Научная статья на тему 'ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ МЕТОДОМ ПАССИВНОЙ РАДИОСЕНСОРНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ'

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ МЕТОДОМ ПАССИВНОЙ РАДИОСЕНСОРНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
57
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА / СИГНАЛЬНЫЙ РАДИОПРОФИЛЬ / СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ / ВРЕМЯ ЗАТУХАНИЯ / СУПЕРПОЗИЦИЯ ИЗЛУЧЕНИЙ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Бойков К. А.

Введение. В настоящее время техническая диагностика (ТД) стремительно развивается как в области программных средств, так и в аппаратной среде. Несмотря на это современные методы ТД (виброметрия, тепловой контроль, JTAG-тестирование, оптический контроль) либо обладают высокой инерцией, занимают процессорное время, требуют остановки функционирования электронного устройства, либо требуют гальванического контакта с объектом исследования, что зачастую недопустимо. Данные недостатки позволяет устранить пассивная радиосенсорная ТД. В современной научной литературе практически не определены параметры технического диагностирования электронных устройств, которые она обеспечивает.Цель работы. Представление параметров электронных устройств, оценку которых может обеспечить пассивная радиосенсорная ТД.Материалы и методы. Для получения сигнальных радиопрофилей использовались методы проведения экспериментальных исследований с применением метрологического оборудования, программно-численные методы моделирования радиоволновых процессов и анализа результатов. С целью нахождения параметров сигнального радиопрофиля использовался математический метод решения дифференциальных уравнений.Результаты. Освещены основные принципы, результаты и инструментарий радиосенсорной ТД. Получено уравнение для сигнального радиопрофиля, излучаемого электронным узлом устройства, а также выражение для его свободных составляющих. Показан способ оценки корректности проведения ТД при известном числе свободных составляющих принятого сигнального радиопрофиля и репера. Представлена возможность получения информации о температуре, падении напряжения, быстродействии излучающих узлов, а также состоянии входящих в него компонентов и режимах работы p-n-переходов. Показано, что данную информацию несут в себе параметры уравнения для сигнального радиопрофиля.Заключение. Полученное основное уравнение позволяет провести бесконтактную, дистанционную пассивную радиосенсорную ТД не только методом корреляционного анализа принятого сигнала, но и с детальным разбором типа неисправности каждого электронного узла. Данный метод ТД с использованием значений представленных параметров открывает новые возможности в области исследования технического состояния электронных устройств.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Бойков К. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

DETERMINATION OF PARAMETERS OF ELECTRONIC DEVICES BY THE METHOD OF PASSIVE RADIO-SENSOR TECHNICAL DIAGNOSTICS

Introduction. Technical diagnostics (TD) as a nascent discipline is rapidly developing in the field of both software and hardware. Modern TD methods, such as vibrometry, thermal control, JTAG testing and optical control, either exhibit high inertia, consume processor time, require suspension of the electronic device, or demand a galvanic contact with the study object, which is often unacceptable. These disadvantages can be eliminated by passive radio-sensor TD. To date, little information has been published on the parameters of electronic devices provided by this method.Aim. Determination of the parameters of electronic devices, the assessment of which can be provided by passive radio-sensor TD.Materials and methods. Signal radio profiles were obtained experimentally using metrological equipment and software-numerical methods for modeling radio wave processes. The parameters of the signal radio profile were calculated by a mathematical method for solving differential equations.Results. The main principles and results of radio-sensor TD, as well as the simplest toolkit, are shown. An equation is obtained for the signal radio profile emitted by the electronic unit of the device, as well as an expression for its free components. An approach for assessing the TD correctness based on the number of free components of the received signal radio profile and the reference is described. The possibility of obtaining information about temperature, voltage drop, speed of emitting nodes, as well as the state of its components and modes of operation of p-njunctions is demonstrated. It is shown that this information is carried by the parameters of the basic equation for the signal radio profile.Conclusion. The derived basic equation allows a non-contact, remote passive radio-sensor TD to be conducted by correlation analysis of the received signal, providing a detailed examination of malfunctions in each electronic unit. The described TD method based on the presented parameters is promising for assessing the technical state of electronic devices.

Текст научной работы на тему «ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ МЕТОДОМ ПАССИВНОЙ РАДИОСЕНСОРНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ»

Метрология и информационно-измерительные приборы и системы

УДК 537.874 Оригинальная статья

https://d0i.0rg/10.32603/1993-8985-2021 -24-6-63-70

Определение параметров электронных устройств методом пассивной радиосенсорной технической диагностики

К. А. Бойков0

МИРЭА - Российский технологический университет, Москва, Россия

0 nauchnyi@yandex.ru

Аннотация

Введение. В настоящее время техническая диагностика (ТД) стремительно развивается как в области программных средств, так и в аппаратной среде. Несмотря на это современные методы ТД (виброметрия, тепловой контроль, JTAG-тестирование, оптический контроль) либо обладают высокой инерцией, занимают процессорное время, требуют остановки функционирования электронного устройства, либо требуют гальванического контакта с объектом исследования, что зачастую недопустимо. Данные недостатки позволяет устранить пассивная радиосенсорная ТД. В современной научной литературе практически не определены параметры технического диагностирования электронных устройств, которые она обеспечивает.

Цель работы. Представление параметров электронных устройств, оценку которых может обеспечить пассивная радиосенсорная ТД.

Материалы и методы. Для получения сигнальных радиопрофилей использовались методы проведения экспериментальных исследований с применением метрологического оборудования, программно-численные методы моделирования радиоволновых процессов и анализа результатов. С целью нахождения параметров сигнального радиопрофиля использовался математический метод решения дифференциальных уравнений. Результаты. Освещены основные принципы, результаты и инструментарий радиосенсорной ТД. Получено уравнение для сигнального радиопрофиля, излучаемого электронным узлом устройства, а также выражение для его свободных составляющих. Показан способ оценки корректности проведения ТД при известном числе свободных составляющих принятого сигнального радиопрофиля и репера. Представлена возможность получения информации о температуре, падении напряжения, быстродействии излучающих узлов, а также состоянии входящих в него компонентов и режимах работы р-п-переходов. Показано, что данную информацию несут в себе параметры уравнения для сигнального радиопрофиля.

Заключение. Полученное основное уравнение позволяет провести бесконтактную, дистанционную пассивную радиосенсорную ТД не только методом корреляционного анализа принятого сигнала, но и с детальным разбором типа неисправности каждого электронного узла. Данный метод ТД с использованием значений представленных параметров открывает новые возможности в области исследования технического состояния электронных устройств.

Ключевые слова: техническая диагностика, сигнальный радиопрофиль, свободные колебания, время затухания, суперпозиция излучений

Для цитирования: Бойков К. А. Определение параметров электронных устройств методом пассивной радиосенсорной технической диагностики // Изв. вузов России. Радиоэлектроника. 2021. Т. 24, № 6. С. 63-70. doi: 10.32603/1993-8985-2021 -24-6-63-70

Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Статья поступила в редакцию 22.11.2021; принята к публикации после рецензирования 19.12.2021; опубликована онлайн 29.12.2021

©Бойков К. А., 2021

Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License

Metrology, Information and Measuring Devices and Systems

Original article

Determination of Parameters of Electronic Devices by the Method of Passive Radio-Sensor Technical Diagnostics

Konstantin A. BoikovH

MIREA - Russian Technological University, Moscow, Russia

H nauchnyi@yandex.ru

Abstract

Introduction. Technical diagnostics (TD) as a nascent discipline is rapidly developing in the field of both software and hardware. Modern TD methods, such as vibrometry, thermal control, JTAG testing and optical control, either exhibit high inertia, consume processor time, require suspension of the electronic device, or demand a galvanic contact with the study object, which is often unacceptable. These disadvantages can be eliminated by passive radio-sensor TD. To date, little information has been published on the parameters of electronic devices provided by this method. Aim. Determination of the parameters of electronic devices, the assessment of which can be provided by passive radio-sensor TD.

Materials and methods. Signal radio profiles were obtained experimentally using metrological equipment and software-numerical methods for modeling radio wave processes. The parameters of the signal radio profile were calculated by a mathematical method for solving differential equations.

Results. The main principles and results of radio-sensor TD, as well as the simplest toolkit, are shown. An equation is obtained for the signal radio profile emitted by the electronic unit of the device, as well as an expression for its free components. An approach for assessing the TD correctness based on the number of free components of the received signal radio profile and the reference is described. The possibility of obtaining information about temperature, voltage drop, speed of emitting nodes, as well as the state of its components and modes of operation of p-n-junctions is demonstrated. It is shown that this information is carried by the parameters of the basic equation for the signal radio profile.

Conclusion. The derived basic equation allows a non-contact, remote passive radio-sensor TD to be conducted by correlation analysis of the received signal, providing a detailed examination of malfunctions in each electronic unit. The described TD method based on the presented parameters is promising for assessing the technical state of electronic devices.

Keywords: technical diagnostics, signal radio profile, free oscillations, decay time, radiation superposition

For citation: Boikov K. A. Determination of Parameters of Electronic Devices by the Method of Passive Radio-Sensor Technical Diagnostics. Journal of the Russian Universities. Radioelectronics. 2021, vol. 24, no. 6, pp. 63-70. doi: 10.32603/1993-8985-2021 -24-6-63-70

Conflict of interest. The author declares no conflicts of interest. Submitted 22.11.2021; accepted 19.12.2021; published online 29.12.2021

Введение. Техническая диагностика (ТД) относительно молодая наука и в общем смысле представляет отрасль научно-технических знаний, состоящих из теории, методов и средств обнаружения дефектов объектов технической природы [1]. Методы ТД непрерывно совершенствуются, а области применения расширяются, так как ТД становится основным способом подтверждения надежности функционирования электронных устройств. Развитием ТД является метод пассивной радиосенсорной технической диагностики (ПРТД), впервые представленный в [2], основанный на регистрации электрической составляющей ближнего поля электро-

64

магнитных излучений, возникающих при перераспределении энергии в реактивных накопителях электронных узлов. В отличие от известных методов ТД (виброметрия, тепловой контроль, оптический контроль) ПРТД не требует гальванического контакта с исследуемым образцом, не занимает процессорное время и не влияет на объект исследования. Это является бесспорным преимуществом ПРТД перед современными методами ТД, в том числе и перед одним из отработанных производственных средств для выполнения ТД - ХГАО-тестированием, известным также под названием "граничное сканирование" [3].

Определение параметров электронных устройств методом пассивной радиосенсорной технической диагностики Determination of Parameters of Electronic Devices by the Method of Passive Radio-Sensor Technical Diagnostics

DDI

ЭО

R1

X1 10 k

_C1 100 n

L.

Reset

PA3_(ADC3) PA4_(ADC4)

VCC AVC AREF

GND GND

ATmega16

37 X2 R2 1

36^Л10 Vй11

30

10

32_

X

1 SA1

C2

1— —^ _T~

100 n " 5 V

V

A

®

МШУ

® ®

О

A_

Ш\

© t=j

USB

Рис. 1. Структурная схема измерительного экспериментального стенда: а - экспериментальный образец; б - измерительный стенд

Fig. 1. Block diagram of the measuring experimental stand: а - experimental sample; б - measuring stand

Материалы и методы. Как и любой другой метод ТД, ПРТД имеет свой инструментарий, а также набор диагностируемых параметров, явно или косвенно получаемых в результате исследований. Базовым применением ПРТД является сравнение полученного от объекта излучения или сигнального радиопрофиля (СРП), отражающего процесс его функционирования, с СРП корректно функционирующего аналогичного устройства (репером) для дальнейшей постобработки методами корреляционного анализа.

Структурная схема измерительного экспериментального стенда для осуществления метода ПРТД представлена на рис. 1.

Экспериментальный образец (ЭО) (рис. 1, а) состоит из микроконтроллера ЛТше§а16 фБ1) [4], обвязочных компонентов (Я1, Я2, С1, С2) и периферийной нагрузки в виде светодиода (ЫЬ1). Выбор микроконтроллера для ЭО не случаен, поскольку гибкость и простота его конфигурации позволяют проводить эксперименты наиболее эффективно. В функциональном состоянии ЭО работает по заданному алгоритму. После подачи питания от источника Б1 посредством ключа БЛ1 контроллер конфигурируется на функцио-

нирование: настраивает порт Л4 на выход (вывод 36 ББ1) и подключает его к потенциалу питания, зажигая светодиод ЫЬ1. Подачей напряжения низкого уровня на вход Х1 осуществляется сброс микроконтроллера на выполнение начального конфигурирования.

При подаче питающего напряжения на ЭО

излученный СРП принимается широкополосной измерительной рупорной антенной П6-123 (А) и усиливается малошумящим сверхширокополосным усилителем (МШУ) ЬКЛ 10M-8GHz. Усиленный СРП обнаруживается и регистрируется сверхбыстродействующим осциллографом (О) реального времени Я&Ы ЯТР164. Далее полученные данные загружаются в персональный компьютер для постобработки и корреляционного анализа полученных значений.

На рис. 2 представлены 2 СРП ключевого элемента порта общего назначения микроконтроллера Л1Ме§а16 в момент активации нагрузки ЫЬ1: 1 - нагрузка исправна, 2 - нагрузи

ит

1

0

2

4

6

8

10

t, нс

Рис. 2. Осциллограмма приведенного СРП при активации нагрузки: 1 - нагрузка исправна; 2 - нагрузка неисправна (отсутствует)

Fig. 2. Oscillogram of the given PSA when the load is activated: 1 - the load is fault-free; 2 - the load is faulty (absent)

Определение параметров электронных устройств методом пассивной радиосенсорной технической диагностики Determination of Parameters of Electronic Devices by the Method of Passive Radio-Sensor Technical Diagnostics

9

31

а

ка повреждена (отсутствует).

При наличии исправной нагрузки (рис. 2, 1) СРП представляет собой суперпозицию полей излучения, связанных с барьерной и диффузионной емкостями светодиода, а также емкостью подзатворного диэлектрика и емкостью сток-подложка МДП-транзистора (ключа), коммутирующего порт общего назначения. Когда же нагрузка неисправна или отсутствует (рис. 2, 2), СРП представляет собой перераспределение энергии в накопителях, связанных только с емкостью подзатворного диэлектрика МДП-транзистора (ключа). Взаимная корреляция кривых 1 и 2 на рис. 2: г < 0.7, что свидетельствует об их существенном различии.

Однако на практике существуют случаи, когда неисправность не проявляется в столь явном виде и обычного корреляционного анализа СРП недостаточно. Для более широкого представления возможностей ПРТД необходимо перейти к аналитическому отношению нагрузок потребителей и накопителей в исследуемом узле, определяемому значением корней характеристического уравнения, составленного для излучающей цепи [5]:

Ri + L — + — Í i dt = Vrr, dt r rr

(1)

где R - омическое сопротивление токопроводящих соединителей; i - ток, протекающий в излучающей цепи; L - индуктивность накопителей; С -емкость накопителей; Vqq - напряжение питания.

Для электрической составляющей электромагнитных излучений имеет смысл переписать уравнение относительно напряжения U. При замене в (1) значения тока через емкостный нако-

. rdU

питель на i = C- получим:

dt

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

dU

d2U

Re—+Le——+u = Vrr.

dt

dt

(2)

При колебательном перераспределении энергии (2) можно свести к известному характеристическому уравнению с нулевой правой частью:

RCp + LCp +1 = 0.

(З)

dU

где р =- - параметр, показывающий порядок

Л

дифференциального уравнения.

Поскольку при излучении энергии электронным устройством (или узлом) речь идет о колебательном характере процесса перераспределения

энергии, т. е. общее решение (3) является свободной составляющей (UCB), а корни комплексно-сопряженными л 2 = -8 ± jга. Тогда выражение свободной составляющей имеет вид [6]

Uсв (t) = U0e~8t sin (rat), (4)

где Uq - постоянная интегрирования, зависящая от значений параметров накопителей; 5 - коэффициент затухания; ю — угловая частота.

Результаты. На практике узел состоит из группы компонентов, итоговый СРП узла - суперпозиция СРП входных и выходных цепей его составляющих, излучающих свободные затухающие колебания в моменты времени, соответствующие приходу управляющего импульса. В соответствии с (4) можно записать:

N

и (t) = £ Uсв (t) = i=1

= E Uo-e~S (t-to- ) Sin [ 2f (t - to i )], (5) i=1

где N - число источников затухающих колебаний; исш- - мгновенное значение приведенного уровня /-го колебания; и0/- - приведенная амплитуда первой полуволны /-го колебания; 8/ - коэффициент затухания /-го колебания; t - текущий момент времени; % - момент времени начала излучения /-го колебания; // - частота /-го колебания.

Следует заметить, что (5) является основным уравнением для СРП, излучаемого электронным узлом устройства, и справедливо только при выполнении условия t - % > 0, при

t - % < 0: исв/ = 0. С физической точки зрения это означает отсутствие /-го колебания в момент, когда в соответствующем узле или элементе еще не происходит перераспределение энергии между реактивными накопителями.

На рис. 3 представлен сложный СРП, иллюстрирующий (5). Данный профиль получен в результате моделирования схемы, состоящей из двух параллельно соединенных МОП-ключей с известными входными и выходными характеристиками [7].

При получении СРП в результате измерений (рис. 3, а) для разложения его на составляющие (рис. 3, б) и нахождения их параметров необходимо провести операцию декомпозиции, т. е. сопоставить исходному СРП сумму составляющих

Определение параметров электронных устройств методом пассивной радиосенсорной технической диагностики Determination of Parameters of Electronic Devices by the Method of Passive Radio-Sensor Technical Diagnostics

0 2 4 t, нс *01 l02

а б

Рис. 3. СРП, полученный в результате моделирования: а - суперпозиция излучений; б - составляющие СРП Fig. 3. SRP obtained as a result of modeling: а - superposition of radiation; б - components of the SRP

2 to

4

t нс

сигналов, математическая обработка которых более полно раскрывает информационные аспекты исходного сигнала [8]. Поскольку представленный СРП получен по результатам моделирования, то формовременные параметры его составляющих известны заранее, что не требует проведения математически сложной операции декомпозиции для дальнейших исследований.

Зная N в (5) (рис. 3, б), можно определить, все ли интересующие элементы узла участвуют в излучении. Если N полученного СРП меньше, чем N репера, то следует делать вывод о выходе из строя либо шунтировании некоторых компонентов интересующего узла. В случае равенства все элементы узла участвуют в излучении. При превышении числа излучателей в тестовом СРП по сравнению с репером можно говорить о неверном вычислении данного параметра либо некорректном производстве измерения.

Приведенная амплитуда первой полуволны колебаний и о определяется уровнем мощности излучения компонентов интересующего узла относительно друг друга. Известно, что в общем случае мощность излучения элемента узла пропорциональна квадрату падения напряжения на излучателе V и обратно пропорциональна удвоенному волновому сопротивлению излучателя X [9]:

V 2

Р

2Z '

Волновое сопротивление оценивается формуле Хаммерстада-Дженсена [10-12]:

Zl

Z =

л/%

(6)

по

(7)

где ег - относительная диэлектрическая проницаемость изолирующего материала подложки [11];

ZL ln

2п

(

Н\б + ( 2п-б) exp

W I

-I 30.67H W

0.75

Л

1 +

2H W

(8)

■ волновое сопротивление в однородной среде, где

Z,

0

волновое сопротивление вакуума;

Ж - ширина излучателя; Н - высота подложки.

Как видно из (7) и (8), волновое сопротивление излучателя не зависит от электрических параметров исследуемого узла, следовательно, с достаточно высокой точностью, опираясь на (6), параметр ио в (5) может быть использован для оценки значения падений напряжения на излучателе в момент колебательного перераспределения энергии в нем.

Коэффициент затухания колебаний 5 или время затухания т (величина, обратная 5) показывает, как быстро колебания теряют свою энергию [13]:

8=^,

2L

(9)

где Я - эквивалентное омическое сопротивление контура; Ь - эквивалентная индуктивность контура.

Эквивалентная индуктивность контура фактически не меняется под воздействием внешних факторов, тогда как эквивалентное омическое сопротивление имеет существенную температурную зависимость. Максимальным температурным изменениям подвержены удельные сопротивления подводящего проводника р и удельные сопротивления токопроводящих областей полупроводниковых приборов:

d р HT

:«рр,

(10)

Определение параметров электронных устройств методом 67

пассивной радиосенсорной технической диагностики

Determination of Parameters of Electronic Devices

by the Method of Passive Radio-Sensor Technical Diagnostics

где ар - температурный коэффициент удельного

сопротивления ар = 4.1-10-3 ^-1

проводника (для меди

К-1).

С точки зрения ПРТД, с учетом (9) и (10) время затухания показывает в основном отличие температуры излучающего узла от температуры, при которой были сняты СРП репера.

Частота свободного колебания / может быть определена как [14]

f =

1

LC

-s

2

2п

Здесь

2.64 • 10-11 (sr +1.41)

С =-,-^^—1 + С

ln

(11)

(12)

5.98Я

от+т

- эквивалентная емкость контура [11], где I - длина излучателя; Ск - емкости компонентов (под-затворная емкость полевых транзисторов, барьерные и диффузионные емкости /»-«-переходов).

Индуктивность излучателя связана с его емкостью через волновое сопротивление [11]:

L =

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2.64 • 10 11 (

sr +1.41)

ln

lZ

2

(13)

5.98H 40.8W + T

Выражения (9), (11)—(13) при значениях эквивалентных емкостей в районе десятков пикофарад, а эквивалентных омических сопротивлений около десятых долей ома (справедливо на практике) означают, что частота колебания f несет в себе информацию о качестве подзатворных диэлектриков в МОП-транзисторах либо о режимах работы p-n-переходов излучающих узлов.

Момент времени начала излучения to показывает, как быстро сигнал прошел от одной группы реактивных накопителей к другой (например, от входной цепи МОП-транзистора до выходной - параметр Turn-On Delay Time), тем самым отражая быстродействие узла. Сравнив значение данного параметра, полученное в результате измерения, со справочным значением, можно сделать вывод о техническом состоянии узла.

Обсуждение. Учитывая изложенное, можно построить таблицу параметров СРП и соответствующих им параметров электронного узла.

Определение параметров СРП, представленных в таблице, имеет смысл при сравнении их с

Параметры сигнального радиопрофиля Signal radio profile parameters

Параметр СРП Параметр электронного устройства

U о Падение напряжения на излучателе

5 Температура излучающего узла

'о Быстродействие излучающего узла

f Качество диэлектрика, режим работы /-«-перехода

N Число излучающих узлов

параметрами репера. Однако даже визуально исследуя рис. 3, б, можно сказать, что излучение узла состоит из четырех компонентов N = 4), т. е. излучают входные и выходные цепи двух параллельно включенных МОП-транзисторов. Также можно сделать вывод о характере нагрузки МОП-транзисторов - омическая, поскольку от нее нет дополнительных излучений, режим работы МОП-транзисторов ключевой (инверторный).

Очевидно, что быстродействие первого транзистора выше, поскольку ¿02 - ¿01 ~ 0 4 нс (задержка включения первого транзистора), ^04 - ¿оз «1.4 нс (задержка включения второго транзистора).

Поскольку и01 « и02 ~ иоз « и04, можно сделать вывод об идентичном падении напряжения на излучателях, причем на затвор МОП-транзисторов подан управляющий потенциал, равный напряжению питания узла (что соответствует действительности).

Представленные в статье результаты позволяют оценить преимущества бесконтактного и практически безынерционного метода ПРТД. Проведя несложные измерения по регистрации излучаемого СРП, возможно дистанционное обнаружение структурных и функционально-аппаратных неисправностей, целостности сигналов электронных устройств, что особенно актуально при исследовании микропроцессорных устройств, эксплуатируемых в условиях, исключающих возможность применения технологии ТТАО-тестирования, требующей надежного гальванического доступа к опросу параметров аппаратной обвязки радиоэлектронного изделия [15]. Разложение сложного СРП на составляющие и оценка их параметров открывает новые возможности в области ТД молниеносно развивающейся электронной техники как в области программных средств, так и в аппаратной среде.

Определение параметров электронных устройств методом пассивной радиосенсорной технической диагностики Determination of Parameters of Electronic Devices by the Method of Passive Radio-Sensor Technical Diagnostics

Список литературы

1. Mineev V. A., Danilov A. D. Automation of technical diagnostics of electronic devices // Modern informatization problems in simulation and social technologies (MIP2020'SCT): Proc. of the XXVth Intern. Open Science Conf., Yelm. USA: Science Book Publishing House LLC, 2020. P. 158-163.

2. Бойков К. А., Костин М. С., Куликов Г. В. Радиосенсорная диагностика целостности сигналов внутрисхемной и периферийной архитектуры микропроцессорных устройств // Российский технологический журн. 2021. Т. 9, № 4. С. 20-27. doi: 10.32362/2500-316X-2021-9-4-20-27

3. A JTAG-based management bus on backplane for modular instruments / Y. Hu, W. Li, Y. F. Wang, G. Jin, X. Jiang // J. of Instrumentation. 2019. Vol. 14, № 9. P. T09002. doi: 10.1088/1748-0221 /14/09/T09002

4. Очкуренко Г. О. Программирование микроконтроллеров семейства AtMega на базе системы Arduino // Теория и практика современной науки. 2019. № 4 (46). С. 178-183.

5. Ефимов А. А. Мельников С. Ю. Моделирование переходных процессов в цепях переменного тока средствами Multisim // Информатизация инженерного образования: тр. Междунар. науч.-практ. конф. ИНФОРИНО-2016. М.: Издательский дом МЭИ, 2016. С. 498-501.

6. Моделирование переходных процессов в катушке-конденсаторе при импульсном воздействии / П. А. Бутырин, Г. Г. Гусев, Д. В. Михеев, А. А. Кваснюк, М. В. Карпунина, Ф. Н. Шакирзянов // Изв. Российской академии наук. Энергетика. 2019. № 1. С. 109-122. doi 10.1134/S000233101901014X

7. Бойков К. А. Моделирование температурной зависимости колебательного перераспределения энергии при собственных электромагнитных излучениях в электронных схемах на МОП-транзисторах // Моделирование, оптимизация и информационные технологии.

2021. Т. 9, № 4. C. 1-11. doi: 10.26102/23106018/2021.35.4.002

8. Ravi Shankar Reddy G., Rameshwar Rao. Oscillatory-Plus-Transient Signal Decomposition Using TQWT and MCA // J. of electronic science and technology. 2019. Vol. 17, № 2. P. 135-151. doi: 10.11989/JEST.1674-862X.6071911

9. Лебедев Е. Ф., Осташев В. Е., Ульянов А. В. Устройства генерирования сверхширокополосных излучений радиочастотного диапазона с генераторами возбуждения полупроводникового типа // Вестн. Концерна ВКО "Алмаз - Антей". 2018. № 1 (24). С. 35-42. doi: 10.38013/2542-0542-2018-1-35-42

10. Hammerstad E., Jensen O. Accurate Models for Microstrip Computer-Aided Design // IEEE MTT-S Intern. Microwave Symp. 1980. P. 407-409. doi: 10.1109/ MWSYM.1980.1124303

11. Бойков К. А. Моделирование и анализ колебательного перераспределения энергии при собственных электромагнитных излучениях в ключевых радиоэлектронных схемах на МОП-транзисторах // Журн. радиоэлектроники. 2021. № 6. P. 1-14. doi: 10.30898/16841719.2021.6.14

12. Калькуляторы. URL: https://radioprog.ru/ calculator/list (дата обращения 15.11.2021)

13. Нурматов О. Е. Анализ электромеханических колебаний в регулируемой электрической системе // Энергетические и электротехнические системы: междунар. сб. науч. тр. / Магнитогорский техн. ун-т им. Г. И. Носова. Магнитогорск, 2017. С. 106-116.

14. Болдуреску Д. К., Лазарев М. В. Программа визуализации колебаний в RLC-контуре // Студенческая наука Подмосковью: материалы Междунар. науч. конф. молодых ученых / ГГТУ. Орехово-Зуево, 2019. С. 32-34.

15. Костин М. С., Воруничев Д. С. Реинжиниринг радиоэлектронных средств / МИРЭА. М., 2018. 132 с.

Информация об авторе

Бойков Константин Анатольевич - кандидат технических наук (2018), доцент (2021) кафедры радиоволновых процессов и технологий МИРЭА - Российского технологического университета. Автор 30 научных работ. Сфера научных интересов - техническая диагностика, регенеративные системы, декомпозиция сложных сигналов, масштабно-временное преобразование сигналов.

Адрес: МИРЭА - Российский технологический университет, пр. Вернадского, д. 78, Москва, 119454, Россия

E-mail: nauchnyi@yandex.ru.

https ://orcid.org/0000-0003 -0213-7337

References

1. Mineev V. A., Danilov A. D. Automation of Technical Diagnostics of Electronic Devices. Modern Informatization Problems in Simulation and Social Technologies (MIP2020'SCT): Proc. of the XXVth Intern. Open Science Conf., Yelm, USA, Science Book Publishing House LLC, 2020, pp. 158-163.

2. Boikov K. A., Kostin M. S., Kulikov G. V. Radiosen-

sory Diagnostics of the Integrity of Signals of In-Circuit and Peripheral Architecture of Microprocessor Devices. Russian Technological J. 2021, vol. 9, no. 4, pp. 20-27. doi: 10.32362/2500-316X-2021 -9-4-20-27 (In Russ.)

3. Hu Y., Li W., Wang Y. F., Jin G., Jiang X. A JTAG-Based Management Bus on Backplane for Modular Instruments. J. of Instrumentation. 2019, vol. 14, no. 9,

Определение параметров электронных устройств методом пассивной радиосенсорной технической диагностики Determination of Parameters of Electronic Devices by the Method of Passive Radio-Sensor Technical Diagnostics

р. T09002. doi: 10.1088/1748-0221 /14/09/T09002

4. Ochkurenko G. O. Programming of Microcontrollers of the AtMega Family Based on the Arduino System. Teoriya ipraktika sovremennoi nauki [Theory and Practice of Modern Science]. 2019, no. 4 (46), pp. 178-183. (In Russ.)

5. Efimov A. A. Melnikov S. Yu. Modeling of Transient Processes in Alternating Current Circuits by Means of Multi-Sim. Informatizatsiya inzhenernogo obrazovaniya [Informatization of Engineering Education]. Proc. of the Intern. Sci. and Pract. Conf. INFORINO-2016. Moscow, Izdatel'skiy dom MEI, 2016, pp. 498-501. (In Russ.)

6. Butyrin P. A., Gusev G. G., Mikheev D. V., Kvasnjuk A. A., Karpunina M. V., Shakirzjanov F. N. Modeling of Transient Processes in a Coil-Capacitor under Impulse Influence. Bulletin of the Russian Academy of Sciences. Energy. 2019, no. 1, pp. 109-122. doi 10.1134/S000233101901014X (In Russ.)

7. Boikov K. A. Modeling the Temperature Dependence of the Vibrational Redistribution of Energy with its Own Electromagnetic Radiation in Electronic Circuits on MOS Transistors. Modeling, Optimization and Information Technology. 2021, vol. 9, no. 4, pp. 1-11. doi: 10.26102/2310-6018/2021.35.4.002 (In Russ.)

8. Ravi Shankar Reddy G., Rameshwar Rao. Oscillatory-Plus-Transient Signal Decomposition Using TQWT and MCA. J. of electronic science and technology. 2019, vol. 17, no. 2, pp. 135-151. doi: 10.11989/JEST.1674-862X.6071911

9. Lebedev Y. F., Ostashev V. Y., Ulyanov A. V. Means for Generating Ultra-Wideb and Radio-Frequency

Emissions with Semiconductor Field Generators. J. of "Almaz - Antey". 2018, № 1 (24), pp. 35-42. doi: 10.38013/2542-0542-2018-1 -35-42 (In Russ.)

10. Hammerstad E., Jensen O. Accurate Models for Microstrip Computer-Aided Design. IEEE MTT-S Intern. Microwave Symp. IEEE, 1980, pp. 407-409. doi: 10.1109/MWSYM.1980.1124303

11. Boikov K. A. Modeling and Analysis of Wavering Redistribution of Energy in the Presence of its Own Electromagnetic Radiation in Key Electronic Circuits on MOS Transistors. Zhurnal Radioelektroniki [J. of Radio Electronics]. 2021, no. 6, pp. 1-14. doi: 10.30898/16841719.2021.6.14 (In Russ.)

12. Calculators. RadioProg. Available at: https://radioprog.ru/calculator/list (accessed 15.11.2021).

13. Nurmatov O. Е. Analysis of Electromechanical Vibrations in a Regulated Electrical System. Energetiches-kie i elektrotekhnicheskie sistemy [Energy and Electrical Systems]. Magnitogorsk, Nosov Magnitogorsk State Technical Uiversity, 2017, pp. 106-116. (In Russ.)

14. Bolduresku D. K. Program for Visualization of Oscillations in the RLC-Contour. Studencheskaya nauka Podmoskov'yu: Materialy Mezhdunarodnoi nauchnoi kon-ferentsii molodykh uchenykh [Student Science of the Moscow Region: Proc. of the Intern. Scientific Conf. of Young Scientists]. Orekhovo-Zuevo, State Humanitarian and Technological University, 2019, pp. 32-34. (In Russ.)

15. Kostin M. S., Vorunichev D. S. Reinzhiniring radi-oelektronnykh sredstv [Reengineering of Radio-Electronic Means]. Mocsow, MIREA, 2018, 131 p. (In Russ.)

Information about the author

Konstantin A. Boikov, Cand. Sci. (Eng.) (2018), Associate Professor (2021) at the Department of Radio Wave Processes and Technologies, MIREA - Russian Technological University. The author of 30 scientific publications. Area of expertise: technical diagnostics, regenerative systems, decomposition of complex signals, time-scale transformation of signals.

Address: MIREA - Russian Technological University, 78 Vernadsky Ave., Moscow 119454, Russia

E-mail: nauchnyi@yandex.ru.

https://orcid.org/0000-0003-0213-7337

70 Определение параметров электронных устройств методом

пассивной радиосенсорной технической диагностики Determination of Parameters of Electronic Devices by the Method of Passive Radio-Sensor Technical Diagnostics

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.