автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.01, диссертация на тему:Методы и средства внутрисхемного контроля параметров активных элементов

На правах рукописи

КАЗАКОВ Вячеслав Александрович

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ВНУТРИСХЕМНОГО КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ АКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Специальность 05.11.01 - Приборы и методы измерения (электрические величины)

У

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

ПЕНЗА 2005

Работа выполнена на кафедре «Радиотехника и радиоэлектронные системы» Пензенского государственного университета.

Научный консультант — заслуженный деятель науки и техники РФ,

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Прохоров С. А.; доктор технических наук, профессор Мишин В. А.; доктор технических наук, профессор Данилов А. А.

Ведущее предприятие - Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский и конструкторский институт радиоэлектронной техники» (ФГУП «НИКИРЭТ»), г. Заречный Пензенской области.

Защита диссертации состоится 28 апреля 2005 г., в 14 часов, на заседании диссертационного совета Д 212.186.02 Пензенского государственного университета по адресу: 440026, г. Пенза, ул. Красная, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Пензенского государственного университета.

Автореферат разослан и*<1/> /»<-2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор технических наук,

профессор 1 Мартяшин А. И.

д. т. н., профессор

Светлов А. В.

ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В настоящее время широкое использование средств электронной техники выдвигает на первый план проблемы снижения затрат на разработку, производство и эксплуатацию аппаратуры и повышение ее надежности, что не может быть достигнуто без применения совершенных методов контроля параметров аппаратуры и параметров составляющих ее отдельных элементов.

Трудоемкость контрольных и испытательных работ в производстве радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) в нашей стране и за рубежом достигает 25-30 % от общей трудоемкости производства, а в отдельных случаях может достигать 70 %. Еще больший объем затрат падает на эти операции при ремонте отказавших изделий.

Проблема осложняется значительным возрастанием сложности РЭА, в которой используются самые различные активные элементы: дискретные и аналоговые микросхемы различного уровня интеграции, транзисторы, которые до сих пор остаются необходимым элементом схем, особенно аналоговых, и широко применяются в мощных выходных каскадах усилителей тока и напряжения, в высоковольтных узлах и т. д. В связи с этим важное значение приобретают контрольно-испытательные работы как при производстве РЭА (на каждом последующем этапе производства стоимость контроля возрастает), так и при контроле готовых изделий.

Специфика проблемы обусловливается тем, что контрольно-диагностические операции (КДО) должны осуществляться после окончания монтажа элементов на печатной плате при выключенном питании. Особенностью КДО является обеспечение требуемой оценки состояния сложных многополюсных электрических цепей (МЭЦ), представляющих собой совокупность соединенных определенным образом различных элементов, а именно:

— пассивных линейных двухполюсников (резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности);

— активных элементов - элементарных многополюсников (полупроводниковых триодов, интегральных схем), проявляющих свои активные свойства при подключении источников энергии и представляющих собой нелинейные элементы;

- — пассивных нелинейных элементов (полупроводниковых диодов, катушек индуктивности с сердечником).

Широкая номенклатура элементов и разнообразные ограничения делают нецелесообразным построение специализированных систем для КДО и поэтому более эффективными признаются подходы, предусматривающие создание либо универсальных систем контроля, обладающих свойством быстрой адаптации к конкретным условиям современных технологических процессов производства РЭА,- либо создание агрегатированных средств измерений и обработки информации, образующих аппаратный базис для организации контрольных и диагностических операций в технологических процессах.

Большой вклад в развитие методов и средств контроля РЭА внесли коллективы отечественных ученых, руководимые в разное время Т. М. Алиевым, Н. П. Байдой, Ф. Б. Гриневичем, В. А. Долговым, К. Б. Карандеевым, В. В. Карибским, А. С. Касаткиным, Л. Ф. Куликовским, К. Л. Куликовским, В. Ю. Кнеллером, П. И. Кузнецовым, М. Д. Лебедевым, Б. Я. Лихтциндером, А. И. Мартяши-ным, А. М. Мелик-Шахназаровым, А В. Мозголевским, П. П. Пархоменко, К. М. Соболевским, Е. С. Согомоняном, В. Н. Сретенским, М. П. Цапенко, В. М. Шляндиным, Н. Н. Шумиловским, Г. А. Штамбергером и др.

Разработкой методов и средств внутрисхемного диагностического контроля активно занимается ряд российских организаций (Центральный научно-исследовательский технологический институт Министерства радиопромышленности, г. Москва; Научно-исследовательский институт «Контрольприбор», г. Пенза (ранее -ВНИТИприбор, Пензенский филиал МНПО «Темп») и др. , а также зарубежных фирм (Marconi Instrumentation (Великобритания), Hewlett-Packard, Texas Instruments, Faultfinders, Huntron (США) и др.). Основной тенденцией является разработка диагностических тестеров, способных работать как автономно, так и в составе автоматизированных систем контроля с применением ЭВМ. При этом в основном решены задачи контроля пассивных элементов, а наиболее узким местом остается задача диагностики на печатных платах активных элементов: транзисторов, аналоговых интегральных схем (АИС) и цифровых интегральных схем

(цис).

Цель работы состоит в развитии методологической и теоретической основы создания средств внутрисхемного измерения параметров многополюсных электрических цепей, содержащих актив-

ные элементы (АЭ), для контроля и диагностики радиоэлектронной аппаратуры.

Для достижения поставленной цели решаются следующие основные задачи:

1. Анализ и исследование методов преобразования параметров сложных многополюсных электрических цепей, в том числе и содержащих активные элементы, в электрические сигналы. Анализ методов внутрисхемного контроля активных элементов.

2. Дальнейшее развитие теории инвариантного преобразования и совершенствование измерительных преобразователей (ИП) параметров многополюсных электрических цепей, содержащих. активные элементы, в электрические сигналы.

3. Разработка и исследование измерительных преобразователей для внутрисхемного измерения параметров активных элементов многополюсных электрических цепей и внутрисхемного контроля операционных усилителей (ОУ).

4. Развитие и исследование методов измерения параметров нелинейных двухполюсных электрических цепей (ДЭЦ) с активными элементами, в том числе в составе многополюсных электрических цепей.

5. Практическая реализация, доведение до промышленного уровня и внедрение в производство измерительных преобразователей, приборов и информационно-измерительных систем (ИИС) контроля параметров электрических цепей.

Предмет исследований.

1. Методы внутрисхемного параметрического контроля и алгоритмы функционирования устройств на их основе с целью создания на этой базе специализированных и универсальных систем контроля.

2. Математические модели для определения методических и инструментальных погрешностей инвариантных измерителей параметров многоэлементных электрических цепей и характеристик нелинейных электронных компонентов.

3. Методы и алгоритмы обработки информации в системах измерения, контроля и диагностики параметров и характеристик активных элементов РЭА.

Методы исследований. Методы математического анализа, линейной алгебры, теории непрерывных и импульсных систем автоматического регулирования, численные методы, методы цифровой фильтрации, методы теории инвариантного преобразования параметров электрических сигналов и цепей, теории чувствительности, математической статистики и обработки экспериментальных данных, методы схемотехнического моделирования на ЭВМ. Теоретические исследования проводились с использованием пакета программ PSPICE и сред программирования MathCAD и MATLAB.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложена методика анализа топологической структуры электрической модели реального физического объекта исследования в виде многополюсной электрической цепи с активными элементами для определения измеряемости его параметров.

2. Разработан алгоритм преобразования топологической структуры многополюсной электрической цепи до эквивалентной трех-полюсной электрической цепи, обеспечивающий условия изме-ряемости параметров каждой исследуемой ветви многополюсной электрической цепи.

3. Предложена реализация способа раздельного преобразования параметров ветвей многополюсных электрических цепей для задачи внутрисхемного измерения и контроля токов.

4. Доказано, что приемлемая для практического применения точность внутрисхемного измерения тока потребления активных элементов может быть достигнута при использовании вспомогательных каналов компенсации в каждой цепи ответвления тока.

5. Разработаны структуры измерительных преобразователей для внутрисхемного измерения токов и коэффициента усиления транзисторов, основанные на применении их нелинейных моделей, и сформулированы критерии исправности транзистора при внутрисхемном контроле.

6. Предложен способ измерения вольт-амперных характеристик (ВАХ) нелинейных элементов, основанный на применении моделей Гаммерштейна-Чебышева. Разработаны и исследованы алгоритмические методы минимизации методических погрешностей, обусловленных аппроксимацией многочленами Чебышева. Показаны пути минимизации инструментальных погрешностей.

7. Предложены методики моделирования измерительных преобразователей для внутрисхемного контроля параметров активных элементов.

8. Теоретически и экспериментально исследованы операционные усилители как объекты внутрисхемного контроля. Впервые предложены методы оценки исправности операционных усилителей при внутрисхемном контроле. Исследована достоверность контроля операционных усилителей по каждому методу, и показана возможность использования измерительных преобразователей, построенных на их основе, для внутрисхемного контроля независимо от схемы включения операционных усилителей, напряжения питания и присутствия рабочих сигналов на входах операционных усилителей.

Практическая ценность заключается в разработке методик инженерного проектирования преобразователей для внутрисхемного измерения, контроля и поэлементного диагностирования электронной аппаратуры. Даны практические рекомендации по построению измерительных преобразователей и систем внутрисхемного контроля многополюсных электрических цепей с активными элементами, выбору типов и режимов работы измерительных преобразователей, включая:

1) разработку способов инвариантного измерения параметров многополюсных электрических цепей с активными элементами и характеристик нелинейных элементов РЭА;

2) разработку и исследование структур измерительных преобразователей для внутрисхемного измерения тока потребления по цепи питания активных элементов, в том числе структур измерительных преобразователей повышенной точности, измерительных преобразователей с координированной локализацией неисправностей;

3) разработку и испытание структур измерительных преобразователей для контроля отношения токов, обеспечивающих внутрисхемное измерение коэффициента усиления по току транзисторов, а также определение путей их совершенствования;

4) разработку на основе предложенных методов внутрисхемного контроля операционных усилителей, различных вариантов аппаратурной реализации тестеров;

5) методики моделирования элементов, узлов РЭА и средств измерений, а также проведения расчетов погрешностей измерительных преобразователей.

Реализация и внедрение. Диссертация представляет собой обобщение хоздоговорных научно-исследовательских работ, в выполнении которых автор принимал участие в Пензенском государственном университете (ранее — Пензенском политехническом институте) (гос. per.: № 02.818.003, № 01.850049566, № 01.860031406, № 01.87.000.7036, №01.86.010.5591, №01.90.000.3216) и в Пензенском региональном центре высшей школы - филиале Российского государственного университета инновационных технологий и предпринимательства (ПРЦВШ - филиал РГУИТП) (ранее - Пензенском региональном центре высшей школы) (х/д: № 82/90, № 50/90, № 247/91, № 96/92, № 150/93, № 151/93). В данных НИР решались методологические и технические вопросы проектирования.

В настоящее время внедрены в производство:

1. Система автоматического допускового контроля параметров электронных цепей блока управления экономайзером (ПАК) - на заводе АТЭ-1, г. Москва.

2. Тестеры для внутрисхемного контроля сборки радиоэлектронной аппаратуры и гибридных интегральных схем АМЦ 155, RC-элементов АМЦ 15201, транзисторов АМЦ 15202, интегральных операционных усилителей АМЦ 15203 - в НИИ «Контроль-прибор», г. Пенза (ранее - ВНИТИприбор, Пензенский филиал МНПО «Темп»).

3. Микропроцессорная система внутрисхемного контроля АМЦ 15204 — в НИИ «Контрольприбор», г. Пенза.

4. Блок контроля влажности системы диагностики состояния контейнеров НУП - в ТУСМ-1, г. Пенза.

Перечисленные приборы и системы контроля и диагностики, разработанные при непосредственном участии и руководстве автора, освоены опытным производством НИИ «Контрольприбор», г. Пенза. По заказам более чем шестидесяти предприятий СССР и РФ выпущено и внедрено более двухсот единиц аппаратуры. Средства контроля подобного функционального назначения в нашей стране не выпускались и в промышленности были освоены впервые.

Полученные в диссертационной работе результаты также используются на кафедрах «Радиотехника и РЭС», КиПРА и АЭЭС Пензенского госуниверситета и в подразделениях ПРЦВШ — филиала РГУИТП в учебном процессе, а также внедрены в виде ме-

тодик в подразделениях НИИ «Контрольприбор», ФГУП НИИ электронно-механических приборов (НИИЭМП), г. Пенза.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Методика анализа топологической структуры электрической модели реального физического объекта исследования с целью определения измеряемости его параметров. Алгоритмы машинного анализа для преобразования топологической структуры многополюсной электрической цепи с активными элементами до упрощенной трехполюсной цепи с целью обеспечения условия изме-ряемости параметров каждой исследуемой ветви многополюсной электрической цепи.

2. Реализация способа раздельного преобразования параметров ветвей многополюсных электрических цепей для задачи внутрисхемного измерения и контроля токов. Структуры измерительных преобразователей для внутрисхемного контроля тока потребления активных элементов.

3. Структурные схемы измерительных преобразователей для внутрисхемного измерения токов и оценки усилительных свойств транзистора.

4. Способ анализа и измерения характеристик нелинейных систем и параметров нелинейных элементов, в том числе в составе многополюсных электрических цепей, основанный на применении модели Гаммерштейна-Чебышева. Алгоритмические методы анализа и минимизации методических погрешностей, обусловленных аппроксимацией многочленами Чебышева, и способы устранения инструментальных погрешностей. Структурные схемы измерительных преобразователей для измерения вольт-амперных характеристик нелинейных элементов при синусоидальных входных воздействиях.

5. Методики схемотехнического моделирования структур измерительных преобразователей и приборов для контроля тока потребления активных элементов и усилительных свойств транзисторов и алгоритмы оценки основных погрешностей преобразования.

6. Методы внутрисхемного контроля операционных усилителей. Структурные схемы измерительных преобразователей для контроля операционных усилителей на основе предложенных методов оценки исправности операционных усилителей при внутрисхем-

ном контроле. Методики статистической обработки полученных экспериментальных данных для определения достоверности контроля операционных усилителей по каждому методу.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на ряде ежегодных НТК Пензенского госуниверситета, а также международных и всероссийских конференциях, симпозиумах и семинарах. Среди них Республиканский НТС «Опыт разработки и практического применения программно-управляемых средств контроля и диагностирования изделий радиоэлектроники, приборостроения и связи», г. Ленинград, 1989; Всесоюзная НТК «Контроль и диагностика радиоэлектронной аппаратуры и изделий электронной техники», г. Пенза, 1990; II Всесоюзный НТС «Статистическая идентификация, прогнозирование и контроль», г. Севастополь, 1991; Международная НТК «Микроэлектроника и информатика», г. Зеленоград, 1993; Международная НТК «Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем», г. Пенза, 1996, 1997, 1998; Всероссийская НТК «Методы и средства измерений физических величин», г. Нижний Новгород, 1998; Международный симпозиум «Надежность и качество. Инновационные технологии производству XXI века», г. Пенза, 1999, 2001, 2004; II Всероссийская научная конференция «Проектирование инженерных и научных приложений в среде МАНАБ» , г. Москва, 2004.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 64 печатные работы, в том числе 2 монографии, 5 учебных пособий, рекомендованных Министерством образования РФ и УМО для студентов вузов, 25 статей, 15 тезисов докладов и 5 информационных листков. Оригинальность технических решений защищена 12 авторскими свидетельствами СССР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 7 глав, заключения и приложений. Основной текст изложен на 369 листах. Библиографии — 237 наименований.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, кратко охарактеризовано состояние проблемы, сформулированы научная новизна, цели и задачи исследования.

В первой главе рассмотрены методологические вопросы измерения обобщенных параметров многополюсных электрических це-

пей. При этом проведен сравнительный анализ двух типов моделей объектов измерения — кибернетических (функциональных), которые, реализуя идею «черного ящика», не позволяют проникнуть в генезис изучаемых свойств объектов измерения, и структурно идентифицирующих, ориентированных на выявление «тонких» свойств объекта измерения. В плане рассматриваемых проблем предпочтение, по возможности, следует отдавать моделям второго типа, поскольку при диагностике и контроле элементов РЭА важно не только знать локализацию отказа, но и определять его причины.

Модель объекта должна быть ориентирована на решение определенной контрольно-измерительной задачи, при этом:

- быть достаточно адекватной реальному объекту при заданных условиях измерительного эксперимента;

- удовлетворять выполнению условия измеряемости (наблюдаемости) искомых параметров;

- отвечать требованиям обеспечения измерительным преобразователем инвариантности получения информации об искомых параметрах по отношению к неинформативным в данных условиях параметрам;

- быть достаточно универсальной, т. е. описывать достаточно широкий класс реальных объектов.

В качестве важнейшего вопроса специальное внимание уделено способам инвариантного преобразования параметров сложных многополюсных цепей, среди которых выделяются два типа, основанных на обработке информации:

- о параметрах макромодели МЭЦ с АЭ;

- полученной в результате искусственного расчленения (без физического разрушения) исследуемых МЭЦ на более простые двухполюсные цепи (ветви) путем создания специальных электрических режимов на полюсах (ветви) МЭЦ с АЭ.

Для получения информации только о пассивных параметрах двухполюсных цепей, входящих в состав МЭЦ, целесообразно использование смешанных моделей, в которых при проведении одного измерительного эксперимента (определение параметров одной ветви) сложная МЭЦ преобразуется к трехполюсной цепи простейшего вида «треугольник» или «звезда» путем закорачивания определенных полюсов МЭЦ.

Измерение включает несколько этапов, осуществляемых последовательно во времени. На каждом этапе определяются параметры одной ветви. Для этого упрощенная МЭЦ включается в измерительную цепь таким образом, что исследуемая ветвь может рассматриваться как отдельный двухполюсник, энергетический режим в котором не будет зависеть от других ветвей трехполюсной МЭЦ. Условием, при котором возможно преобразование сложной МЭЦ в трехполюсную, является наличие хотя бы одного вывода в цепи, шунтирующей исследуемую ветвь.

Условие измеряемости параметров цепи формулируется в следующем виде: измерение параметров ветви г между полюсами а и Ъ возможно тогда и только тогда, когда все пути протекания тока в МЭЦ от полюса а к полюсу Ь (исключая путь через г) содержат хотя бы один доступный полюс.

В результате выполнения всех операций преобразования для т ветвей линейная МЭЦ описывается множеством уравнений, каждое из которых определяет искомый параметр. Число измерительных и переключающих операций в данном случае определяется числом исследуемых ветвей - т.

Из описывающих МЭЦ уравнений при измерительных операциях можно получить информацию о параметрах ветвей схем простейшей конфигурации. В других случаях необходимо организовать дополнительные такты преобразования для измерительной схемы преобразователя каждой многоэлементной ветви с целью доопределения исходно неразрешимых уравнений подмножеством уравнений, описывающих полностью каждую многоэлементную ветвь.

При энергетическом доопределении используется зависимость параметров исследуемого объекта от значения тока, напряжения, частоты и т. п. При этом, варьируя параметры энергетического воздействия, изменяют и значения параметров исследуемого объекта, причем возможно уменьшение влияния отдельных параметров до пренебрежимо малых значений.

При параметрическом доопределении изменяется структура исследуемой ветви, для чего отдельные ее элементы либо закорачивают, либо подключают к ним дополнительный опорный элемент.

Сущность топологического преобразования сложной МЭЦ для обеспечения измеряемости пассивных элементов (ветвей МЭЦ) состоит в преобразовании микромодели реального объекта в мик-

ромодель более высокого уровня иерархии (или смешанную модель), в которой часть схемы заменяется некоторым двухполюсным элементом — двухполюсной электрической цепью. В результате сложная МЭЦ приводится, с использованием предложенных правил топологических преобразований, к простейшей цепи типа «треугольник» или «звезда», для ветвей которой соблюдается условие измеряемости.

Вторая глава посвящена исследованию методов внутрисхемного контроля параметров активных элементов и характеристик нелинейных двухполюсников.

Показано, что известные методы внутрисхемного контроля ОУ и транзисторов, основанные на подключении к выводам контролируемого АЭ дополнительных низкоомных элементов, шунтирующих элементы рабочей схемы, и образование тем самым специальной диагностической схемы, применимы для ограниченного класса схем и их нельзя считать достаточно универсальными.

Существующие методы внутрисхемного контроля транзисторов путем оценки токов закрытых переходов не обеспечивают достаточной достоверности контроля современных транзисторов малой мощности. Это связано с трудностями точной оценки малых значений этих токов в рабочей схеме.

При внутрисхемном контроле АЭ наибольший интерес представляет разработка универсального метода, основанного на измерении токов АЭ.

Рассмотрена возможность измерения тока потребления по цепи питания АЭ на плате путем оценки падения напряжения на участках токоведущей цепи. Показано, что при использовании данного способа погрешность внутрисхемного измерения токов АЭ недопустима высока.

Предложено распространить метод раздельного преобразования параметров ветвей МЭЦ в электрические сигналы на задачу внутрисхемного контроля токов. Спецификой применения способа для измерения токов является наличие низкоомной ветви в шунтирующей цепи в виде участка электрического проводника. Проведен анализ ИП для внутрисхемного измерения токов, реализующих данный метод. Показана целесообразность использования преобразователя параметров ветвей МЭЦ с вспомогательным каналом (ВК) для компенсации влияния шунтирующих проверяемый АЭ цепей. В связи с этим конкретизируются методологиче-

ские вопросы, рассматриваются наиболее актуальные задачи, связанные с измерением тока потребления активных элементов как наиболее универсального метода внутрисхемного контроля. В то же время для повышения достоверности контроля необходимо применение специализированных методов внутрисхемного контроля для каждого отдельного класса активных элементов (ОУ, транзисторов и т. д.).

Повышение достоверности внутрисхемного контроля транзисторов возможно при переходе к оценке их усилительных свойств путем измерения отношения токов коллектора и базы. Такой контроль целесообразно проводить до включения объекта контроля под рабочее напряжение питания.

Задача внутрисхемного контроля ОУ усугубляется большим разнообразием схем, в которые включается ОУ, разнообразием значений и форм сигналов на его входах и выходах.

Автором впервые предложены и разработаны методы внутрисхемного контроля наиболее распространенного класса аналоговых микросхем - операционных усилителей. При использовании автономных источников энергии внутрисхемный контроль ОУ проводится по значениям напряжений на его выводах.

Для повышения достоверности внутрисхемного контроля ОУ можно использовать методы, основанные на сопоставлении полярности его входных и выходных напряжений и контроле напряжения на выводах для подключения внешних цепей коррекции или балансировки смещения нуля.

Полярность выходного сигнала ¿7ВЫХ исправного ОУ должна соответствовать полярности входного дифференциального сигнала ^вхд

ивых = г/вх.д. = Sgn (ивх+ - иш.), (1)

где - соответственно напряжения на неинвертирую-

щем и инвертирующем входах ОУ.

Выражение (1) остается справедливым до тех пор, пока входной дифференциальный сигнал больше предельно допустимого напряжения 1/сио смещения нуля ОУ:

1^х.д.1>1^см01 (2)

В случае, когда неравенство (2) не выполняется, знак выходного напряжения даже у исправного ОУ может не зависеть от по-

лярности входного дифференциального сигнала, и соотношением (1) пользоваться нельзя.

У неисправного проверяемого ОУ выходной сигнал может не зависеть от входного, и в ряде случаев, несмотря на неисправность, условие (1) будет выполняться, т. е. достоверность контроля при применении данного метода недостаточна высока.

Для улучшения работы в различных схемах некоторые ОУ имеют выводы для подключения внешних цепей коррекции или балансировки смещения нуля, которые являются выходами промежуточных каскадов усиления. При проведении анализа изменения напряжения на этих выводах появляется возможность получить дополнительную информацию об исправности ОУ, т. е. использовать эти выводы в качестве контрольных точек.

На основе известных методов анализа электронных схем были рассчитаны напряжения на выводах ОУ (на примере усилителя типа К553УД1А) и проанализирована их зависимость от режимов работы ОУ, входных сигналов и технологического разброса параметров составляющих ОУ элементов.

Исследования показали, что у исправных ОУ значения напряжений на выходах промежуточных каскадов усиления (выводы, предназначенные для подключения внешних цепей коррекции или балансировки смещения нуля) изменяются в небольших пределах от единиц до десятков милливольт.

Допусковую оценку этих напряжений целесообразно проводить с учетом (1) для внутрисхемного контроля ОУ.

Отдельным вопросом рассматривается задача рационального выбора математического аппарата для описания свойств нелинейных характеристик элементов схем, т. е. функциональной зависимости Стремление к аналитическому описанию мотивируется тем обстоятельством, что хранение данных об исследуемых объектах измерения в параметрическом виде намного компактнее по сравнению с непараметрическими данными, снятыми в объеме, необходимом для получения приемлемой точности описания свойств объекта измерения.

Сравнительный анализ позволил выявить, что наиболее удобным представляется описание характеристик нелинейных элементов при помощи многочленов Чебышева.

В третьей главе рассматриваются проблемы измерения характеристик нелинейных двухполюсников путем составления динамических математических моделей, учитывающих их нелинейные свойства.

Как показали исследования, при решении задач измерения характеристик нелинейных двухполюсников логично использовать модель нелинейных систем Гаммерштейна-Чебышева, которая приведена на рисунке 1.

Рисунок 1

Данная модель содержит нелинейный элемент (НЭ) в виде ряда преобразователей с передаточными функциями в виде полиномов Чебышева Тп{Х), гл^ е 2, 3, . Линейная непрерывная часть модели представляется сумматором и рядом блоков линейного преобразования с амплитудно-фазовыми характеристиками (АФХ) ^„(уо), причем Г„(/ш),по сути, являются коэффициентами разложения нелинейной характеристики в ряд Чебышева, т. е.

У-ЪКиХ), (3)

где М — число используемых членов в разложении.

Модели Гаммерштейна-Чебышева обладают целым рядом полезных свойств, опираясь на которые, можно решать сформулированные задачи.

Во-первых, при «чебышевском приближении» сводится к минимуму максимальная погрешность аппроксимации нелинейной характеристики.

Во-вторых, многочлены Чебышева являются эффективным инструментом для «экономизации» представления функций в виде степенных полиномов и, следовательно, удобны для параметрического представления нелинейных характеристик. Процесс «экономизации» заключается в замене соответствующих степеней аргументов исходного многочлена выражениями, записанными через соответствующие многочлены Чебышева (таблица 1), т. е. появляется возможность понижения степени исходного многочлена путем отбрасывания слагаемых со старшими степенями.

Таблица 1 - Коэффициенты Щ для ряда У = Од + щХ + а^Х^ +

п Щ Щ W2 Щ WA

1 яо

2 (¡■у <4 a2 2

3 Зо3 °2 2 «3 4

4 fli 3<?4 - + -2+-S- , Зйг3 al+-± S.+B. 2 2 аг 4 4 8

В третьих, используя синусоидальные входные воздействия, можно преодолеть трудности, связанные с метрологическим обеспечением измерений. Теоретическим обоснованием этому служит выявленная простая связь между чебышевским разложением и разложением в ряд Фурье выходного сигнала У что не требует вычислений. Переход от одного разложения к другому осуществляется простой заменой знаков перед коэффициентами

(4)

(5)

где к =

М

; Ацс и Bjic+i — соответственно cos- и sin-спектры выходного сигнала нелинейного элемента.

Последнее свойство позволяет для реализации чебышевских разложений на практике применять анализаторы спектра. При этом способ измерения нелинейных характеристик предполагает выполнение следующих операций: задание входного синусоидального воздействия на НЭ, определение спектра его реакции и вычисление коэффициентов чебышевского разложения измеряемой нелинейной характеристики с использованием формул (4) и (5). Предложенный способ может быть реализован в форме виртуального прибора на базе персонального компьютера (ПК). Структурные схемы измерителей ВАХ на базе ПК (ГСН — генератор синусоидального напряжения, ДТ - датчик тока, ГСТ - генератор синусоидального тока, ДН - датчик напряжения) представлены на рисунке 2, где в варианте а реализуется режим заданного напряжения на НЭ, а в варианте б - режим заданного тока.

Рисунок 2

Для варианта аналоговой реализации предложен способ построения быстродействующих анализаторов спектра (рисунок 3). Структурная схема анализатора спектра, представленная на рисунке 3, содержит:Г - гетеродин; СМ - смеситель, осуществляющий перенос по шкале частот всего спектра исследуемых колебаний относительно фиксированной резонансной частоты полосового фильтра (ПФ); У — усилитель; АД - быстродействующий амплитудный детектор, выделяющий напряжение, пропорциональное огибающей каждой спектральной составляющей исследуемого сигнала; Д -дифференциатор, вырабатывающий напряжение, пропорциональное

скорости изменения амплитуды колебаний на выходе ПФ; 2 - сумматор напряжений; УИ - устройство индикации.

Рисунок 3

Работа схемы поясняется временными диаграммами на рисунке 4, где иоШ - напряжение на выходе амплитудного детектора;, и4 - напряжение на выкоде дифференциатора.

Рисунок 4

Методами имитационного моделирования проведены исследования точностныгх показателей предложенного способа. Результаты показали, что в случае, если характеристика измеряемого не-

линейного элемента гладкая и монотонная, достаточно использовать информацию только о первых 4-6 гармониках спектра (таблица 2).

Таблица 2 — Погрешности измерения ВАХ кремниевого диода

Ситуация значительно усложняется в случаях, когда функциональные зависимости У = Р(Х) имеют особенности — разрывы функций и производных. При этом в точках разрыва погрешности достигают существенных значений. Пример абсолютной погрешности измерения ВАХ германиевого диода приведен на рисунке 5, где — измеренная и - исходная характеристики.

Рисунок 5

Проявления данного эффекта по своему характеру и интенсивности существенно зависят от вида измеряемой характеристики нелинейного элемента. Для минимизации рассматриваемой методической погрешности предложен способ обработки спектра, предусматривающий аппроксимацию не на всем интервале определения характеристики, а на ряде локальных участков с последующей «стыковкой» частных результатов. Этот прием можно реализовать аппаратными средствами, производя измерения отдельно для прямой и обратной ветви, но эффективнее представляется алгоритмическое решение путем соответствующей обработки информации.

Кроме методических погрешностей измерения, рассматриваемому способу свойственны инструментальные погрешности, для анализа которых разработан специальный пакет прикладных про-

грамм, реализованный средствами системы MathCAD. Пакет позволяет рационально назначать требования к параметрам средств измерений, минимизирующие влияние погрешностей, обусловленных следующими факторами:

- неточностями в задании начальной фазы и нелинейными искажениями активного синусоидального воздействия;

- погрешностью квантования АЦП;

- значением частоты дискретизации АЦП (числа точекгисполь-зуемых при разложении в ряд Фурье);

- некратностью частоты дискретизации и частоты активного входного воздействия;

- конечным значением входных сопротивлений датчиков тока и напряжения в измерительной цепи.

Область применения способа достаточно обширна, с его помощью возможно измерение как ВАХ мощных полупроводниковых элементов, когда напряжения измеряются в киловольтах, а токи в килоамперах, так и при внутрисхемной диагностике при производстве гибридных и интегральных микросхем (ИМС), когда внутрисхемную диагностику требуется сочетать с методами измерения нелинейных параметров полупроводниковых тестовых структур, изготавливаемых в едином технологическом цикле с интегральной схемой. Важно и то, что способ легко адаптируется для измерений нелинейностей отдельных блоков и каскадов электронных схем.

Четвертая глава посвящена разработке и исследованию структур ИП для внутрисхемного контроля токов - тока потребления интегральных схем (ИС) и коэффициента усиления по току транзисторов (путем измерения токов, протекающих по цепям коллектора и базы).

Исследование структуры с ВК показало целесообразность реализации последнего в виде астатической системы регулирования (рисунок 6), для подержания равенства потенциалов на полюсах шунтирующей ветви, представляющей собой отрезок шины питания АЭ с очень малым сопротивлением.

Рисунок 6

Измеритель тока (ИТ) измеряет значение тока, потребляемого проверяемым активным элементом от опорного источника напряжения (ОИН). Дифференциальный усилитель (ДУ) преобразует падение напряжения на участке (а-б) токоведущего проводника от протекания тока через шунтирующие элементы в сигнал, который через интегратор (ИНТ) поступает на управление регулируемым опорным источником напряжения (РОИН). Выходное напряжение РОИН изменяется до тех пор, пока не будет обеспечено равенство потенциалов в точках а и б. При этом исключается протекание токов шунтирующих цепей через ИТ.

Проведен анализ погрешности измерения тока потребления по цепи питания активных элементов на печатной плате. Основными источниками погрешности являются паразитные параметры контактирующих устройств (КУ): контактное сопротивление и контактная разность потенциалов. Показано, что может быть достигнута погрешность измерения тока потребления, не превышающая по абсолютной величине 0,4...0,5 мА.

В реальной печатной плате шунтирующие цепи находятся по обе стороны от точки подключения активного элемента к токове-дущей цепи. Их влияние можно компенсировать при использовании одноканальной структуры ИП с шунтом, объединяющим элементы, включенные параллельно проверяемому активному элементу в общую цепь. Аппаратурные затраты при применении данной структуры ИП минимальны, однако погрешность измерения достаточно высока из-за влияния контактного сопротивления зондов.

Приемлемая для практических целей погрешность измерения тока потребления может быть обеспечена при использовании структуры ИП с дополнительными ВК в каждой цепи ответвления тока. С помощью такого ИП может осуществляться координированная локализация неисправностей типа короткого замыкания по цепи питания.

При необходимости дальнейшего уменьшения погрешности внутрисхемного измерения тока потребления могут быть использованы известные методы. В частности, для исключения влияния контактной разности потенциалов можно использовать структуру ИП, работающего на переменном токе. Для исключения влияния контактного сопротивления КУ и сопротивлений соединительных проводов можно применять структуру ИП, использующего разделение цепей на токовые и потенциальные. При этом используется четырехзондовая конструкция КУ. В данном варианте погрешность измерения тока потребления будет определяться неидеальностью цепи регулирования, главным образом напряжением смещения нуля [Асм0ДУ.

Внутрисхемное измерение токов может быть использовано для контроля усилительныгх свойств транзисторов. В то же время остается актуальной задача повышения точности внутрисхемного измерения токов коллектора и базы транзистора. Устранять влияние шунтирующих элементов при внутрисхемном контроле также можно, контролируя усилительные свойства транзистора при его работе на различныгх участках ВАХ.

Работа ИП для контроля параметров транзисторов, вмонтированных в схему, в этом случае организуется в два цикла:

- в первом цикле испыгтуемый транзистор открыгт, и реакция объекта контроля на тестовое воздействие обусловлена протеканием токов как через открытый транзистор, так и через остальные элементы схемы;

— во втором цикле транзистор закрыгт, и реакция объекта контроля обусловлена только протеканием токов через шунтирующие элементы.

Устройство обработки оценивает разность между реакциями и позволяет получить информацию об искомом параметре.

Метод можно применять для контроля статического и динамического коэффициентов усиления тока биполярных транзисторов

и крутизны полевых. Предложено несколько вариантов схем таких ИП, в частности, вариант с низкочастотным сигналом, изменяющим режим работы транзистора, и высокочастотным тестовым воздействием малой амплитуды, на котором измеряются токи при двух режимах работы транзистора. Эта схема ИП позволяет измерить динамический коэффициент усиления транзистора. Во втором варианте используется тестовый сигнал в виде одиночных импульсов разной полярности, которые одновременно изменяют режим работы транзистора. При этом измеряется статический коэффициент усиления по току транзистора в заданной точке его характеристики. Одновременно удается существенно снизить потребляемую ИП мощность, что позволяет использовать его в малогабаритных приборах с автономным питанием. Показаны пути совершенствования ИП для внутрисхемного контроля транзисторов.

В пятой главе исследуются методы внутрисхемного контроля операционных усилителей.

Для проверки выводов, полученных при теоретических исследованиях, были проведены статистические испытания интегральных ОУ нескольких серий.

Для проведения испытаний были выделены три схемы включения ОУ, охватывающие все возможные режимы его работы: схема инвертирующего усилителя; схема неинвертирующего усилителя; схема дифференциального усилителя.

Для всех трех схем включения ОУ получено распределение значений напряжений на выводах коррекции при отсутствии входного сигнала в статическом режиме работы ОУ, при работе ОУ в линейной области без искажения сигнала, при работе ОУ в нелинейной области с ограничением сигналов.

Полученные результаты подтвердили выводы теоретического анализа о том, что значения напряжений на выходах промежуточных каскадов усиления у исправных ОУ группируются в узком диапазоне.

Также экспериментально был подтвержден линейный характер зависимости напряжения 11/ на выходах промежуточных каскадов усиления ОУ от напряжения питания 11п±.

^ = А£/п+ + В£/ш (6)

где А и В — постоянные коэффициенты, зависящие от типа ОУ.

Предложено использовать зависимость (6) в ИП для исключения влияния напряжения питания проверяемого ОУ на результат внутрисхемного контроля. Для определения границ зоны допустимых значений контролируемых напряжений и значений коэффициентов А и В целесообразно проводить статистические испытания контролируемых типов ОУ, так как усилители изготавливаются при разных технологических условиях, на разных предприятиях, в разные сроки и т. д. Разработана программа обработки массива статистических данных на ЭВМ. Как правило, закон распределения значения напряжений на выводах промежуточных каскадов ОУ (при достаточно большом числе испытаний п £ 50) в общем случае носит нормальный характер. В тех случаях, когда возникают сомнения в нормальности закона распределения Ц, необходима его проверка по критериям у} Пирсона и Колмогорова. В случае, если гипотеза о нормальном законе распределения не подтверждается, для определения границ зоны допустимых значений может быть использована аппроксимация плотностей вероятностей, основанная на методе аппроксимации многоэкстремальной функции гауссовыми полиномами.

В результате проведения аппроксимации гистограммы (рисунок 7) для нее может быть получено представление эмпирического распределения параметров ОУ в виде

где /¡,х1,а1 - параметры аппроксимации гистограммы; /} — коэффициент, показывающий долю партий ОУ с нормальным зако-

щ ~

ном распределения по всей выборке - математиче-

ское ожидание исследуемой случайной величины (напряжение на выводах коррекции ОУ); а/ - среднее квадратическое отклонение

Дх) = ф) = о,),

(7)

1=1

исследуемой случ

Рисунок 7

Оценивая математическое ожидание Мх и среднее квадратиче-ское отклонение ох полученной аппроксимации и учитывая, что закон распределения не должен сильно отличаться по значению от среднего квадратичного отклонения ах, можно предположить с большой степенью вероятности, что концы интервала l\a,b\, такого, что Р(айх<Ь) = 0,9973, будут лежать соответственно в

пределах:

Мх + 2ах <Ь<Мх+4ох.

Определяя значения а и Ь, которые будем искать в долях ах, т. е.

26

причем 2 < t < 4, и решая относительно t уравнение

**}'[*/(*)<& = 0,9973,

считаем, что в случае, когда закон распределения отличается от нормального, границы зоны допустимых значений будут равны найденным значениям а и Ь. Используя эти значения, мы можем проводить контроль значений напряжения на выводах коррекции ОУ.

Были проведены исследования достоверности внутрисхемного контроля ОУ по двум предложенным методам: 1) по соответствию полярности его входных и выходных напряжений [см. (1)]; 2) по результатам контроля напряжения на выводах для подключения внешних цепей коррекции или балансировки смещения нуля.

Полученные результаты достоверности контроля ОУ четырех серий отдельно по первому и второму методам, а также совместно по обоим приведены в таблице 3.

Результаты испытаний показали высокую достоверность внутрисхемного контроля ОУ. Разработаны варианты аппаратурной реализации тестеров для внутрисхемного контроля ОУ различной степени универсальности.

Таблица 3 — Результаты достоверности контроля ОУ

ТипОУ Достоверность котролх ОУ

По 1—му методу Номер выводов ОУ По 2-пму методу По двум методам

Режим работы ОУ Режим работы ОУ Режим работы ОУ

Линейный Нелинейный Линейный Нелинейный Линейный Нелинейный

К553УД1 0,81 0,52 3 9 12 Е 3,9,12 0,76 0,66 0,85 0,90 0,56 0,37 0,29 0,66 0,98 0,78

К553УД2 0,76 0,58 3 9 2 3,9 0,95 0,84 0,98 0,8 0,72 0,84 0,98 0,91

К140УД6 0,68 0,57 1 5 21.5 0,99 0,99 0,99 0,52 0,52 0,52 0,99 0.79

К544УД1 0,62 0,53 1 8 3 1,8 0,86 0,86 0,86 0,7 0,68 0,7 0,97 0,84

В шестой главе сформулированы задачи и основные положения методики применения программ схемотехнического моделирования (РБрюе, ОгСЛО и др.) с целью исследования влияния различных факторов на работу измерительных преобразователей для внутрисхемного контроля активных элементов.

Специфика задач, решаемых в данной работе, обусловливает сложность, а иногда и невозможность строгого аналитического описания электрических схем объектов исследования ввиду чрезмерно большого числа одновременно учитываемых параметров. Экспериментальные исследования измерительных преобразователей для внутрисхемного контроля активных элементов требуют серьезной подготовки и больших затрат времени как на разработку стратегии и методики многофакторного эксперимента, так и на подготовку измерительного оборудования. Влияние на результат измерения ряда факторов (например контактного сопротивления зонда) экспериментально оценить очень сложно. К тому же эквивалентная электрическая схема объекта исследования часто представляет собой многополюсную цепь с недоступными для измерения точками. Комплексное исследование влияния на погрешность измерения множества различных факторов (параметров исследуемого объекта, измерительного преобразователя, контактирующих устройств и шунтирующих сопротивлений) может быть проведено с использованием программ схемотехнического моделирования без макетирования схемы измерительного преобразователя.

Для получения зависимостей выходного сигнала измерительного преобразователя и погрешности преобразования от одного из варьируемых параметров исследуемого объекта, измерительного преобразователя, контактирующих устройств и шунтирующих сопротивлений предложено использовать модели управляемых элементов с программируемыми законами изменения параметров во времени. Например, модель управляемого сопротивления Я (),

работающего в режиме заданного тока (рисунок 8.а), получена в результате включения последовательно с исходным сопротивлением Я\ источника напряжения, управляемого напряжением (ИНУН) Е1. Требуемый закон изменения во времени сопротивления Щ1) можно воспроизвести, задавая соответствующее аналитическое описание изменения во времени управляющего напряжения источника Е2. Выходное напряжение ИНУН Е1 задается с помощью функции в виде полинома. и£\=У-V•

в Щ

т я.

®

Е20

®т

Л2

Ю

Л2

®

I

±®

I

Рисунок 8а

Рисунок 86

Модель управляемого сопротивления Я (/), работающего в режиме заданного напряжения (рисунок 86), получена в результате включения параллельно с исходным сопротивлением Л1 источника тока, управляемого током (ИТУТ) Л. Ток /упр, управляющий

источником Л и задающий закон изменения во времени сопротивления Я (0, формируется с помощью источника напряжения Е1, нагруженного на единичное сопротивление Я2. Поскольку в программах схемотехнического моделирования ИТУТ может управляться только токами независимых источников напряжения, в состав модели введены независимые источники напряжения VI и VI с нулевыми ЭДС, используемые как «датчики токов».

Выходной ток ИТУТ Л задается с помощью функции в виде полинома Iр\= ~1у1 ¡VI-

В соответствии с разработанной методикой проведено исследование разработанных измерительных преобразователей токов потребления активных элементов, размещенных на платах. Использование модели управляемого сопротивления позволило проанализировать влияние различных факторов на погрешность измерения тока потребления при вариации шунтирующего сопротивления Яз. В частности, исследовано влияние коэффициента усиления ^канала, контактного сопротивления Як, сопротивления дорожки платы Яй, напряжения смещения и др. В качестве примера на рисунке 9 приведены зависимости относительной погрешности измерения двухзондовым измерительным преобразователем тока по-

требления исследуемого элемента от шунтирующего сопротивления А при вариации сопротивления Ах контролируемого элемента.

Рисунок 9

Показана принципиальная возможность использования двух-зондового измерительного преобразователя для измерения тока потребления активных элементов на платах. В то же время выявлены некоторые существенные недостатки такого преобразователя: излишне высокие требования к качеству электрического контакта между зондом и дорожкой печатной платы и заметное возрастание погрешности при уменьшении шунтирующего сопротивления.

От указанных недостатков можно в значительной степени избавиться, применив для измерения тока потребления элементов на платах четырехзондовую структуру измерительного преобразователя. Моделирование такого преобразователя подтверждает, что разделение токовых и потенциальных измерительных цепей обеспечивает уменьшение влияния на результат измерения тока потребления сопротивлений контактов зондов и соединительных проводов. Измерительный преобразователь, построенный по этому принципу, имеет приемлемую для практики погрешность измерения в единицы процентов при изменении в широких пределах сопротивления исследуемого элемента и шунтирующего его сопро-

тивления, однако при этом сохраняется такая же высокая чувствительность к смещению нуля, как и у двухзондового преобразователя.

В результате моделирования измерительного преобразователя базового и коллекторного токов транзисторов, установленных на платах, выявлены зависимости погрешности преобразования от шунтирующих сопротивлений. При моделировании схем с отечественными транзисторами предложено использовать модели, созданные с учетом экспериментально найденных зависимостей параметров исследуемых транзисторов от токов и напряжений.

Рассмотренные в работе примеры демонстрируют высокую эффективность применения программ схемотехнического моделирования для исследования измерительных преобразователей, выявления основных источников погрешностей преобразования и выработки рекомендаций по их уменьшению.

Седьмая глава посвящена вопросам разработки, испытаний и внедрения приборов для внутрисхемного контроля АЭ.

Приведены структурные схемы разработанных приборов. Показаны пути совершенствования таких приборов.

На основе проведенных исследований. и разработанных ИП создан комплекс приборов для внутрисхемного контроля активных элементов, включающий в себя:

тестер для контроля тока потребления интегральных схем на печатных платах, тестер для контроля исправности ОУ на печатных платах без выпаивания, тестер для измерения коэффициента усиления по току транзисторов, вмонтированных в схему, и прибор автоматизированного допускового контроля параметров цепей электронного блока управления экономайзером (ПАК).

Разработанные приборы можно использовать в процессах производства РЭА, при настроечно-наладочных работах, при ремонте РЭА.

Разработан и внедрен ряд приборов, использующих методы внутрисхемного измерения параметров МЭЦ с АЭ для решения технически близких задач как связанных с контролем и диагностикой РЭА, так и не связанных с ними. На практике были реализованы преобразователи емкости и сопротивления изоляции; емкостные датчики для построения системы обнаружения утечек из трубопроводов и технологических емкостей; измерительные преобразователи для определения емкости и сопротивления изоляции

при контроле статических параметров кварцевых резонаторов и фильтров.

Результаты испытаний и внедрения приборов подтвердили полученные теоретические результаты. Практически все использованные в приборах ИП защищены авторскими свидетельствами на изобретения, что подтверждает оригинальность и новизну проведенных исследований.

По тестерам для внутрисхемного контроля совместно с НИИ «Контрольприбор» (г. Пенза) проведены опытно-конструкторские работы. Конструкции приборов были доработаны и выпускались опытным производством НИИ «Контрольприбор» (г. Пенза) по заказам предприятий. Они явились первыми отечественными промышленными приборами подобного назначения. Техническая документация на тестеры была передана заводу «Техноприбор» (г. Раменское, Московская область), где было освоено их серийное производство.

В качестве примера в таблицах 4 и 5 приведены основные технические характеристики отдельных приборов.

Таблица 4 - Технические характеристики тестера доя контроля тока потребления интегральных схем иа печатных платах

Параметр Значение

1. Диапазон измерения тока потребления, мА 1-500

2. Относительная погрешность измерения тока потребления, % не более 15

3. Значение сопротивления шунтирующих элементов, Ом не менее 10

Таблица 5-Технические характеристики тестера для измерения коэффициента

усиления по току транзисторов, вмонтированных в схему

Параметр Значение

1. Диапазон измерения коэффициента усиления по току транзисторов 1 ... 1000

2. Задаваемый ток коллектора /Е, мА не более 200

3. Значение коллекторного напряжение 11кз, В 0,1,2,3,5,7,10

4. Основная относительная погрешность измерения, % не более 5

5. Дополнительная относительная погрешность измерения от влияния сопротивлений шунтирующих цепей, % не более 15

6. Значение сопротивления шунтирующих элементов, Ом не менее 100

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Предложен обобщенный подход к построению и анализу электрических моделей реальных физических объектов исследования. Формализованы условия, обеспечивающие выполнение требований измеряемое™ параметров отдельных элементов ветвей многополюсной электрической цепи с АЭ.

2. Предложен алгоритм преобразования топологической структуры многополюсной электрической цепи с АЭ для выполнения условия измеряемости параметров исследуемой ветви, реализуемый с помощью ЭВМ.

3. Предложены способы построения измерительных схем для определения параметров пассивных и активных элементов многополюсной электрической цепи путем расчленения последней на элементарные, удовлетворяющие условию наблюдаемости цепи. Приведены конкретные примеры реализации данного подхода для линейных цепей, активных трехполюсников (транзисторов) и многополюсников (микросхем); показана перспективность метода для целей внутрисхемного контроля.

4. Разработаны, теоретически и экспериментально исследованы структуры преобразователей для внутрисхемного измерения тока потребления активных элементов (интегральных схем, транзисторов), коэффициента усиления по току транзисторов, намечены пути совершенствования измерительных преобразователей.

5. Предложены методы для внутрисхемного контроля интегральных операционных усилителей, на их основе разработаны измерительные преобразователи; исследована достоверность контроля исправности операционных усилителей различных типов в различных режимах работы.

6. Предложен и исследован способ определения вольт-амперных характеристик нелинейных элементов, использующий их описание с помощью модели нелинейных систем Гаммерштейна-Чебышева и предусматривающий определение функции нелинейности в виде многочлена Чебышева, коэффициенты которого вычисляются по результатам спектрального анализа. Получены простые аналитические соотношения, связывающие спектр Фурье с коэффициентами разложения функции по многочленам Чебышева.

7. Разработаны схемные реализации предложенного способа определения характеристик нелинейных элементов, а также оригинальные аналоговые устройства спектрального анализа.

8. Проведено исследование методических погрешностей измерений и предложен алгоритмический метод минимизации погрешностей аппроксимации многочленами Чебышева. Проведено исследование инструментальных погрешностей измерительных преобразователей, и разработаны рекомендации по рациональному выбору параметров схемы.

9. Разработан пакет прикладных программ для моделирования устройств измерения характеристик нелинейных элементов, позволяющий моделировать влияние как методических, так и инструментальных погрешностей.

10. Сформулированы и решены задачи,и разработаны основные . положения методики применения программ схемотехнического

моделирования с целью исследования влияния различных факторов на работу измерительных преобразователей для внутрисхемного контроля активных элементов. Для получения зависимостей выходного сигнала измерительного преобразователя и погрешности преобразования от одного из варьируемых параметров исследуемого объекта, измерительного преобразователя, контактирующих устройств и шунтирующих сопротивлений предложено использовать модели управляемых элементов, работающих в режимах заданного тока и заданного напряжения.

11. В результате моделирования измерительных преобразователей выявлены основные источники погрешностей преобразования и сформулированы рекомендации по их уменьшению.

12. Разработанные теоретические положения послужили основой для создания ряда приборов и систем внутрисхемного контроля и диагностики плат РЭА, гибридных и интегральных схем, а также приборов для решения технически близких задач. Результаты испытаний и внедрения аппаратуры подтвердили полученные теоретические результаты. Разработанные методы и методики внедрены в учебный процесс преподавания ряда дисциплин в Пензенском государственном университете.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

По теме диссертации опубликовано 64 научные работы, основные из них:

Монографии, учебные пособия

1. Казаков В. А. Методы контроля и диагностики и измерительные преобразователи для систем внутрисхемного контроля параметров пассивных и активных элементов многополюсных электрических цепей: Монография / В. А. Казаков, А. Н. Андреев. -Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2003. - 130 с.

2. Казаков В. А. Измерительные преобразователи систем внутрисхемного контроля параметров активных элементов многополюсных электрических цепей: Монография. - Пенза: Информационно-издательский центр ПГУ, 2004. - 122 с.

3. Казаков В. А. Схемотехника операционных усилителей и аналоговых устройств на их основе: Учеб. пособие / В. А. Казаков, В. И. Чернецов, С. П. Пискарев, К. Е. Братцев. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. - 144 с.

4. Казаков В. А. Радиотехнические системы. Обнаружение сигналов на фоне помех: Учеб. пособие / В. А. Казаков, А. Н. Андреев, Н. Б. Джазовский, А. X. Зябиров, Б. В. Цыпин, П. П. Чура-ков. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2000. - 52 с.

Статьи

5. Казаков В. А. Определение параметров двухполюсников по значениям дискретных отсчетов выходного напряжения измерительной схемы / В. А. Казаков, А. Н. Андреев, А. В. Светлов, Д. А. Светлов // Измерительная техника. - 1999. - № 8. - С. 19-22.

6. Казаков В. А. Макромодель операционного усилителя для моделирования измерительных цепей с импульсными сигналами / В. А. Казаков, А. Н. Андреев, А. В. Светлов // Измерительная техника. - 1999. - № 9. - С. 26-29.

7. Казаков В. А. Моделирование динамических режимов работы измерительных преобразователей / В. А. Казаков, А. В. Светлов // Метрология: приложение к журналу «Измерительная техника». -

2002.-№ 11.-С. 11-19.

8. Казаков В. А. Применение сложных многополюсных цепей (МЭЦ) для описания объектов исследования и анализ путей получения информации об их параметрах // Измерительная техника. -

2003. - № 1- С. 43-46.

9. Казаков В. А. Применение сложных многополюсных цепей (МЭЦ) для описания объектов исследования // Контроль и диагностика. - 2003. - № 6. - С. 48-51.

10. Казаков В. А. Способ измерения вольтамперных характеристик в базисе модели Гаммерштейна - Чебышева // Измерительная техника. - 2004.- № 5. - С. 50-52.

11. Казаков В. А. Моделирование измерительных преобразователей тока потребления активных элементов, установленных на платах / В. А. Казаков, А. В. Светлов // Измерительная техника. — 2004- № 9. - С. 57-59.

12. Казаков В. А. Способ измерения характеристик нелинейных элементов и алгоритмы минимизации методических погрешностей // Новые промышленные технологии. - 2005. - № 1. -С. 27-29.

13. Казаков В. А. Проблемы моделирования активных элементов измерительных устройств // Новые промышленные технологии. - 2005. - № 1. - С. 29-30.

14. Контроль неисправности операционных усилителей в составе гибридной интегральной схемы / В. А. Казаков, Б. В. Цы-пин// Техника средств связи. Сер. Технология производства и оборудования (ТПО). - Одесса, 1983. - Вып. 3. - С. 81-84.

15. Казаков В. А. Определение области допустимых значений параметров при диагностике интегральных операционных усилителей на платах / В. А. Казаков, А. Т. Ерохин, Б. В. Цыпин // Цифровая информационно-измерительная техника: Межвуз. сб. науч. тр. - Пенза: Пенз. политехи, ин-т, 1985. - Вып. 15. - С. 64-72.

16. Казаков В. А. Анализ критериев для диагностики неисправности операционных усилителей на платах / В. А. Казаков, Б. В. Цыпин // Пенз. политехи, ин-т. - Пенза, 1986. - 10 с. (Рук. деп. В ВИНИТИ, № 1454-В 87, 1987).

17. Казаков В. А. Диагностика интегральных операционных усилителей на платах РЭА. - Пенза: Пенз. политехи, ин-т, 1987. -14 с. (Рук. деп. в ВИНИТИ, № 451-В 87, 1987).

18. Казаков В. А. Тестер для контроля исправности интегральных операционных усилителей на платах / В. А. Казаков, А. И. Мартяшин, Б. В. Цыпин // Технический прогресс в атомной промышленности. Сер. Организация производства и прогрессивная технология в приборостроении. - Вып. 7-8, 1990.

19. Казаков В. А. Тестер для контроля коэффициента усиления по току транзисторов на платах без выпаивания / В. А. Казаков, А. И. Мартяшин, Б. В. Цыпин // Технический прогресс в атомной промышленности. Сер. Организация производства и прогрессивная технология в приборостроении. - 1990. - Вып. 7-8,

20. Казаков В. А. Применение сложных многополюсных электрических цепей (МЭЦ) для описания объектов исследования и анализ путей получения информации об их параметрах // Цифровые модели в проектировании и производстве РЭС: Межвуз. сб. науч. тр. — Пенза: Информ.-изд. центр ПГУ, 2001. — Вып. 11. — С. 209-215.

21. Казаков В. А. Внутрисхемные измерения тока потребления активных элементов // Надежность и качество: Тр. Междунар. симп. / Под ред. А. Н. Андреева, В. И. Волчихина и др.- Пенза: Информ.-изд. центр Пенз. гос. ун-та, 2001.

22. Казаков В. А. Применение сложных многополюсных электрических цепей для описания объектов исследования // Надежность и качество: Тр. Междунар. симп.- Пенза: Информ.-изд. центр Пенз. гос. ун-та, 2001. - С. 328-329.

23. Казаков В. А. Моделирование динамических процессов отслеживания измерительным преобразователем изменения параметров исследуемого объекта / В. А. Казаков, А. Н. Андреев, А. В. Светлов, Д. А. Светлов // Надежность и качество: Тр. Междунар. симп. — Пенза: Информ.-изд. центр Пенз. гос. ун-та, 2001. - С. 329-330.

24. Казаков В. А. Моделирование измерительных преобразователей тока потребления активных элементов / В. А. Казаков,

A. В. Светлов // Надежность и качество: Тр. Междунар. симп. -Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. - С. 456-458.

25. Казаков В. А. Методика моделирования измерительных преобразователей для внутрисхемного контроля активных элементов /

B. А. Казаков, А. В. Светлов // Надежность и качество: Тр. Междунар. симпоз. — Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. -

C.658-660.

26. Казаков В. А. Расчет спектров Чебышева по результатам быстрого преобразования Фурье // Надежность и качество: Тр. Междунар. симп.— Пенза: Информ.-изд. центр Пенз. гос. ун-та, 2004. - С. 192.

27. Казаков В. А. Моделирование средствами Simulink/Power System Blockset переменных RLC-элементов электрических цепей. Проектирование научных и инженерных приложений в среде MATLAB / В. А. Казаков, В. Д. Михотин, Е. А. Тихонова // Тр. II Всерос. науч. конф. - Москва: ИПУ РАН, 2004. -ISBN 5-201-14971-5.

28. Казаков В. А. Тестер для диагностики исправности интегральных операционных усилителей на платах // Методы и средства контроля и диагностики РЭА и ЭВА: Тез. докл. - Пенза, 1982. - С. 33-34.

29. Казаков В. А. Контроль исправности транзисторов и интегральных схем на платах / В. А. Казаков, Б. В. Цыпин // Повышение эффективности автоматизированных средств восприятия и обработки информации: Материалы НТК. - Пенза, 1985. — С. 48-49.

30. Казаков В. А. Внутрисхемный контроль активных элементов / В. А. Казаков, Б. В. Цыпин // Опыт разработки и практического применения программно-управляемых средств контроля и диагностирования изделий радиоэлектроники, приборостроения и связи: Республ. науч.-техн. семинар. - Ленинград, 1989. - С. 14-16.

31. Казаков В. А. Внутрисхемный контроль активных элементов / В. А. Казаков, А. Н. Андреев // Контроль и диагностика радиоэлектронной аппаратуры и изделий электронной техники: Все-союз. науч.-техн. конф. - Пенза: ПДНТП, 1990. - С. 67-69.

32. Казаков В. А. Способы контроля исправности элементов электронных схем / В. А. Казаков, А. Н. Андреев, В. И. Чернецов// Статистическая идентификация, прогнозирование и контроль радиоэлектронной аппаратуры: Всесоюз. науч.-техн. семинар. - Севастополь: СФ РДЭНТП, 1990. - С. 23.

33. Казаков В. А. Прибор для контроля сопротивления изоляции и электрической емкости между проводниками печатных плат и жгутов / В. А. Казаков, С. В. Никишин, А. В. Светлов, В. И. Чернецов // Статистическая идентификация, прогнозирование и контроль: 2-й Всесоюз. науч.-техн. семинар. - Севастополь: СФ РДЭНТП, 1991. - С. 40-41.

34. Казаков В. А. Измерительный стенд для контроля печатных плат и жгутов / В. А. Казаков, А. Н. Андреев, А. В. Светлов,

В. И. Чернецов // Микроэлектроника и информатика: Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф. - Зеленоград, 1993. — С. 127-128.

35. Казаков В. А. Моделирование измерительной схемы преобразователя параметров многоэлементных двухполюсников / В. А. Казаков, А. В. Светлов, Г. Н. Фионина // Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: Сб. докл. Междунар. науч. конф. — Ч. 2. — Пенза: Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та, 1996. - С. 47-48.

36. Казаков В. А. Макромодели отечественных операционныгх усилителей для пакета Р8р1се / В. А. Казаков, А. В. Светлов, Г. Н. Фионина // Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: Сб. докл. Междунар. науч. конф. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та, 1997. - С. 86-87.

37. Казаков В. А. Моделирование узлов измерительных преобразователей параметров многоэлементных двухполюсных электрических цепей / В. А. Казаков, А. В. Светлов, Г. Н. Фионина // Методы и средства измерений физических величин: Тез. докл. 3 Всерос. науч.-техн. конф. В 10 частях. Часть 9. - Нижний Новгород: Нижегородский гос. техн. ун-т, 1998. — С. 15.

38. Казаков В. А. Методика моделирования измерительных преобразователей параметров электрических цепей в среде Р8рюе / В. А. Казаков, А. В. Светлов, Г. Н. Фионина // Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем: Сб. докл. науч. конф. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1998. - С. 107.

39. Казаков В. А. Макромодель операционного усилителя для моделирования измерительных цепей с импульсными сигналами /

B. А. Казаков, А. Н. Андреев, А. В. Светлов // Надежность и качество. Инновационные технологии производству XXI века: Кн. докл. Междунар. симп. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1999. -

C. 270-276.

40. Казаков В. А. Модели измерительных схем преобразователей параметров многоэлементных двухполюсников / В. А. Казаков, А. Н. Андреев, А. В. Светлов // Надежность и качество. Инновационные технологии производству XXI века: Кн. докл. международ, симп. - Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1999. -С. 268-270.

41. Казаков В. А. Определение параметров двухполюсников по значениям дискретных отсчетов выходного напряжения измерительной схемы / В. А. Казаков, А. Н. Андреев, А. В. Светлов, Д. А. Светлов // Надежность и качество. Инновационные технологии производству XXI века: Кн. докл. Междунар. симп. — Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1999. - С. 268-270.

42. Тестер для контроля неисправности интегральных операционных усилителей на платах // Информ. листок о науч.-техн. достижении. № 87-5. Серия 54, 1987. Сост.: В. А. Казаков. - Пенза: ЦНТИ, 1987.

43. Цифровой измеритель отношения напряжений. - Информ. листок № 98-87. Серия 54, 1987. Сост. В. А. Казаков. - Пенза: ЦНТИ, 1987.

44. Казаков В. А. Прибор автоматизированного допускового контроля параметров электрических цепей электронного блока управления экономайзером // Информ. листок о науч.-техн. достижении. № 6-85. Серия 54. Сост.: В. А. Казаков, А. Ю. Данилов - Пенза: ЦНТИ, 1985.

45. Казаков В. А. Пакет прикладных программ для моделирования параметрических датчиков и унифицированных преобразователей / В. А. Казаков, В. Д. Михотин, Е. А. Тихонова // Информ. листок № 54-390-03. - Пенза: ЦНТИ, 2003.

46. Казаков В. А. Пакет прикладных программ для моделирования операционных усилителей / В. А. Казаков, В. Д. Михотин, Е. А. Тихонова // Информ. листок № 54-387-03. - Пенза: ЦНТИ, 2003.

Авторские свидетельства

47. А. с. № 851281 СССР. Способ спектрального анализа / В. А. Казаков, А. И. Мартяшин // Открытия. Изобретения. — 1981. - № 28.

48. А. с. № 945831 СССР. Устройство для контроля интегральных операционных усилителей / А. А. Богородицкий, Л. Д. Гарин, В. А. Казаков, А. И. Мартяшин, Б. В. Цыпин // Открытия. Изобретения. - 1982. - № 27.

49. А. с. № 1027655 СССР. Устройство для контроля интегральных операционных усилителей / В. А. Казаков, А. И. Мартяшин, Б. В. Цыпин // Открытия. Изобретения. - 1983. — № 25.

50. А. с. № 1029093 СССР. Устройство для определения установившегося значения переходного процесса / В. А. Казаков, И. М. Белогурский, А. И. Мартяшин, А. В. Светлов // Открытия. Изобретения. - 1983. - № 26.

51. А. с. № 1114993 СССР. Устройство для контроля тока потребления интегральных схем / В. А. Казаков, А. И. Мартяшин, Б. В. Цыпин // Открытия. Изобретения. - 1984. - № 35.

52. А. с. № 1122983 СССР. Устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов, вмонтированных в схему / В. А. Казаков, А. И. Мартяшин, Л. В. Орлова, Н. И. Спирин, Б. В. Цыпин // Открытия. Изобретения. - 1984. - № 41.

53. А. с. № 1279373 СССР. Устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов / А. Н. Андреев, В. А. Казаков, А. И. Мартяшин, Л. В. Орлова, Б. В. Цыпин.

54. Ас. № 1426253 СССР. Устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов / В. А. Казаков, А. И. Мар-тяшин, Л. В. Орлова, В. Ф. Рыжов, Б. В. Цыпин, А. А. Чумаков.

55. А. с. № 1474845 СССР. Преобразователь напряжения в интервал времени / В. И. Андреев, В. А. Казаков, Б. В. Цыпин, Э. К. Шахов // Открытия. Изобретения. - 1989. - № 15.

56. А. с. № 1541534 СССР. Устройство для измерения статических параметров кварцевых резонаторов / В. А. Казаков,

A. И. Мартяшин, А. В. Светлов // Открытия. Изобретения. -1990. - № 5. - С. 188.

57. А. с. № 1758587 СССР. Устройство для определения параметров трехэлементных двухполюсных цепей / А. Н. Андреев,

B. А. Казаков, А. И. Мартяшин, С. В. Никишин, А. В. Светлов // Изобретения. Заявки и патенты. - 1992. - № 32. - С. 169.

58. А. с. № 1718146 СССР. Преобразователь параметров четы-рехэлементных двухполюсных цепей / В. А. Казаков, А. И. Мар-тяшин, С. В. Никишин, А. В. Светлов // Изобретения. Заявки и патенты. ~ 1992. - № 9. - С. 173-174.

Казаков Вячеслав Александрович

Методы и средства внутрисхемного контроля параметров активных элементов

Специальность 05.11.01 — Приборы и методы измерения (электрические величины)

Редактор Т. В. Веденеева Технический редактор Н. Л. Вьялкова

Корректор Н. А. Сидельникова Компьютерная верстка Н. В. Ивановой

ИД № 06494 от 26.12.01

Сдано в производство 18.03.05. Формат 60х841/1& Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,32. Заказ № 162. Тираж 100.

Издательство Пензенского государственного университета. 440026, Пенза, Красная, 40 Отпечатано в типографии ПГУ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ИЗМЕРЕНИЯ ОБОБЩЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ МНОГОПОЛЮСНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ.

1.1. Вводные замечания.

1.2. Вопросы синтеза моделей объектов измерений для сложных многополюсных цепей.

1.3. Способы инвариантного преобразования параметров сложных многополюсных цепей.

1.4. Вопросы моделирования объектов в виде МЭЦ и оценка измеряемое™ параметров их ветвей.

1.5. Алгоритмы топологического преобразования сложных МЭЦ.

В настоящее время широкое использование средств электронной техники выдвигает на первый план проблемы снижения затрат на разработку, производство и эксплуатацию аппаратуры и повышение ее надежности, что не может быть достигнуто без применения совершенных методов контроля параметров аппаратуры и параметров составляющих ее отдельных элементов.

Трудоемкость контрольных и испытательных работ в производстве радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) в нашей стране и за рубежом достигает 25-30 процентов его общей трудоемкости производства, а в отдельных случаях может достигать 70 процентов [1-5]. Еще больший объем затрат падает на эти операции при ремонте отказавших изделий -до 85% общего времени восстановления [6].

Проблема осложняется значительным возрастанием сложности РЭА, в которой используются самые различные активные элементы: дискретные и аналоговые микросхемы различного уровня интеграции, транзисторы, которые до сих пор остаются необходимым элементом схем, особенно аналоговых. Они широко применяются в мощных выходных каскадах усилителей тока и напряжения, в высоковольтных узлах и т.д.

Важное значение приобретают контрольно-испытательные работы как при производстве РЭА (на каждом последующем этапе производства стоимость контроля возрастает), так и при контроле готовых изделий.

В этой связи очень важным этапом контроля печатных плат является эффективное и своевременное выявление дефектных элементов и блоков на ранних стадиях технологических процессов.

Состояние проблемы и ее специфика обуславливаются тем, что контроль параметров электрических цепей должен осуществляться после окончания монтажа элементов на печатной плате при выключенном питании. Особенностью контроля является то, что требуется контролировать сложные многополюсные электрические цепи (МЭЦ), представляющие собой совокупность соединенных определенным образом различных элементов, а именно:

- пассивных линейных двухполюсников (резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности);

- активных элементов - элементарных многополюсников (полупроводниковых триодов, интегральных схем), проявляющих свои активные свойства при подключении источников энергии (нелинейные элементы);

- пассивных нелинейных элементов (полупроводниковых диодов, катушек индуктивности с сердечником).

Широкая номенклатура контролируемых элементов и разнообразные ограничения делают нецелесообразным построение специализированных систем контроля и поэтому более эффективными признаются подходы, предусматривающие создание либо универсальных систем контроля, обладающих свойством быстрой адаптации к конкретным условиям современных технологических процессов производства РЭА, либо создание агрегатированных средств измерений и обработки информации, образующих аппаратный базис для организации контрольных и диагностических операций в технологических процессах.

Большой вклад в развитие методов и средств контроля РЭА внесли коллективы отечественных ученых, руководимые в разное время: Т.М. Алиевым, Н.П. Байдой, Ф.Б. Гриневичем, В.А. Долговым, К.Б. Ка-рандеевым, В.В. Карибским, А.С. Касаткиным, JI. Ф. Куликовским, K.JI. Куликовским, В.Ю. Кнеллером, П.И. Кузнецовым, М.Д. Лебедевым, Б.Я. Лихтциндером, А.И. Мартяшиным, A.M. Мелик-Шахназаровым, А.В. Мозголевским, П.П. Пархоменко, К.М. Соболевским, Е.С. Согомо-няном, В.Н. Сретенским, М.П. Цапенко, В.М. Шляндиным, Н.Н. Шуми-ловским, Г.А. Штамбергером и др.

Разработкой методов и средств внутрисхемного диагностического контроля активно занимаются ряд Российских организаций (Центральный научно-исследовательский технологический институт Министерства радиопромышленности г. Москва, Научно-исследовательский институт «Контрольприбор» г. Пенза (ранее - ВНИТИ прибор, Пензенский филиал МНПО "Темп") и др.) и зарубежных фирм (Marconi Instrumentation (Великобритания), Hewlett- Packard, Texas Instruments, Faulffinders, Huntron (США) и др.). Основной тенденцией является разработка диагностических тестеров, способных работать как автономно, так и в составе автоматизированных систем контроля с применением ЭВМ. При этом, в основном, решены задачи контроля пассивных элементов. и частично задачи оценки исправности транзисторов и интегральных схем (ИС) на печатных платах. Наиболее узким местом остается задача диагностики на печатных платах активных элементов: транзисторов, аналоговых интегральных схем (АИС) и цифровых интегральных схем (ЦИС).

Основание для проведения работы. Работа выполнена в соответствии с планами проведения и реализации г/б и х/д НИР Пензенского государственного университета (до 1993 г. Пензенский политехнический институт) и Пензенского регионального центра высшей школы (ПРЦВШ) - филиала Российского государственного университета инновационных технологий и предпринимательства (РГУИТП) по заказам ряда предприятий СССР и РФ в соответствии со следующими координационными планами и комплексными целевыми программами:

- координационные планы научно-исследовательских работ АН СССР по проблеме «Измерительные процессы и системы» (шифр 1.12.15) на 1976 - 1980 гг., (шифр 1.13.1) на 1981 - 1985 гг., (шифр 1.12.8) на 1986 - 1990 гг.;

- целевая комплексная научно-техническая программа ГКНТ

СССР 0.Ц.027 «Создание и разработка автоматизированных систем научных исследований и систем автоматизированного проектирования с применением стандартной аппаратуры и измерительно-вычислительных комплексов» на 1986 - 1990 гг.;

- общегосударственная программа создания и производства приборов и средств автоматизации для научных исследований на 1985 -1995 гг. в которой Пензенский политехнический институт принимал участие в выполнении подпрограммы 23 (шифры 23.18И и 23.58И);

- планы госбюджетных НИР ПГТУ - ПГУ на 1995 - 2000 и 2001 -2005 гг.

Актуальность проблемы, решаемой в диссертационной работе, диктуется следующими обстоятельствами.

Во-первых, в настоящее время в промышленности существует настоятельная потребность как в универсальных системах контроля, позволяющих решить комплекс задач диагностирования, так и в простых и надежных приборах для контрольно-наладочных и ремонтных работ.

Во-вторых, включение в процесс контроля операций поиска неисправностей элементов плат позволяет значительно увеличить процент выхода годных плат. Кроме того, выявление дефектных интегральных схем и других элементов позволяет (по данным фирм США) на 25-30 процентов снизить затраты на изготовление плат [2,3]. В случае отсутствия внутрисхемного контроля после проведения монтажа элементов на плате затраты на обнаружение и устранение одного дефекта по вине ИС при контроле функционирования могут возрасти на один-два порядка [2].

В - третьих, до настоящего времени отсутствуют научные исследования обобщающего характера по рассматриваемой проблеме, в которых излагались бы принципы концептуального проектирования и обобщалось бы многообразие известных способов реализации как контрольно-диагностических процедур, так и способов построения соответствующих измерительных преобразователей и алгоритмов обработки измерительной информации.

Предмет исследований.

1. Методы внутрисхемного параметрического контроля и алгоритмы функционирования устройств на их основе с целью создания на этой базе специализированных и универсальных систем контроля.

2. Математические модели для определения методических и инструментальных погрешностей инвариантных измерителей параметров многоэлементных электрических цепей и характеристик нелинейных электронных компонентов.

3. Методы и алгоритмы обработки информации в системах измерения, контроля и диагностики параметров и характеристик активных элементов РЭА.

Методы исследований: методы математического анализа, линейной алгебры, теории непрерывных и импульсных систем автоматического регулирования; численные методы, методы цифровой фильтрации, методы теории инвариантного преобразования параметров электрических сигналов и цепей, теории чувствительности, математической статистики и обработки экспериментальных данных, методы схемотехнического моделирования на ЭВМ. Теоретические исследования проводились с использованием пакета программ PSPICE и сред программирования MathCAD и MATLAB.

Цель работы состоит в развитии методологической и теоретической основы создания средств внутрисхемного измерения параметров МЭЦ, содержащих активные элементы (АЭ), для контроля и диагностики РЭА.

Для достижения поставленной цели решаются следующие основные задачи:

1. Анализ и исследование методов преобразования параметров сложных МЭЦ, в том числе и содержащих АЭ, в электрические сигналы. Анализ методов внутрисхемного контроля АЭ.

2 . Дальнейшее развитие теории инвариантного преобразования и совершенствование измерительных преобразователей (ИП) параметров МЭЦ, содержащих АЭ, в электрические сигналы.

3 . Разработка и исследование ИП для внутрисхемного измерения параметров АЭ МЭЦ, и внутрисхемного контроля операционных усилителей (ОУ).

4 . Развитие и исследование методов измерения параметров нелинейных двухполюсных электрических цепей (ДЭЦ) с АЭ, в том числе в составе МЭЦ.

5. Практическая реализация, доведение до промышленного уровня и внедрение в производство ИП, приборов и информационно-измерительных систем (ИИС) контроля параметров электрических цепей.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Предложена методика анализа топологической структуры электрической модели реального физического объекта исследования в виде МЭЦ с АЭ для определения измеряемости его параметров.

2. Разработан алгоритм преобразования топологической структуры МЭЦ до эквивалентной трехполюсной электрической цепи, обеспечивающий условия измеряемости параметров каждой исследуемой ветви МЭЦ.

3. Предложена реализация способа раздельного преобразования параметров ветвей МЭЦ для задачи внутрисхемного измерения и контроля токов.

4. Доказано, что приемлемая для практического применения точность внутрисхемного измерения тока потребления активных элементов может быть достигнута при использовании вспомогательных каналов компенсации в каждой цепи ответвления тока.

5. Разработаны структуры ИП для внутрисхемного измерения токов и коэффициента усиления транзисторов, основанные на применении их нелинейных моделей, и сформулированы критерии исправности транзистора при внутрисхемном контроле.

6. Предложен способ измерения вольт-амперных характеристик нелинейных элементов основанный на применении моделей Гаммерштейна-Чебышева. Разработаны и исследованы алгоритмические методы минимизации методических погрешностей, обусловленных аппроксимацией многочленами Чебышева. Показаны пути минимизации инструментальных погрешностей.

7. Предложены методики моделирования измерительных преобразователей для внутрисхемного контроля параметров АЭ.

8. Теоретически и экспериментально исследованы ОУ как объекты внутрисхемного контроля. Впервые предложены методы оценки исправности ОУ при внутрисхемном контроле. Исследована достоверность контроля ОУ по каждому методу и показана возможность использования ИП, построенных на их основе, для внутрисхемного контроля независимо от схемы включения ОУ, напряжения питания и присутствия рабочих сигналов на входах ОУ.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Методика анализа топологической структуры электрической модели реального физического объекта исследования с целью определения измеряемости его параметров. Алгоритмы машинного анализа для преобразования топологической структуры МЭЦ с АЭ до упрощенной трехполюсной цепи с целью обеспечения условия измеряемости параметров каждой исследуемой ветви МЭЦ.

2. Реализация способа раздельного преобразования параметров ветвей МЭЦ для задачи внутрисхемного измерения и контроля токов.

Структуры ИП для внутрисхемного контроля тока потребления активных элементов.

3. Структурные схемы ИП для внутрисхемного измерения токов и оценки усилительных свойств транзистора.

4. Способ анализа и измерения характеристик нелинейных систем и параметров нелинейных элементов, в том числе в составе МЭЦ, основанный на применении модели Гаммерштейна-Чебышева. Алгоритмические методы анализа и минимизации методических погрешностей, обусловленных аппроксимацией многочленами Чебышева, и способы устранения инструментальных погрешностей. Структурные схемы ИП для измерения вольт-амперных характеристик нелинейных элементов при синусоидальных входных воздействиях.

5. Методики схемотехнического моделирования структур ИП и приборов для контроля тока потребления активных элементов и усилительных свойств транзисторов и алгоритмы оценки основных погрешностей преобразования.

6. Методы внутрисхемного контроля ОУ. Структурные схемы ИП для контроля ОУ на основе предложенных методов оценки исправности ОУ при внутрисхемном контроле. Методики статистической обработки полученных экспериментальных данных для определения достоверности контроля ОУ по каждому методу.

Практическое значение результатов работы заключается в разработке методик инженерного проектирования преобразователей для внутрисхемного измерения, контроля и поэлементного диагностирования электронной аппаратуры. Даны практические рекомендации по построению ИП и систем внутрисхемного контроля МЭЦ с АЭ, выбору типов и режимов работы измерительных преобразователей, включая:

1. Разработку способов инвариантного измерения параметров МЭЦ с АЭ и характеристик нелинейных элементов РЭА.

2. Разработку и исследование структур ИП для внутрисхемного измерения тока потребления по цепи питания активных элементов, в том числе структур ИП повышенной точности, ИП с координированной локализацией неисправностей.

3. Разработку и испытание структур ИП для контроля отношения токов, обеспечивающих внутрисхемное измерение коэффициента усиления по току транзисторов, а также определение путей их совершенствования.

4. Разработку на основе предложенных методов внутрисхемного контроля ОУ, различных вариантов аппаратурной реализации тестеров.

5. Методики моделирования элементов, узлов РЭА и средств измерений, а также проведения расчетов погрешностей измерительных преобразователей.

Реализация и внедрение. Диссертация представляет собой обобщение хоздоговорных научно-исследовательских работ, в выполнений которых автор принимал участие в Пензенском государственном университете (ранее - Пензенском политехническом институте) (№№ гос. per.: 02.818.003, 01.850049566, 01.860031406, 01.87.000.7036, 01.86.010.5591, 019.0 0003216) и в ПРЦВШ Пензенском филиале Российского государственного университета инновационных технологий и предпринимательства (ранее - Пензенском региональном центре высшей школы) (№№ х/д: 82/90, 50/90, 247/91, 96/92, 150/93, 151/93). В данных НИР решались методологические и технические вопросы проектирования.

В настоящее время:

1. Система автоматического допускового контроля параметров электронных цепей блока управления экономайзером (ПАК) - внедрена на заводе АТЭ-1 г. Москва.

2. Тестеры для внутрисхемного контроля сборки радиоэлектронной аппаратуры и гибридных интегральных схем АМЦ 155, RCэлементов АМЦ 15201, транзисторов АМЦ 15202, интегральных операционных усилителей АМЦ 15203 - внедрены в НИИ «Контрольпри-бор» г. Пенза (ранее - ВНИТИ-Прибор, Пензенский филиал МНПО «Темп»),

3. Микропроцессорная система внутрисхемного контроля АМЦ 15204 - внедрена в НИИ «Контрольприбор» г. Пенза.

4. Блок контроля влажности системы диагностики состояния контейнеров НУП - внедрен в ТУСМ-1 г. Пенза.

Перечисленные приборы и системы контроля и диагностики, разработанные при непосредственном участии и руководстве автора, освоены опытным производством НИИ «Контрольприбор». По заказам более чем шестидесяти предприятий СССР и РФ выпущено и внедрено более двухсот единиц аппаратуры. Средства контроля подобного функционального назначения в нашей стране не выпускались и в промышленности были освоены впервые.

Полученные в диссертационной работе результаты также используются на1 кафедрах "Радиотехника и РЭС", КиПРА и АЭЭС Пензенского госуниверситета и подразделениях ПРЦВШ - филиала РГУИТП в учебном процессе, а также внедрены в виде методик в подразделениях НИИ «Контрольприбор», ФГУП НИИ электронно-механических приборов г. Пенза.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на ряде ежегодных НТК Пензенского госуниверситета, а также международных и всероссийских конференциях, симпозиумах и семинарах:

- Областной НТС «Методы и средства контроля и диагностики РЭА и ЭВА», Пенза, 1982.

- Областной НТС «Повышение эффективности автоматизированных средств восприятия и обработки информации», Пенза, 1985.

- Республиканский НТС «Опыт разработки и практического применения программно-управляемых средств контроля и диагностирования изделий радиоэлектроники, приборостроения и связи», Ленинград, 1989.

- Всесоюзная НТК «Контроль и диагностика радиоэлектронной аппаратуры и изделий электронной техники», Пенза, 1990.

- II Всесоюзный НТС «Статистическая идентификация, прогнозирование и контроль», Севастополь, 1991. С

- Международная НТК «Микроэлектроника и информатика», Зеленоград, 1993.

- Международная НТК «Актуальные проблемы анализа и обеспечения надежности и качества приборов, устройств и систем», Пенза, 1996, 1997, 1998.

- Всероссийская НТК «Методы и средства измерений физических величин», Нижний Новгород, 1998.

- Международный симпозиум «Надежность и качество. Инновационные технологии производству XXI века», Пенза, 1999, 2001, 2004.

- II Всероссийская научная конференция «Проектирование инженерных и научных приложений в среде MATLAB».- Москва, 2004.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 62 печатных работы, в том числе: 2 монографии, 5 учебных пособий, рекомендованных Министерством образования РФ и УМО для студентов вузов, 23 статьи, 15 тезисов докладов и 5 информационных листков. Оригинальность технических решений защищена 12 авторскими свидетельствами СССР.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения , 7 глав, заключения и приложений. Основной текст изложен на 369 листах. Библиография - 237 наименований.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе решены следующие задачи: поставлены и решены методологические вопросы измерения обобщенных параметров МЭЦ; предложены и обоснованы методы внутрисхемного контроля параметров АЭ и характеристик нелинейных двухполюсников; проведено исследование ИП для внутрисхемного контроля токов АЭ и исследование методов внутрисхемного контроля ОУ; разработаны методики статистической обработки полученных экспериментальных данных для определения достоверности контроля ОУ по каждому методу; разработаны методики моделирования структур разработанных ИП и приборов для контроля тока потребления АЭ и усилительных свойств транзисторов и алгоритмы оценки основных погрешностей преобразования; выполнена практическая реализация, доведены до промышленного уровня и внедрены в производство ИП, приборы и информационно-измерительные системы контроля параметров электрических цепей.

В результате решения этих задач получены практические результаты и сделаны следующие выводы:

1. Байда Н.П., Кузьмин И.В., Шпилевой В.Т. Микропроцессорные системы поэлементного диагностирования РЭА. М.: Радио и связь, 1987.

2. Викторов В.И., Чурабо Д.Д. Конструирование контрольно-испытательной аппаратуры для ЭВМ. М.: Машиностроение, 1979, 304 с.

3. Степанов В.Д., Юсов Ю.П., Ягушенко Е.А. Основные направления работ по автоматизации измерений и контроля в электронной промышленности / Электронная техника. Сер. Управление качеством, стандарты, метрология, 1991.-Вып.4 (146).

4. Hotkiss I. The Roles In-circuit and Functional Broad Test in the Manufacturing Process // Electron. Packag and Prod, 1979.- V. 19, № 1.

5. Фандеев В.П. Технология и средства анализа отказов восстанавливаемых электронных изделий приборостроения. Пенза: Гос. ун-т, 2001.

6. Мейен С.В. Неклассическая биология. Феномен Любищева / С.В. Мейен, Б.С. Соколов, Ю.А. Шрейдер // Вестник АН СССР. 1977. - №10. - С. 29 -38.

7. Винер Н. Кибернетика или управление и связь в животном и машине. -М.: Наука, 1983.-344 с.

8. Грооп Д. Методы идентификации систем. -М.: Мир, 1979. 302 с.

9. Бойков И.В. Аналитические методы идентификации динамических систем. Пенза: Изд-во Пенз. политехи, ин-та, 1992. - 110 с.

10. Краус М. Измерительные информационные системы / М. Краус, Э. Вошни. М.: Мир, 1975.- 172 с.

11. Балтянский С.Ш. Измерение параметров физических объектов на основе идентификации и синтеза электрических моделей. Пенза: Изд-во ПГУ, 2000. - 180 с.

12. Карандеев К.Б. Обобщенная теория мостовых цепей переменного тока / К.Б. Карандеев, Г.А. Штамбергер. Новосибирск: Изд-во СО АН СССР, 1961.-224 с. 13

13. Кнеллер В.Ю. Измерение параметров объектов представляемых многоэлементными двухполюсниками / В.Ю. Кнеллер, Л.П. Боровских // Измерение, контроль, автоматизация. 1976. - Вып. 3(7). - С. 3-12.

14. Основы инвариантного преобразования параметров электрических цепей/ А.И. Мартяшин, K.JI. Куликовский, С.К. Куроедов, JI.B. Орлова; Под ред. А.И. Мартяшина М.: Энергоатомиздат, 1990. - 216 с.

15. Мартяшин А.И., Шахов Э.К., Шляндин В.М. Преобразователи электрических параметров для систем контроля и измерения. М.: Энергия, 1976. -392 с.

16. Мармарелис П. Анализ физиологических систем (метод белого шума) / П. Мармарелис, В. Мармарелис. М.: Мир, 1981. - 480 с.

17. Куроедов С.К. Разработка и исследование методов и средств преобразования параметров сложных электрических цепей: Дис. канд. техн. наук. -Пенза: 1980.-236 с.

18. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. -М.: Наука, 1971. 576 с.

19. Мэзон С. Электронные цепи, сигналы и системы / С. Мэзон, Г. Циммерман / Пер. с англ.; под ред. А.А. Соколова. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1969. -619 с.

20. Лихтциндер Б.Я. Многомерные измерительные устройства / Б.Я. Лихт-циндер, С.М. Широков. -М.: Энергия, 1978.

21. Волгин А.И. Аналоговые операционные преобразователи для измерительных приборов и систем. -М.: Энергоатомиздат, 1983.

22. Петров Б.И. Принцип инвариантности в измерительной технике / Б.И. Петров, В.А. Викторов, Б.В. Лункин, А.С. Совлуков. М.: Наука, 1976.

23. Кнеллер В.Ю. Определение параметров многоэлементных двухполюсников / В.Ю. Кнеллер, Л.П. Боровских. М.: Энергоатомиздат, 1986.

24. Бромберг Э.М. Тестовые методы повышения точности измерений / Э.М. Бромберг, К.Л. Куликовский. -М.: Энергия, 1978. 176 с.

25. Андреев А.Н. Преобразование параметров физических объектов в унифицированные сигналы / Цифровая информационно-измерительная техника.-Пенза: ППИ, 1992.

26. Казаков В.А. Применение сложных многополюсных цепей (МЭЦ) для описания объектов исследования и анализ путей получения информации об их параметрах / Измерительная техника. М. 2003. - №1. - С. 43-46.

27. Казаков В.А. Применение сложных многополюсных цепей (МЭЦ) для описания объектов исследования./ Контроль и диагностика. М. 2003. - № 6.

28. Казаков В.А. Измерительные преобразователи систем внутрисхемного контроля параметров активных элементов многополюсных электрических цепей: Монография. Пенза: Информационно-издательский центр ПТУ, 2004. - 122 с.

29. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975.-683 с.

30. Бубенников А.Н. Моделирование интегральных микро технологий, приборов и систем. М.: Высшая школа, 1989 - 320 с.

31. Свистунов Б.Л. Структурно-алгоритмические методы синтеза средств инвариантного измерения параметров электрических цепей: Автореф. дисс. . доктора техн. наук.- Пенза: Гос. ун-т, 2004.

32. Мартяшин А.И., Орлова Л.В., Шляндин В.М. Преобразователи параметров многополюсных электрических цепей. М.: Энергоатомиздат, 1981, 72 с.

33. Автоматический контроль радиоэлектронного и электротехнического оборудования. Под общ. ред. В.М. Шляндина и А.И. Мартяшина. М.: Энергия, 1972, 264 с.

34. Андреев А.Н., Казаков В.А., Светлов А.В., Чернецов В.И. Измерительный стенд для контроля печатных плат и жгутов // Микроэлектроника и информатика: Тез. докл. международной научно-техн. конф. Зеленоград, 1993.-С. 127, 128.

35. А.с. №191689 (СССР). Устройство для автоматического контроля параметров электрических цепей. /А.И. Мартяшин, В.М. Шляндин и др. // Открытия. Изобретения. 1967, №4.

36. А.с. №248340 (СССР). Устройство автоматического допускового контроля параметров сложных электрических цепей и постоянных напряжений. /А.И. Мартяшин, В.М. Шляндин. // Открытия. Изобретения. 1969, №23.

37. А.с. №282752 (СССР). Устройство допускового контроля сопротивления электрических цепей. /В.М. Шляндин, А.И. Мартяшин, Б.В. Цыпин. // Открытия. Изобретения. №30.

38. А.с. №248340 (СССР). Устройство автоматического допускового контроля комплексных сопротивлений и напряжений. /В.М. Шляндин, А.И. Мартяшин, В.В. Цыпин. // Открытия. Изобретения. 1969, №34.

39. А. с. №1541534 СССР. Устройство для измерения статических параметров кварцевых резонаторов / В.А. Казаков, А.И. Мартяшин, А.В. Светлов // Открытия. Изобретения. 1990. - № 5. - С. 188.

40. А. с. №1758587 СССР. Устройство для определения параметров трехэлементных двухполюсных цепей / А.Н. Андреев, В.А. Казаков, А.И. Мартяшин, С.В. Никишин, А.В. Светлов // Изобретения. 1992. - № 32. -С. 169.

41. А. с. №1718146 СССР. Преобразователь параметров четырехэлемент-ных двухполюсных цепей / В.А. Казаков, А.И. Мартяшин, С.В. Никишин, А.В. Светлов // Изобретения. 1992. - № 9. - С. 173, 174.

42. Орлова JI.B. Разработка и исследование преобразователей параметров многополюсных электрических цепей в унифицированные сигналы. Канд. диссертация. Пенза, 1979, 158 с.

43. Smith Wesleg R. Printed circuit board testing and interfacin. "Proc, Automat test. 74 Conf., Brighton, 1974. Sess U." Neuport Pagnell, 1974.

44. Лихтциндер Б.Я. Автоматизация поэлементного контроля многополюсных электрических цепей. Измерение, контроль, автоматизация, 1983, №3, с. 14-24.

45. Швендер Ф.А., Гроссман С.Е. Автоматические испытания элементов без изъятия их из печатной платы. Электроника (США), 1975, 48, №18, с. 98-102.

46. Модульная агрегативная система внутрисхемного контроля компонентов и топологии сборных узлов на печатных платах MACK 031/1024. -Проспект. - Вологда, 1981.

47. Цыпин Б.В. Методы и измерительные преобразователи для контроля и диагностики электронной аппаратуры при производстве: Автореф. дисс. . доктора техн. наук.- Пенза: Гос. ун-т, 2002.

48. Мартяшин А.И., Орлова Л.В., Цыпин Б.В. Методы поэлементного кон троля электронных схем. М.: ЦНИИТЭИ приборостроения, 1983, вып.1, -32 с.

49. А.С. №779938 (СССР). Устройство для контроля вмонтированных транзисторов. /Б.Я. Лихтциндер, В.Т. Шпилевой, В.К. Задорожный. // Открытия. Изобретения. 1980, №42.

50. Прибор для обнаружения дефектных ИС на печатных платах. Integral Electronies Corp. Электроника (США), 1977,№11.

51. Устройство для контроля с использованием ИК-излучения, серия «Электроника и связь», изд. «Знание», вып. 7, 1974, с.29.

52. А.С. №834621 (СССР). Устройство для контроля микросхем. /В.П. Ули-тенко, Р.В. Коровин. // Открытия. Изобретения. 1981, №20.

53. Обнаружение скрытых неисправностей в электронных схемах путем измерения случайных флуктуаций фазы. Экспресс информация, контрольно-измерительная техника, 1979, №47, с.38-43.

54. Основные концепции внутрисхемного контроля. Экспресс информация. Контрольно-измерительная техника, 1984, №11, с.1-11.

55. Критерии выбора автоматических систем. Экспресс информация. Контрольно-измерительная техника, 1984, №24, с. 1-6.

56. Оперативная диагностика отказов на скомплектованных печатных платах. Экспресс информация. Контрольно-измерительная техника, 1979, №44, с.27-32.

57. Поройков В.Н., Великанов B.C. ИИС для автоматизации процесса поиска неисправностей в электронных схемах. Тезисы докладов VI Всесоюзной конференции ИИС - 83. - Куйбышев, 1983, с.235.

58. Finnel Jorn Е. In circuit testing of LSY bascol PCBS. - Electron. Prod. (Gr. Brit), 1982, 11, №9 c.47-53.

59. Байда Н.П. Диагностирование печатных плат узлов ЭВМ на этапе их производства. Предварительные публикации (научный совет АН СССР по комплексной проблеме «Кибернетика» М. 1981, 38 с.

60. Лестер Р. Автоматическая контрольно-измерительная аппаратура для автоматической диагностики неисправностей. М.: УШ конгресс ИМЕКО, препринт №24, «Производство и испытания», 1979, 35 с.

61. Неразрушающий контроль изделий в промышленности. Экспресс информация. Испытательные приборы и стенды, 1984, №13, с. 1.

62. Джорри Лаймен. Международная конференция по методам испытаний. Электроника (США), 1983, 56, №21, с. 123-125.

63. Внутрисхемная проверка компонентов, функциональные испытания. -Электроника (США), 1978, №16, с.78.

64. Jessen Kenneth. In circuit Tests und Funktionstests von Leiterplatten im

65. Verkeich "Elektroniker" <Schweiz>, 1985, №4, c.45-51.

66. Богородицкий А.А. Комплекс аппаратуры для типового технологического процесса контроля при производстве РЭА // Приборы и системы управления. 1985. №6.

67. Hotkiss I. The Roles In-circuit and Functional Broad Test in the Manufacturing Process // Elektron. Pactag.and Prod. 1979. - V. 19. - №1.

68. Paymond D. In-circuit Testing: Special Consideration for CMOS // IEEE Test Conf, 1979.

69. Казаков В.А. Диагностика интегральных операционных усилителей на платах РЭА. Пенза: Пенз. политехи, ин-т, 1987. 14 с. (Рук.деп. в ВИНИТИ, №451-В 87, 1987).

70. Исследование и разработка методов и средств контроля сборки плат. -Отчет о научно-исследовательской работе за 1981 г. Тема №1060, № Г.Р. 02818003563 / Рук. раб. Мартяшин .А.И., исп-ль В.А. Казаков.- Пенза, Пенз. политехи, ин-т, 1981, 159 с.

71. Разработка методов контроля узлов РЭА и исследование измерительных преобразователей параметров ЭРЭ: Отчет о НИР № 86-052, № Г.Р. 01.860031406 / Отв. исп-ль В.А. Казаков .- Пенза, Пенз. политехи, ин-т, 1986.

72. Контроль исправности транзисторов и интегральных схем на платах./ В.А. Казаков, Б.В. Цыпин // Повышение эффективности автоматизированных средств восприятия и обработки информации.: Материалы НТК. -Пенза, 1985 г. С. 48-49.

73. Прибор для проверки исправности транзисторов, включенных в электрическую схему. Приборы для научных исследований, 1966, т.З, с.456.

74. Гниломедов А.П. Проверка транзисторов без выпайки их из схемы: Информационно-справочный листок, 1968. -№017308.

75. Николаевский И.Ф. Эксплуатационные параметры и особенности применения транзисторов. М.: Связьиздат, 1968, 381 с.

76. Николаевский И.Ф., Игумнов Д.В. Параметры и предельные режимы работы транзисторов. М.: Сов. радио, 1971.

77. Shaifer T.R., Henger H.R., Ashy А.Т. In circuit transistor leakage current testing, "IEEE Trans. Instrum. andMeasur"., 1964, №2,3, p. 13

78. A.C. №295094 (СССР). Устройство автоматического контроля исправности полупроводниковых триодов в электрических схемах. /А.И. Мартяшин, В.М. Шляндин, Б.В. Цыпин. // Открытия. Изобретения. 1971, №7.

79. Транзисторы для аппаратуры широкого применения /К.М. Брежнева, Е.И. Гантман, Т.И. Давыдова и др. Под ред. Б.Л. Перельмана. М.: Радио и связь, 1981, 656 с.

80. Трейвис В.И. Использование операционных усилителей для измерения сопротивлений герметизированных схем // Электроника. -1971. №21. - с. 32-33.

81. Патент 4472 (Япония). Способ измерения сопротивлений / Канадзава Такато, Кобояси Тору.

82. Патент 63165 (ПНР) Vklad do promiaru rezistancji jednego z elementow zaknietego i niezasilanego obwodu elektryoznego / Kwiatkowski Stanislaw, Vlikowska Urszula, Walter Jan.

83. A.C. №308387 (СССР). Устройство для измерения сопротивления резисторов, образующих замкнутую цепь / Ю.Л. Нуров, А.И. Пиорунский, Б.Е. Федоров, Б.Е. Черненко // Открытия. Изобретения. 1971. - №21.

84. Патент 3927368 (США). Method of breaking electric networks for measurement of parametezs of network components / Romuald Zielonko, Jezzu Hoja, Henryk Wojciechowski.

85. A.C. №496510 (СССР). Устройство для измерения сопротивлений резисторов, образующих многоконтурную резистивную замкнутую цепь / В.Ф. Болбочан, И.Ф. Драбенко, В.М. Кодица и др. // Открытия. Изобретения. -1975.-№47.

86. А.С. №490361 (СССР). Устройство для измерения параметров элементов сложных электрических цепей / С.В. Угольников, С.П. Косач, В.Д. Каплун и др. // Открытия. Изобретения. 1976. - №36.

87. Парфенов М.М. Способы измерения сопротивлений тензорезисторов в замкнутых мостах Уитсона / М.М. Парфенов, А.А. Цыпин // Приборы и системы управления. 1978. - №10. - с. 37-38.

88. Глухов Н.И. Измерение электрических параметров проволочных резисторов. JL: Энергия, 1976. - 102 с.

89. Мартяшин А.И. Некоторые вопросы контроля многополюсников / А.И. Мартяшин, В.В. Цыпин, В.М. Шляндин // Информационно-измерительная техника. Вып. 1, 2. - Пенза, 1973. - С. 121-126.

90. Сотсков Б.С. Об автоматическом контроле параметров сложных электрических цепей радиоэлектронного оборудования / Б.С. Сотсков, А.И. Мартяшин, В.М. Шляндин // Приборы и системы управления. 1973. - №7. -С. 16-18.

91. А.С. №377700 (СССР). Устройство для автоматического контроля звездообразных электрических цепей / А.И. Мартяшин, В.М. Шляндин // Открытия. Изобретения. 1973. -№18.

92. Казаков В.А. Разработка и исследование измерительных преобразователей для внутрисхемного контроля активных элементов: Дисс. канд. техн. наук. Пенза: ППИ, 1987. - 307 с.

93. Казаков В.А. Внутрисхемные измерения тока потребления активных элементов // Надежность и качество: Труды международ, симпозиума. Пенза: Информационно-издательский центр ПТУ, 2001.

94. Казаков В.А., Андреев А.Н. Внутрисхемный контроль активныхэлементов. В кн.: Контроль и диагностика радиоэлектронной аппаратуры и изделий электронной техники. Всесоюзн. Научно-техн.конф. Пенза, 1990. — С. 67-69.

95. Казаков В.А., Андреев А.Н., Чернецов В.И. Способы контроля исправности элементов электронных схем. В кн.: Статистическая идентификация, прогнозирование и контроль радиоэлектронной аппаратуры. Всесоюзн. Научно-техн. семинар, Севастополь, 1990. С. 23.

96. Справочник по интегральным микросхемам /Б.В. Тарабрин, С.В. Якубовский, И.А. Барканов и др.; под ред. Б.В. Тарабрина. 2-е изд-е, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1980. - 816 с.

97. Ветенберг М.И. Расчет электромагнитных реле. 4 изд-е, перераб. и доп. - JL: Энергия, 1975. - 416 с.

98. Шабанов А.А. Контактные устройства для контроля изделий микроэлектроники / А.А. Шабанов, P.P. Хамидуллин. М.: Радио и связь, 1985. -128 с. (Б-ка конструктора радиоэлектронной аппаратуры).

99. Конструирование функциональных узлов ЭВМ на интегральных схе мах/ Б.И. Ермолаев, В.И. Варатнян, И.В. Дудоров и др.; Под ред. Б.И. Ермолаева. -М.: Сов. радио, 1978. 200 с.

100. А.С. №945831 (СССР). Устройство для контроля интегральных операционных усилителей. /А.А. Богородицкий, Л.Д. Гарин, В.А. Казаков, А.И. Мартяшин, Б.В. Цыпин. // Открытия. Изобретения. 1982. - №27.

101. Контроль неисправности операционных усилителей в составе гибридной интегральной схемы. В.А. Казаков, Б.В. Цыпин. Техника средств связи. Серия Технология производства и оборудования (ТПО), Одесса, 1983.-Вып.З, с.81-84.

102. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. 2-е издание, перераб. и доп. - М.: Сов. радио, 1979, 368 с.

103. Гальперин М.В., Злобин Ю.П., Павленко В.А. Усилители постоянного тока. 2-е издание, перераб. и доп. - М.: Энергия, 1978, 248 с.

104. Полковский И.М., Стыцко В.П., Рудберг Ю.Е. Схемотехника микроэлектронной аппаратуры. М.: Радио и связь, 1981, 320 с.

105. Иванов А.И. Быстрые алгоритмы синтеза нелинейных динамических моделей по экспериментальным данным. Пенза.: НПФ «Кристалл», 1995. -30 с.

106. Иванов А.И. Биометрическая идентификация личности по динамике подсознательных движений. Пенза: Изд-во ПГУ, 2000. - 187 с.

107. Андрианов А.В. Цифровая обработка информации в измерительных приборах и системах / А.В. Андрианов, И.И. Шпак. Мн.: Высшая школа, 1987.- 176 с.

108. Левин С.Ф. Рекомендации по метрологии Госстандарта России

109. Левин С.Ф. Теория измерительных задач идентификации // Измерительная техника. 2001. - №7. - С. 8-17.

110. Рекомендации по метрологии Р 50.2.004-2000 ГСИ. Определение характеристик математических моделей зависимостей между физическими величинами при решении измерительных задач. Основные положения. -М.: Госстандарт России, 2000.

111. Заде Л. Теория линейных систем. (Метод пространства состояний) / Л.Заде, Ч. Дезоер / Под ред. Г.С. Поспелова; пер. с англ. М.: Наука, 1970. - 704 с.

112. Математические основы теории автоматического регулирования. Т. 2 / Под ред. Б.К. Чемоданова. М.: Высшая школа, 1977. - 518 с.

113. ГОСТ 8.009-84 ГСИ. Нормируемые метрологические характеристики средств измерений. М.: Изд-во стандартов, 1984.

114. Бессонов JI.А. Теоретические основы электротехники. М.: Высшая школа, 1973. -752 с.

115. Бессонов Л.А. Нелинейные электрические цепи. М.: Высшая школа, 1964.-420 с.

116. Ицхоки Я.С. Нелинейная радиотехника. -М.: Сов. радио, 1955. 168 с.

117. Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1972. - 400 с.

118. Корн Г.А. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г.А. Корн, Т.М. Корн. -М.: Наука, 1974. 832 с.

119. Казаков В.А. Способ измерения вольтамперных характеристик в базисе модели Гаммерштейна Чебышева./ Измерительная техника.- М. 2004.5.- С. 50-52.

120. Этерман И.И. Аппроксимативные методы в прикладной математике. -Пенза: Изд-во ППИ, 1973. 263 с.

121. Ланцош К. Практические методы прикладного анализа. М.: Физмат-гиз, 1961.-320 с.

122. Казаков В.А. Расчет спектров Чебышева по результатам быстрого преобразования Фурье. В кн.: Надежность и качество: Труды международ. Симпозиума/ Под ред. Н.К. Юркова Пенза: Изд-во Пенз. Гос. ун-та, 2004.-С. 192.

123. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. -М.: Гос. изд-во иностр. лит-ры, 1948. 225 с.

124. ГОСТ 13109-97. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. Минск: Межгосстандарт, 1997.-30 с.

125. Изъюрова Г.И. Расчет электронных схем. Примеры и задачи: Учебное пособие / Г.И. Изъюрова и др. М.: Высшая школа, 1987. - 335 с.

126. Гусев В.Г. Электроника / В.Г. Гусев, Ю.М. Гусев. М.: Высшая школа,1990.-622 с.

127. А.С. №851281 (СССР). Способ спектрального анализа / В.А. Казаков, А.И. Мартяшин // // Открытия. Изобретения.-1981. №28.

128. А.с. №1029093 (СССР). Устройство для определения установившегося значения переходного процесса / В.А. Казаков, Белогурский И.М., Мартяшин А.И., Светлов А.В. // // Открытия. Изобретения.- 1983. №26.

129. Рабинер П. Теория и применение цифровой обработки сигналов / П. Рабинер, Б. Гоулд. -М.: Мир, 1978. 848 с.

130. Лагуткин В.Н. О спектральной плотности шумов квантования одного класса интегрирующих АЦП / В.Н. Лагуткин, В.Д. Михотин // Информационно-измерительная техника: Межвуз. сб. науч. тр. Пенза: Изд-во ПГТУ, 1994.-Вып. 21.-С. 123-127.

131. Hotkiss I. The Roles In-circuit and Functional Broad Test in the Manufacturing Process // Elektron. Pactag.and Prod. 1979. - V. 19. - №1.

132. Paymond D. In-circuit Testing: Special Consideration for CMOS // IEEE Test Conf, 1979.

133. Нестеренко Б.К. Интегральные операционные усилители: Справочное пособие по применению. М.: Энергоиздат, 1982. - 128 с.

134. А.С. №1114993 (СССР). Устройство для контроля тока потребления интегральных схем. /В.А. Казаков, А.И. Мартяшин, Б.В. Цыпин. // Открытия. Изобретения.- 1984. №35.

135. Шлыков Г.П. Исключение влияния остаточных параметров ключей прецизионных ЦАП // Измерительная техника. 1980. - №4. - С. 35-36.

136. Шлыков Г.П. Измерение параметров интегральных ЦАП и АЦП. М.: Радио и связь, 1985. - 128 с. (Массовая б-ка инженера «Электроника», вып. 45).

137. Михотин В.Д. Исследование и разработка измерительных интегрирующих развертывающих преобразователей: Канд. дисс. Пенза, 1977. -137 с.

138. К-МОП операционный усилитель с компенсированной погрешностью смещения // Электроника (США). 1979. - №2.

139. Алексенко А.Г. Применение прецизионных аналоговых ИС / А.Г. Алексенко, Е.А. Коломбет, Г.И. Стародуб. М.: Сов. радио, 1980. - 224 с.

140. Казаков В.А., Чернецов В.И., Пискарев С.П., Братцев К.Е. Схемотехника операционных усилителей и аналоговых устройств на их основе. (Учебное пособие). Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2004. 144 с.

141. Лихачев В.Д. Практические схемы на операционных усилителях. М.: ДОСААФ, 1981,80 с.

142. Патент №3348145 (США). Erath L.W. Apparatus for testing and measuring a.c. parameters of active elements connected in circuit.

143. Аронов В.Л. Испытание и исследование полупроводниковых приборов/ В.Л. Аронов, ЯЛ. Федотов. М.: Высшая школа, 1975. - 325 с.

144. А.С. №1279373 (СССР). Устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов. /А.Н. Андреев, В.А. Казаков, А.И. Мартяшин, Л.В. Орлова, Б.В. Цыпин.

145. А.С. №1122983 (СССР). Устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов, вмонтированных в схему / В.А. Казаков, А.И. Мартяшин, Л.В. Орлова, Н.И. Спирин, Б.В. Цыпин // Открытия. Изобретения.- 1984.-№41.

146. А.С. №1426253 (СССР). Устройство для измерения коэффициента усиления по току транзисторов / В.А. Казаков, А.И. Мартяшин, Л.В. Орлова, В.Ф. Рыжов, Б.В. Цыпин, А.А. Чумаков.

147. Программное обеспечение ЭВМ. /Л.М. Бродецкий, В.Н. Зеленко, В.И. Короленко и др.; Ин-т математики АН БССР Мн., 1985, - вып. 60, 160 с.

148. Манаев Е.И. Основы радиоэлектроники. Учебное пособие для вузов. -2-е издание, перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1985, 504 с.

149. Анализ критериев для диагностики неисправности операционных усилителей на платах. /Казаков В.А., Цыпин Б.В. Пенз. политехи, ин-т. Пенза, 1986, 10 с. (Рук. деп. В ВИНИТИ, №1454-В 87, 1987).

150. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. Справочное издание. /С.И. Айвазян, Н.С. Елюков, Л.Д. Мешал-кин. М.: Финансы и статистика, 1983, 471 с.

151. Достал И. Операционные усилители: Пер. с англ.- М.: Мир, 1982.

152. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука, 1969, 576 с.

153. Н.В. Смирнов, И.В. Дудин-Барковский. Курс теории вероятностей и математической статистики. М.: Наука, 1969, 147 с.

154. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений.- М.: Наука, 1971

155. Демидович Б.П. Численные методы анализа/ Б.П. Демидович, И.А. Марон, Э.З. Шувалова; Под ред. Б.П. Демидович.- М.: Наука, 1967

156. А.С. №1027655 (СССР). Устройство для контроля интегральных операционных усилителей. /В.А. Казаков, А.И. Мартяшин, Б.В, Цыпин. // Открытия. Изобретения.- 1983.-№25.

157. Казаков В.А., Михотин В.Д., Тихонова Е.А. Пакет прикладных программ для моделирования параметрических датчиков и унифицированных преобразователей. Информационный листок № 54-390-03. Серия, Пенза, ЦНТИ, 2003.

158. Казаков В.А., Михотин В.Д., Тихонова Е.А. Пакет прикладных программ для моделирования операционных усилителей. Информационный листок № 54-387-03. Серия, Пенза, ЦНТИ, 2003.

159. Карлащук В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. Программа Electronics Workbench и ее применение. М.: COJIOH-P, 1999. - 506 с.

160. Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования Micro-Cap V.-M.: Солон, 1997. -280 с.

161. Разевиг В.Д. Применение программ P-CAD и PSpice для схемотехнического моделирования на ПЭВМ: В 4 выпусках. М.: Радио и связь, 1992.

162. Хайнеман P. PSpice. Моделирование работы электронных схем: Пер. с нем. М.: ДМК Пресс, 2002. - 336 с.

163. Разевиг В.Д. Система схемотехнического моделирования и проектирования печатных плат Design Center (PSpice). М.: СК Пресс, 1996. - 272 с.

164. Разевиг В.Д. Система сквозного проектирования электронных устройств DesignLab 8.0. М.: Солон, 1999. - 698 с.

165. Разевиг В.Д. Система проектирования OrCAD 9.2. М.: СОЛОН-Р, 2001.-520 с.

166. Макромоделирование аналоговых интегральных микросхем / А.Г. Алексенко, Б.И. Зуев, В.Ф. Ламекин, И.А. Романов. М.: Радио и связь, 1983. -248 с.

167. Antognetti P., Massobrio G. Semiconductor device modeling with SPICE. McGraw-Hill, Inc. New York, 1988. - 391 p.

168. Jung W. Models can mimic behavior of real op amps // Electronic Design. 1990.-№20.-P. 71-79.

169. Алексенко А.Г., Зуев Б.И. Макромоделирование интегральных схемоперационных усилителей // Зарубежная радиоэлектроника. 1977. - № 8.-С. 22-32.

170. Donald В. Herbert. Create Spice noise sources // Electronic Design. -1991. -№ 15. -P. 99, 100.

171. Steven C. Hageman. Keep Spice accuracy above 1 Mhz // Electronic Design. 1991. - № 9.-P. 117, 120.

172. Казаков В.А.,Светлов А.В. Методика моделирования измерительных преобразователей для внутрисхемного контроля активных элементов. В кн.: Надежность и качество: Труды международ. Симпозиума/ Под ред. Н.К. Юркова Пенза: Изд-во Пенз. Гос. ун-та, 2004.

173. Чахмахсазян Е.А., Мозговой Г.П., Силин В.Д. Математическое моделирование и макромоделирование биполярных элементов электронных схем. М.: Радио и связь, 1985. - 144 с.

174. Баталов Б.В., Егоров Ю.Б., Русаков С.Г. Основы математическогомоделирования больших интегральных схем на ЭВМ. М.: Радио и связь, 1982.- 168 с.

175. Автоматизация схемотехнического проектирования / В.Н. Ильин, В.Т. Фролкин, А.И. Бутко и др. / Под ред. В.Н. Ильина. М.: Радио и связь, 1987.-368 с.

176. Андреев А.Н., Казаков В.А., Светлов А.В. Макромодель операционного усилителя для моделирования измерительных цепей с импульсными сигналами // Измерительная техника. 1999. - № 9. - С. 26 - 29.

177. Oliver J. Smith, Gene Cavanaugh. Spice modeling: "build" a circuit in no time flat // Electronic Design. 1989. - № 8. - P. 109 - 111.

178. Казаков В.А., Светлов А.В. Моделирование динамических режимов работы измерительных преобразователей // Метрология: приложение к журналу "Измерительная техника", 2002. - № 11. - С. 11-19.

179. Марше Ж. Операционные усилители и их применение: Пер. с франц.1. Л.: Энергия, 1974.-216 с.

180. Пейтон А.Дж., Волш В. Аналоговая электроника на операционных усилителях. М.: Бином, 1994. - 352 с.

181. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л.: Энергия, 1980. - 248 с.

182. Казаков В.А.,Светлов А.В. Моделирование измерительных преобразователей тока потребления активных элементов. В кн.: Надежность и качество: Труды международ. Симпозиума/ Под ред. Н.К. Юркова Пенза: Изд-во Пенз. Гос. ун-та, 2004.

183. Казаков В.А.,Светлов А.В. Моделирование измерительных преобразователей тока потребления активных элементов, установленных на платах Измерительная техника.- ж. №9, М. 2004.- С. 57-59.195.

184. Разработка и исследование комплекса тестеров для контроля и диагностики радиоэлементов на платах: Отчет о НИР № 85-034, № Г.Р. 01.850049566/ Отв. исп-ль В.А. Казаков.- Пенза, Пенз. Политехи. Ин-т, 1985.

185. Нефедов А.В., Гордеева В.И. Отечественные полупроводниковые приборы и их зарубежные аналоги: Справочник. М.: Радио и связь, 1985. -288 с.

186. Полупроводниковые приборы. Транзисторы малой мощности: Справочник / А.А. Зайцев, А.И. Миркин, В.В. Мокряков и др.: Под ред. А.В. Го-ломе дова. М.: Радио и связь, 1989. - 384 с.

187. Полупроводниковые приборы: Транзисторы. Справочник / В.Л. Аронов, А.В. Баюков, А.А. Зайцев и др. Под общ. ред. Н.Н. Горюнова. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 904 с.

188. Пампуро В.И. Анализ радиоцепей и их схемной надежности. Киев, Техника, 1967.

189. Казаков В.А. Тестер для диагностики исправности интегральных операционных усилителей на платах. В кн. Методы и средства контроля и диагностики РЭА и ЭВА: Тез. докл. к областному семинару. Под ред. к.т.н.

190. A.А. Богородицкого. Пенза, 1982, с. 33-34.

191. Тестер для контроля неисправности интегральных операционных усилителей на платах. Информационный листок о научно-техническом достижении №87-5. Серия 54, 1987. Составитель: В.А. Казаков - Пенза, ЦНТИ, 1987.

192. А.С. №1536981 (СССР). Устройство для контроля транзисторов в схеме / Л.В. Каменев, А.И., Л.В. Орлова, В.Ф. Рыжов, Б.В. Цыпин // Открытия. Изобретения.- 1990.-№2.

193. А.С. №400000 (СССР). Бестрансформаторный двухконтактный фазовый детектор. /А.И. Мартяшин, В.И. Рябинин, Б.В. Цыпин, Ю.К. Чапчиков,

194. B.А. Чурбанов, В.М. Шляндин. // Открытия. Изобретения.- 1973.- №39.

195. Пат. №3659210 (США). Phase detection circuit. /Nils Lennart Nelson, His-ings Backa.

196. Цифровой измеритель отношения напряжений. Информационный листок №98-87. Серия 54, 1987. Составитель: В.А. Казаков - Пенза, ЦНТИ, 1987.

197. А.С. №1474845 (СССР). Преобразователь напряжения в интервал времени. /В.И. Андреев, В.А. Казаков, Б.В. Цыпин, Э.К. Шахов. // Открытия. Изобретения.- 1989.- №15.

198. Андреев А.Н., Никишин С.В., Светлов А.В. Стенд для контроля печатных плат РЭС // Методы и средства оценки и повышения надежности приборов, устройств и систем: Тез. докл. международной научно-техн. конф. Пенза: ПДНТП, 1993. - Ч. 2. - С. 27, 28.

199. Агейкин Д.И., Костина Е.Н., Кузнецова Н.Н. Датчики контроля и регулирования. М.: Машиностроение, 1965. - 928 с.

200. Проектирование датчиков для измерения механических величин/ Под ред. Е.П. Осадчего. М.: Машиностроение, 1979. - 480 с.

201. Ткаченко О.В., Чураков П.П. Многоканальное устройство контроля окружающей среды с емкостными датчиками // Цифровые модели в проектировании и производстве РЭС: Межвуз. сб. научн. тр. Пенза: Изд-во Пенз. гос. техн. ун-та, 1997. - Вып.7. - С. 97 - 103.

202. Путилов В.Г., Крысин Ю.М. Преобразователь параметров емкостных датчиков в напряжение // Иформационно-измерительная техника:

203. Межвуз. сб. науч. тр. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 1998. - Вып. 23. -С. 139-141.

204. Андреев А.Н., Казаков В.А., Светлов А.В., Чернецов В.И. Система для обнаружения утечек из трубопроводов и технологических емкостей // Микроэлектроника и информатика: Тез. докл. международной научно-техн. конф. Зеленоград, 1993. - С. 21, 22.

205. Разработка преобразователей для обнаружения утечек воды из водопроводной и отопительной сетей: Отчет о НИР/ Пенз. политехи, ин-т; Н. рук. А.И. Мартяшин; Отв. исп. В.И. Кулапин и А.В. Светлов. 91057; № ГР 01.91.0049360. - Пенза, 1992. - 50 с.

206. Справочник по кварцевым резонаторам / Под ред. П.Г. Позднякова. -М.: Связь, 1978.-287 с.

207. Пьезоэлектрические резонаторы: Справочник / Под ред. П.Е. Кандыбы, П.Г. Позднякова. М.: Радио и связь, 1991. - 389 с.

208. А. с. 1308939 СССР. Устройство для измерения статических параметров кварцевых резонаторов / Ю.С. Гаевский, А.И. Мартяшин, А.В. Светлов, Б.В. Цыпин // Открытия. Изобретения. 1987. - № 17. - С. 151, 152.

209. А. с. 1205074 СССР. Устройство для преобразования статических параметров кварцевых резонаторов / Ю.С. Гаевский, Н.А. Ермолаев,

210. А.И. Мартяшин, А.А. Мельников, А.В. Светлов, Б.В. Цыпин // Открытия. Изобретения. 1986. - № 2. - С. 199.

211. Казаков В.А., Андреев А.Н., Светлов А.В., Светлов Д.А. Определение параметров двухполюсников по значениям дискретных отсчетов выходного напряжения измерительной схемы. Измерительная техника.- ж. № 8, М. 1999.-С. 19-22.

212. Светлов А.В. Измерительные преобразователи парметров многоэлем-нтных двухполюсных электрических цепей: Автореф. дисс. . доктора техн. наук.- Пенза: Гос. ун-т, 1999.

213. Казаков В.А., Светлов А.В. Техническая диагностика РЭС. (Методические указания к выполнению лабораторных работ). Пенза: Изд-во Пенз.гос. ун-та, 2001.-31 с.

214. Казаков В.А., Андреев А.Н., Джазовский Н.Б., Зябиров А.Х., Цыпин Б.В., Чураков П.П. Радиотехнические системы. Обнаружение сигналов на фоне помех. (Учебное пособие). Пенза: Изд-во Пенз. Госуд. Ун-та, 2000.- 52 с.

215. Казаков В.А., Андреев А.Н., Джазовский Н.Б., Светлов А.В., Блинов А.В. Теория управления и радиоавтоматика. Системы передачи информции. (Учебное пособие). Пенза: Изд-во Пенз.гос. ун-та, 2000.- 104 с.

216. Казаков В.А., Андреев А.Н., Джазовский Н.Б., Зябиров А.Х., Светлов А.В., Цыпин Б.В. Радиотехнические системы. Общие принципы построения. (Учебное пособие). Пенза: Изд-во Пенз.гос. ун-та, 2001.- 92 с.