Учебное пособие Ростов-на-Дону 2010 Ольшанский, В. В

4. ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ДИСКРЕТНЫХ УСТРОЙСТВ С ВОССТАНАВЛИВАЮЩИМИ ОРГАНАМИ

4.1. Особенности отказов в дискретных устройствах ССУ

В настоящее время в сложных системах все чаще находят применение вычислительные, управляющие и контролирующие устройства. Их основу составляют так называемые дискретные устройства, которые, в свою очередь, конструируются из полупроводниковых приборов и интегральных микросхем.
Наиболее часто встречающимися дефектами полупроводниковых приборов и интегральных микросхем являются: дефекты соединений с основанием; дефекты оксидной изоляции, связанные с разрывом и замыканием слоев между собой и на корпус; ошибки монтажа: разрывы и замыкания цепей переходов и соединений между собой и на корпус; разрывы и замыкания цепей переходов и соединений между полюсами резисторов и транзисторов. Как показывает практика, указанные дефекты носят логический характер.
Под классом логических неисправностей понимают модели физических дефектов логических элементов, входящих в состав дискретного устройства, а также дефектов связей между ними, сводящихся к изменению логических функций.
В классе логических неисправностей наиболее распространенными являются константные неисправности. Это неисправности элементов и связей, эквивалентные такому изменению функций, реализуемых логическими элементами, которое соответствует подаче на один или несколько входов элемента, либо фиксации на его выходе постоянного сигнала (константы) 0 или 1.
Константные неисправности моделируются фиксированием букв формулы элемента (схемы) константами 1 и 0. Например:
,


Они отражают логическое проявление дефектов, а не их конкретное физическое содержание, которое в зависимости от структуры и физической природы элементов может быть самым разнообразным как по числу отказавших компонент, так и по их характеру. Проявление константной неисправности связано с фиксированием букв формулы элемента константами 0 (1). Неисправность, проявление которой сводится к фиксации функции элемента или одной буквы формулы константой 0 (1), называется одиночной константной неисправностью. Так как буква формулы элемента является моделью его цепи, то одиночная константная неисправность представляет собой модель некоторого дефекта в соответствующей цепи. Анализ влияния логических неисправностей на функцию элемента показывает, что каждая логическая неисправность соответствует одной или нескольким константным неисправностям.
В контактных дискретных устройствах неисправности возникают в момент размыкания (замыкания) контактов, а в бесконтактных - в момент перехода из одного состояния в другое. Поэтому на практике для расчетов надёжности непрерывное время заменяют дискретным, мерой которого является уже не число часов t , а число переключений n, (или число переходов, число циклов работы).