Методы генерации тестов для АЦ-Устройств

Маринец Е.Н., Саркан Ю.А. Зинченко Ю.Е. Донецкий национальний технический университет

Выделяют структурные и функциональные аналоговые тесты. Основные различия между ними заключается в происхождении неисправностей и процедуре моделирования. Функциональное тестирование часто предпологает, что существуют неисправные компоненты и при этом генерируется список неисправностей, который включает катастрофические и параметрические неисправности. Структурное тестирование использует статистику производственных дефектов.

Аналоговые схемы имеют сложные зависимости между входными и выходными сигналами. Множество аналоговых схем являются нелинейными системами. Значение параметров схемы изменяются в широких границах даже в исправных схемах. Поэтому сигналы определяются номинальными значениями вместе с приемлемыми диапазонами их изменений, которые определяются путем моделирования процесса измерения погрешностей. Статистическое распределение аналоговых неисправностей обычно не известно с достаточной точностью, чтобы безошибочно предусмотреть покрытие неисправностей тестовой последовательностью. Некоторые отчеты свидетельствуют о том, что аналоговые схемы с катастрофическими неисправностями не покрываются стандартными производственными тестами.

1. АГТП на базе анализа чувствительности

Чувствительность это зависимость между элементами схемы и выходными параметрами. Этим методом были найденные тесты для моделей кратных и одиночных, катастрофических и параметрических неисправностей. Для минимизации времени тестирования, используя симплексный метод, находятся необходимые параметры схемы, что дает максимальное покрытие аналоговых неисправностей. Также задается точность, с которой следует измерять исходные параметры.

2. АГТП с использованием сигнального ориентированного графа

В данном методе генерируются тесты, которые проверяют, какие значения компонентов или коэффициенты значений компонентов не отвечают спецификации. Этот метод сокращает время тестирования схемы путем сокращения количества измерений.

3. Функциональное тестирование с использованием DSP

В данное время практически все аналоговые схемы тестируются с использованием автоматизированных систем диагностики (АСД), построенных на базе DSP. Данные АСД вместо использования реальных аналоговых измерительных инструментов, выполняют их эмуляцию на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ) и дискретного преобразования Фурье (ДПФ), для того, чтобы уменьшить ошибку измерения и убрать нежелательное время установления сигнала при тестировании.

4. Метод справочника неисправностей

Обычный подход к автоматической проверке цифровых схем заключается в сравнении исходных сигналов неисправных схем с занесенными в память значениями выходных сигналов с помощью автоматического испытательного оборудования. Аналогичные методы разработаны для выявления места неисправностей в аналоговых схемах. Данные методы основаны на технике распознавания образов.

Первый шаг на пути составления справочника (справочной таблицы) состоит в формировании таких определений неисправностей, которые охватывают наиболее возможные их типы. Следует учесть большое число потенциально возможных типов неисправностей. Естественно, что от этого числа будут зависеть размеры справочника, который накладывает ограничения на применимость метода.

Потом проводится моделирование цепи (ПЦ), которая проверяется, для каждого гипотетических случаев неисправности, которая разрешает сформировать справочные перечни входных действий и выходных реакций, на основе которых находятся и локализуется неисправности. Чтобы обеспечить накопление минимального объема данных, позволяя достичь желанной степени выявления и локализации, необходимо провести оптимальный выбор входных действий, выходных реакций и сигнатур. Полученные сигнатуры сравниваются с сигнатурами, записанными в справочник.

5. Детерминированное и случайное (псевдослучайное) тестирование АЦ-пристроїв

Как и при цифровом тестировании для аналогового тестирования могут использоваться как детерминированные, так и случайные или псевдослучайные тестовые последовательности и тогда тестирования называется детерминированным и случайным (псевдослучайным).

При детерминированном тестировании тесты строятся специальным образом (синтезируются) для заданного списка неисправностей по структуре и/или функции АЦ-ОД. Тестовые вектора, создавая суммарный тест, синтезируются целеустремленно для отдельных неисправностей.

При случайном (псевдослучайном) методе тесты не синтезируются, а генерируются соответствующим генератором случайным или близким к нему образом, а потом их качество (которое обнаруживает способность, полнота), оценивается путем моделирования всего списка неисправностей на построенном тесте. Хотя случайная (псевдослучайная) последовательность не всегда имеет наиболее возможное тестовое покрытие, оно имеет преимущества перед детерминированным тестом по следующей причине: 1.Для умной границы покрытия последовательность строится максимально быстро.

2. Можно аппаратно легко сгенерировать тестовые последовательности.

3.   Могут быть эффективно протестированы различные неисправности, которые не рассматриваются использующейся концепцией тестирования.

4. Наиболее низкая стоимость проектирования диагностических средств.

Поэтому за основной метод тестирования АЦ-Устройств можно принять псевдослучайный метод и разрабатывать его для полного покрытия как можно большего числа аналоговых и аналогово-цифровых схем.

Литература:

1.   Давыдов П.С. Техническая диагностика радиоэлектронных устройств и систем. – М.: Радио и связь, 1988. – 256 с.

2.  Bapiraju Vinnakota. Analog and mixed-signal test. – Prentice Hall PTR, 1998. – 261p.

3.  Рыков И. Современные методы тестирования и испытаний в системе качества ISO 9000 / http://www.sovtest.ru