基于电路撕裂的模拟电路噪声分析.pdf

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1、第32卷第4期东北电力大学学报Vo1．32．No．42012年8月JournalOfNortheastDianliUniversityAug．，2012文章编号：1005—2992(2012)04—0001—03基于电路撕裂的模拟电路噪声分析陈晓娟，唐龙泳2，吴洁。(东北电力大学信息工程学院，吉林吉林132012)摘要：将电路撕裂算法与低频噪声理论相结合，提出了一种新的基于电路撕裂的模拟集成电路噪声分析方法，通过对电路撕裂基本算法的验证计算，讨论子电路状态判断的方法与条件，提出逐级搜索撕裂算法，对撕裂的子电路进行噪声功率谱分析，实现故

2、障定位。Pspice仿真实例表明，所提方法计算量小，诊断速度快，故障检测与定位准确率高。关键词：模拟电路；电路撕裂；低频噪声中图分类号：TN7文献标识码：A噪声对电路的潜在故障非常敏感，当电路中元器件缓慢失效，而电路的外部表现仍为正常工作状态，此时电路的参数电压、电流等参数不会产生变化，但电路内部噪声已发生明显变化。因此，运用噪声分析的方法针对简单的子电路工作状态进行深入探讨与论证，使模拟电路故障诊断方法更加完善。电路撕裂法是将大型电路撕裂成若干子电路，根据一定的测试条件或判据将故障定位在若干个较小的子电路中。本文通过对电路撕裂基本算

3、法的验证计算，讨论子电路状态判断的方法与条件，提出逐级搜索撕裂算法，对撕裂的子电路进行噪声功率谱分析，实现故障定位。1电路撕裂法电路撕裂法是把一个大型电路“撕裂”成为一系列较小的部分电路，每一部分可以单独加以分析和求解而不必同时考虑其他部分的存在与否，然后把各个部分再相互联结得到原电路的整体解。在大规模模拟电路中，为了快速而有效地诊断出故障子电路，可采用逐级撕裂搜索法。对电路撕裂分解，不是一次将电路分解成可能分的最小子电路，而是采用如下图1所示的“电路分解树”逐级加以分解。每一级子电路选择合适的测试点，利用自测试和互测试件判断每一级中

4、的各个子电路有无故障。设在第j级的某一个子电路被判为无故障，则该子电路所属下面的各级子电路均无故障；若在第j级的某一个子电路被判为有故障，则该子电路所属下面的各级子电路有可能故障，需继续判断下一级子电路的状态，依此类推。2实际模拟电路仿真下面以某有源滤波器电路原理图Ⅳ为例，如图2所示，先对其进行电路撕裂，撕裂后的电路图如图3。电路撕裂过程如下：图1电路撕裂过程(1)撕裂时向被测电路Ⅳ施加激励Ui=15V，并在可及节点测量电压。(2)第一级撕裂：以所在支路为撕裂支路，剩余支路形成的子电路的图仍是连通的，但是可断的。收稿日期：2011—1

5、1—14基金项目：吉林省自然科学基金项目(20101519)作者简介：陈晓娟(1970一)，女，吉林省九台市人，东北电力大学信息工程学院教授，博士，主要研究方向：模拟电路故障诊断以及电力线通信．