电路设计中的潜式电路分析与SCA指标
当我开始对电子电路进行故障排除时，我经常希望自己能缩小到电子那么大，沿着电路路径移动，在晶体管连接处爬行。在看过诸如“亲爱的，我把孩子们缩小了!”、《裁员》、《蚁人》和《奇妙航行》。一旦我和我的工具箱缩小了，我就可以轻松地修理部件和电路，同时为我的服务收取可观的费用。毕竟，我对金钱和东西的需求并没有减少。
不幸的是，据我所知，我们中没有人能缩小到电子的大小。相反，我们可以使用诸如潜式电路分析(SCA)之类的技术来发现问题的根源。SCA最早是在20世纪60年代中期太空计划发生事故后引入的，适用于安全关键系统或可能导致不可逆事件的系统。今天，国家和国际机构已经有了潜行电路分析的标准。
我对潜行电路分析有一个鬼鬼祟祟的怀疑
潜行电路分析有助于保证关键系统的安全。虽然我们经常从组件的角度来考虑，但电路分析只强调设计的、非预期的操作模式，这些操作模式会影响软件、硬件或其他组件硬件和软件的组合这样特定的函数就不会出现。让我们停下来思考一下这个定义。
关键部分包括“设计中的”和“非预期的操作模式”。“内置设计”告诉我们SCA寻找设计缺陷——或者隐藏条件。出乎意料的是，“意外的操作模式”表明由于设计缺陷而发生了一些计划外的事件。
测试电路是电路设计的一个重要环节。
SCA的目的是发现未被检测到的隐藏的系统故障其他分析方法。这些隐藏的故障有可能导致人员伤亡、重大系统故障或任务失败。SCA的好处是通过早期识别和控制实现的。通过SCA产生的设计更改可以节省生命、停机时间和预算。
“如果有什么可能出错，那就一定会出错。”
用于电子电路， SCA识别电路中的隐藏路径，这些路径可能导致不需要的操作或阻止所需的功能。更进一步说，潜电路由PCB设计无法预测的电路或休眠流组成。我们应该记住，复杂的电路有时会带来意想不到的结果，而不是把潜行电路视为设计中的错误。特定的条件允许潜行电路影响系统，并产生不必要的条件或干扰所需的功能。
在电子电路方面，有五种潜条件。
一个复杂的电路可能看起来功能完美，并可能通过模拟测试。然而，潜行电路分析持不同观点。例如，SCA研究了由于振动或维护而从设计中删除不同电源点的影响。SCA表明振动电源点的移除会引起节点之间电势的变化。反过来，电势的变化使指示器显示，即使发生严重故障，所有情况仍保持正常。
问题的根源
SCA连接到根本原因分析，作为识别事件原因和确定可以防止未来问题的步骤的方法。根本原因是我们可以识别的问题的具体潜在原因。SCA通过收集、处理和评估系统设计信息，与根本原因分析保持一致。
对于电子电路，作为简化方法的一种方法，隐式电路分析将电路分割成功能块。每个功能块包括关于输入和输出的信息，以及所需级别以上的功能。在此基础上，SCA工具构建一个I/O矩阵，描述顶级系统级别的所有输入和输出以及不同的操作模式。分析显示了所有工作模式的I/O状态以及通过同时切换发生的模式的正常工作顺序。
SCA识别安全关键输出目标和可能激活目标的任何能源。随着SCA流程深入电路设计，它还会标识目标和源之间的任何关系。参考I/O矩阵和功能信息，分析确定这些关系是否会对安全关键输出目标造成预期或非预期的影响。分析为每个操作模式确定连接目标和源的所有路径。
SCA继续为每个目标选择不需要的关系，并将该关系与每个操作模式的源进行比较。在此过程中，SCA跟踪每个目标和匹配I/O矩阵的源之间的所有路径以及路径中的组件。潜行电路分析对每个安全关键输出目标、每个能量源、每个操作模式重复此步骤，并应用可以揭示潜行路径存在的问题。
解决电路的可靠性需求是不可忽视的当务之急。
PCB设计可靠性中的潜电路分析
以确保设计可靠性， SCA为每个标识的路径提供详细的路径分析，并为路径中的所有组件应用组件和路径问题。这个详细的分析可以确保不存在偷袭路径。另一种分析在搜索隐藏指标和隐藏标签时，将问题应用于单个组件。数字潜行分析考虑数字电路和任何可能导致不正确的信号定时、开关或模式错误问题的设计问题。
当与PCB设计一起使用时，SCA使用OrCAD来捕获原理图并生成一个系统网列表。使用这种方法，SCA确定双向电流路径是否可以成为隐蔽路径。分析通过建模所有电源开关元件和所有无源元件进行。该分析不是对集成电路建模，而是展示了IC的开关电路特性。由于这种方法既依赖于功能导向，也依赖于设计导向，因此分析:
1.询问电源轨道之间的连接以及在开关设备上阻塞或启用信号梳理的可能性。
2.搜索与运算放大器、数字电路和噪声敏感电路相关的秘密问题。
潜行电路分析软件生成一份报告，评估所有已确定的潜行问题和设计问题的影响，为消除或减轻问题提供建议。在某些情况下，分析可能会建议保留隐藏问题，因为它对系统的影响很小或没有影响。
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