模擬電路軟故障診斷的探究范文

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【文章摘要】根據相關資料和研究來看，電子行業的發展速度越來越快，但模擬電路故障診斷仍是當前需要高度重視的一個內容。對混合信號集成電路進行分析發現，在進行故障診斷時，模擬電路故障診斷的難度較大，從而影響其診斷技術水平進一步提升。本文就模擬電路軟故障診斷進行全面分析，以提高模擬電路軟故障診斷的可靠性，從而促進模擬電路軟故障診斷方法不斷創新和現代化發展。

【關鍵詞】模擬電路；軟故障；診斷

在我國市場經濟快速發展的新形勢下，電子產業已經與很多行業緊密聯系到一起，不但提高人們的工作效率，還使人們的生活變得更加便利。因此，對模擬電路軟故障診斷有比較深入的了解，有利于進一步提高電子設備的運用穩定性、安全性，從而降低各種意外事件的發生率。

1.模擬電路故障的主要類型

按照模擬電路故障發生的程度、過程進行分類，可以將模擬電路故障概括為如下兩種類型：第一，軟性故障；第二，硬性故障，其中，軟性故障指的是變化速度比較慢、不容易被察覺的故障現象，可能是環境變化引起的，也可能是電路元器件自身屬性造成的，從而在超過法定容差之后出現故障問題。如果這種故障出現，設備的正常運行不會受到較大影響，但設備的工作效率會大大降低，而且，在合理運用監控的情況下，可以事先觀測到這種故障現象。而硬性故障指的是損壞程度比較嚴重的故障問題，可能會使整個模擬都無法正常運行，并且，故障元件的參數在很多時間內出現反常情況，從而產生巨大差異，會影響整個系統的性能。在實踐過程中，這種故障有開路、短路等多種。

2.模擬電路故障診斷方法

在社會、經濟不斷發展的情況下，科學技術的發展與創新，使得模擬電路故障診斷方法越來越多年，并且，可以從不同的角度對診斷方法進行分類。總的來說，當前應用較多的模擬電路故障診斷方法主要有如下幾種：第一，側前模擬診斷；第二，測后模擬診斷；第三，人工智能法，而比較傳統的模擬電路故障診斷方法有：第一，字典法；第二，故障驗證法；第三，參數識別法；第四，逼近法，等等。在現代社會中，高新技術的推廣與大力研發，使模擬電路故障診斷方法有了更多新型的方式，它們主要是從如下幾個理論上發展而來的：第一，專家系統；第二，遺傳算法；第三，小波變化；第四，模糊理論；第五，神經網絡，等等，并且，近幾年對如下兩種模擬電路故障診斷方法的研究比較重視：第一，小波神經網絡法；第二，模糊神經網絡法，在大大降低電子設備故障發生率上有著極大作用。

3.模擬電路故障診斷技術的影響因素

與數字電路的發展情況進行比較發現，模擬電路具有比較特殊的性質，使得其診斷技術發展比較緩慢。從總體上來說，模擬電路故障診斷技術的影響因素主要有：

3.1與數字電路相比，模擬電路的運行不一樣，一般輸出、輸入方面的參數都是連續不斷的，因此，可變性非常大。在這種情況下，各種故障問題都可能產生，致使模擬電路在運行時存在很多隱患。

3.2模擬電路有著比較復雜的內部結構，較強的離散性，因此，想要準確把握模擬電路的運行情況難度較大。與其相比較來看，數字電路的內部結構，可以通過真值圖表格來研究，因而操作很簡單、方便。

3.3在表式值上，模擬電路的元器件無法很好的達到其要求，因而出現一定誤差，并給模擬電路故障診斷可靠性帶來極大影響，給模擬電路的穩定運行造成一定阻礙。

3.4模擬電路有著不同形式的內部結構，因此，在進行故障診斷時，其模板不具備統一性，從而阻礙模擬電路故障診斷技術的一體化、標準化發展。

3.5外界的很多因素會給模擬電路元器件的標準帶來影響，并且，工藝水平也會大大制約其發展，而溫差、氣候等因素會大大降低模擬電路元器件的準確性，最終無法保證故障診斷結果的可靠性。

3.6模擬電路故障診斷采用的儀器存在精確度不夠高的情況，雖然數據的采集不能保證絕對準確，但在進行診斷儀器的制備、選用等時，仍然要加強重視，才能避免誤差不斷增大。

4.現代模擬電路軟故障診斷方法

現代社會中，電子設備在航天航空、通信、自動控制和醫療器械等多個領域的應用已經變得非常廣泛，因此，電子設備的運行環境有很多種情況，如高電磁干擾、高溫、高輻射和高濕度等，在某些情況下，其還會同時處于兩個極端的變化過程，如從超高溫迅速進入到超低溫。因此，在惡劣的環境中運行，電子設備中的模擬電路必須具備更高的可靠性，如核電設備的控制系統，對其可靠性有著極其高的要求。對現代模擬電路軟故障診斷方法進行分析發現，在信息處理方面其有著自己的特點，而神經網絡具有如下幾種功能：第一，分類；第二，自主組織性；第三，聯想記憶；第四，自學性；第五，并行性，等等，在合理應用的情況下，可以有效解決傳統模擬故障診斷方法存在的不足。同時，神經網絡具有非線性映射能力、泛化能力，在合理運用上述兩種能力的情況下，模擬電路故障診斷存在非線性問題、容差問題可以得到有效解決。在實踐應用中，神經網絡故障診斷方法有著如下幾個步驟：第一，確定被測故障集；第二，測試節點的合理選擇；第三，故障特征的實時提取，等等，因此，特征信息的存儲，可以通過構造成本集、神經網絡的方式來完成，而故障的定位，可以通過測后利用神經網絡的方式來確定。對現代模擬電路軟故障診斷方法的應用情況進行總體調查來看，神經網絡模型有很多不同的形式，而反傳神經的使用范圍比較廣，因為具有的模式分類能力比較強，從而在模擬電路軟故障診斷中普遍運用。在實踐過程中，如果進行模擬電路軟故障診斷，通常是將神經網絡方法、多種特征提取方法結合在一起應用。

5.模擬電路軟故障診斷的未來發展

當前，模擬電路故障診斷方法已經在快速創新，并取得了一定成果，在促進電子產業更快、更好發展上有著極大作用。但是，與國外很多國家相比，其水平距離相差仍然很大，必須進一步加強研發、優化，才能推動我國電子產業可持續發展。總的來說，模擬電路軟故障診斷的未來發展主要有如下幾個趨勢：

5.1實用性大大提高在對各種故障進行診斷時，故障呈現的多樣化特性，要求診斷方法必須具備多樣性，而各種診斷方法的結合使用，給模擬電路故障診斷規范性、標準化帶來了極大影響。在這種情況下，注重神經網絡、軟件故障特征提取措施的綜合應用，可以使神經網絡工作診斷中提取故障樣本這個問題得到有效解決。因此，在最有效利用神經網絡具備的各種優勢的情況下，大大提高模擬電路軟性故障診斷的實用性，對于快速診斷出各種故障問題有著極大作用，是模擬電路軟故障診斷未來發展的重要趨勢之一。

5.2在數模混合電路中應用在集成電路出現后，以及制造技術的不斷創新，電路故障診斷需要考慮的影響因素越來越多，而電路中同時存在集成運算放大器、數據混合集成兩種情況時，其通用的軟故障診斷方法還沒有。因此，模擬電路軟故障診斷方法的研究，需要對數據很合電路加強重視，并注重相關診斷方法在上述電路中的應用，才能促進我國電子產業更長遠發展。

5.3網絡撕裂法應用范圍全面擴大當前，電路的復雜性在不斷提高，因此，提高大規模模擬電路診斷結果的可靠性、準確性，是模擬電路軟故障斬斷研究工作必須重點的內容之一。因此，在未來的發展中，網絡撕裂法的應用范圍會全面擴大，因此，這種診斷方法具有較強實用性，能夠大大提高大規模模擬電路故障診斷的精確度。所以，在合理運用子網絡故障診斷法的情況下，大規模模擬電路可以被分解為多個子網絡，并在結網絡撕裂法的基礎上，促進大規模模擬電路軟故障診斷技術水平進一步提升。

6.結束語

總之，在社會、經濟、環境等發生巨大變化的情況下，電子產業想要更快、更好的發展，就必須注重自身穩定性、可靠性、安全性等不斷提高，才能更好的滿足人們的應用需求。因此，注重模擬電路軟故障診斷方法的合理應用，并不斷創新，對于推動我國電子產業可持續發展有著重要意義。

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作者：陳旦花 單位：武威職業學院