JPH01305375A - ディジタル装置の劣化診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、なんらかの原因で劣化したディジタル装置
の中で、正常なディジタル装置と同等な特性を示す劣化
ディジタル装置を判定するディジタル装置の劣化診断装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

第２図は例えばディジタルＩＣ回路の設計、Ｐ１８〜Ｐ
２２　ＣＱ出版社に示された従来のディジタル装置の劣
化診断装置を示す回路図であり、１８は診断対象ディジ
タル装置、１９は三角波信号発生器で、これが診断対象
ディジタル装置１Ｂの入力端子に接続されている。２０
はオシロスコープで、診断対象ディジタル装置１８の出
力端子がこのオシロスコープ２０のＹ軸入力端子に接続
されている。オシロスコープ２０のＸ軸入力端子には三
角波信号発生器１９の出力端子が接続されている。

次に動作について説明する０ いま、三角波信号発生器１９の出力信号を、０から５ｖ
の三角波とし、その周期を１００マイクロ秒程度とする
。この三角波信号発生器１９の出力信号は診断対象ディ
ジタル装置１８とオシロスコープ２０のＸ軸入力端子に
入力される。また、診断対象ディジタル装［１８の出力
信号は、オシロスコープ２０のＸ軸入力端子に入力され
て、第３図偵）に示すような波形が観測される。これは
、診断対象ディジタル装置１８のスレッシ冒ルド電圧と
呼ばれ”Ｌ”レベルと“Ｈ”レベルとの切り替わり電圧
を測定（−でいる。この第３図（ａ）に示すような波形
を人間が目で観察し、入間の記憶している診断対象ディ
ジタル装置の正常波形との比較で、この試料とされた診
断対象ディジタル装置１８の診断を実施している。また
、第２図に示した診断対象ディジタル装置１８に接続さ
れている電源装置２１の電源電圧を変化させることによ
って、第３図ら）に示すような波形が得られる。これは
電源電圧変動に伴う診断対象ディジタル装置１８のスレ
ッショルド電圧の変化を示している。これも同様に、第
３図缶）に示すような波形を人間が観察し、人間の記憶
している、電源電圧変動に伴なう診断対象ディジタル装
置１８のスレッシ曹ルド電圧の正常波形との比較で、診
断対象ディジタル装置１８の診断を実施している。

このように、オシロスコープ２０上で得られた波形が、
入間の主観で明らかに正常波形と異なる場合は故障と判
断し、少し違う場合には劣化と判断している。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のディジタル装置の劣化診断装置は以上のように構
成されているので、診断対象ディジタル装置１８のスレ
ッシ曹ルド電圧や電源電圧変動に伴なう診断対象ディジ
タル装置１８のスレッシ曹ルド電圧の変化を人間の主観
（勘）に基づいて判断することが必要で、この判断結果
に客観性がなく、しかもばらつきが生じるなどの問題点
があった。また、診断対象ディジタル装置１８のひとつ
ひとつに対して手作業で診断を行うため、診断の作業性
が悪く、しかも疲労を招きやすく、加えてオシロスコー
プ２０の分解能の限界によシ、微小な変化は観測できな
いなどの問題点かありた。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たものであシ、人の手を煩わせることなく、劣化診断を
迅速かつ高精度で実施できるディジタル装置の劣化診断
装置を得ることを目的とするＯ 〔課題を解決するための手段〕 この発明に係るディジタル装置の劣化診断装置は、診断
対象ディジタル装置の出力信号と診断基準ディジタル装
置の出力信号の差成分を増幅したゆらぎ成分を帯域通過
フィルターを通して抽出し、そのゆらぎ成分の確率密度
分布関数などの劣化特性を演算器によシ計算するととも
に、予め基準設定しておいた診断基準とするゆらぎ成分
の上記劣化特性と劣化特性比較器において比較し、上記
診断対象ディジタル装置の劣化を判定し、この判定結果
全表示装置に表示するように構成したものである。

〔作用〕

この発明における診断対象ディジタル装置の出力信号は
、これと診断基準ディジタル装置の出力信号の差成分を
増幅したゆらぎ成分であり、帯域通過フィルターは、上
記出方信号の適当な周波数成分を通過させ、演算器はこ
の帯域通過フィルターで得られた信号の劣化特性を計算
し、劣化特性比較器は上記演算器で演算した結果と予め
定められた比較基準とを比較し、その比較結果を表示装
置に表示させ、これによりて診断対象ディジタル装置の
劣化判定を可能にする。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図において、１はディジタル装置に診断のための信号を
供給する三角波信号発生器、２はこの三角波信号発生器
１の出力信号で、周波数は例えば１００マイクロ秒とす
る。三角波信号発生器１の出力信号は診断対象ディジタ
ル装置４と、診断基準ディジタル装置３の入力信号とな
る。診断基準ディジタル装置３は例えば診断対象ディジ
タル装置４と同一の形式の装置とする。５は診断基準デ
ィジタル装置３の出力信号、６は診断対象ディジタル装
置４の出力信号、Ｔは診断基準ディジタル装置３の出力
信号５と診断対象ディジタル装置４の出力信号６の差を
演算し増幅する差動作増幅器、８はこの差動作増幅器Ｔ
の出力信号、９は差動作増幅器Ｔの出力信号の内、予め
定められた周波数成分を通過させる帯域通過フィルター
で、その通過させる周波数帯域は、診断対象ディジタル
装置４０種類に応じて決定し、例えば下限遮断周波数ｆ
ｏ＝０．０１Ｈ２％上限遮断周波数ｆｔ＝２０Ｈｚとす
る。１０はこの帯域通過フィルター９の出力信号、１１
は上記帯域通過フィルター９から得られた出力信号１０
を用いて、劣化特性としての内部雑音の確率密度分布関
数を計算する演算器、１２は演算器１１の計算結果、１
３は劣化判定のための比較基準を設定する比較基準設定
器で、この比較基準の設定には、正常と定義し九診断基
準ディジタル手段が用いられる。１４は比較基準設定器
１３からの比較基準、１５は上記演算器１１から得られ
た劣化特性としての確率密度分布関数と上記比較基準設
定器１３から出力される比較基準１４とを比較する、劣
化特性比較器としての確率密度分布関数比較器、１６は
確率密度分布関数比較器１５からの比較結果、１Ｔは上
記確率密度分布関数比較器１５から出力された比較結果
を表示する表示装置である。

次に動作について説明する。

まず、三角波発生器１の出力信号を受けて、診断基準デ
ィジタル装置３は診断基準の出力信号５を出力し、一方
、ディジタルＩＣなどの診断対象ディジタル装置４は診
断対象を通過した出力信号６を出力する。これらの両川
力信号５，６はともに差動作増幅器Ｔに入力され、これ
らの出力信号５．６の差に応じた信号を増幅して出力す
る。−方、このようにして増幅された差信号（出力信号
８）は帯域通過フィルター９に入力され、上記の上下限
遮断周波数によシ規制された通過帯域の成分（出力信号
１０）だけが取出されて、演算器１１に入力される。演
算器１１では出力信号１ｏを用いて内部雑音の確率密度
分布関数を計算し、この計算結果１２が確率密度分布関
数比較器１５に入力される。

一方、比較基準設定器１３には、診断対象ディジタル装
置４の劣化判定のための比較基準が設定されておシ、こ
のため正常な複数の診断基準ディジタル手段を用いて、
これらの複数の確率密度分布関数を評価し、その評価値
を比較基準として上記確率密度分布関数比較器１５に入
力している。

例えば、複数の診断基準ディジタル手段間における確率
密度分布関数の分散値の２倍を比較基準としてその確率
密度分布関数比較器１５に入力し、これを超える上記計
算結果１２として、診断対象ディジタル装置４を劣化と
判定できるようにする。

そして、このようＫして劣化判定された比較結果１６の
信号は表示装置１７、例えばＣＲＴ表示器などに表示さ
れる。このように、診断対象ディジタル装置４の劣化診
断が、人の手を煩わせることなく、演算によりて迅速か
つ高分解能にて実施でき、これを表示装置１Ｔに表示で
きる。

なお、上記実施例では演算器１１によって劣化特性とし
ての内部雑音の確率密度分布関数を計算する場合につい
て説明したが、劣化特性としてのゆらぎ成分の歪度、パ
ワスペクトルあるいは短時間実効値を計算するようにし
てもよく、この場合には、確率密度分布関数比較器１５
に代えて、劣化特性比較器としての歪度比較器、パワス
ペクトル比較器あるいは短時間実効値比較器がそれぞれ
用いられる。

また、上記実施例では、設定した比較基準を複数の診断
基準ディジタル手段間の出力信号差の確率密度分布関数
の分散値の２倍としたが、この１５倍や３倍としてもよ
い。

さらに、複数の診断基準ディジタル手段間における出力
信号差の確率密度分布関数の分散値の最大値を比較基準
と設定してもよい。

また、上記実施例では差動作増幅器Ｔの次に帯域通過フ
ィルター９が接続されているが、帯域通過フィルター９
と差動作増幅器１によって得られる周波数特性が同等で
あるなら、帯域通過フィルター９の次に差動作増幅器７
を接続したり、高域通過フィルター（図示しない）、差
動作増幅器７、低域通過フィルター（図示しない）を順
に接続してもよく、上記実施例と同様の効果を奏する。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、診断対象ディジタル
装置と診断基準ディジタル装置の出力信号差を、帯域通
過フィルター通して抽出し、その内部雑音の劣化特性数
を演算器によって演算し、この結果を、予め基準設定し
ておいた診断基準ディジタル装置間の出力信号差の劣化
特性と劣化特性比較器によって比較して、上記診断対象
ディジタル装置の劣化を判定し、これを表示装置に表示
するように構成したので、上記診断対象ディジタル装置
の診断に際し、人間の勘に依存しない試験が可能となシ
、微少な変化を感度良く劣化診断できるほか、診断時間
の短縮並びに高信頼性のある診断が可能になυ、さらに
診断に特殊な技能を要し、ないものが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるディジタル装ｆｆｉ
の劣化診断装置を示すブロック接続図、第２図は従来の
ディジタル装置の劣化診断装置を示す回路図、第３図は
第２図に示す診断対象ディジタル装置のスレッシ１ルド
電圧を示す波形図である。 １は三角波信号発生器、３は診断基準ディジタル装置、
４は診断対象ディジタル装置、γは差動作増幅器、９は
帯域通過フィルター、１１は演算器、１５は劣化特性比
較器（確率密度分布関数比較器）、１７は表示装置。 なお、図中、同一符号は同一、または相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ディジタル装置に診断のための信号を供給する三角波信
   号発生器と、この三角波信号発生器の出力を受信して論
   理動作する診断対象ディジタル装置と、前記三角波信号
   発生器の出力を受信して論理動作する診断基準ディジタ
   ル装置と、この診断対象ディジタル装置の出力信号と該
   診断基準ディジタル装置の出力信号の差を演算し、増幅
   する差動作増幅器と、この差動作増幅器の出力信号の内
   、予め定められた周波数成分を通過させる帯域通過フィ
   ルターと、この帯域通過フィルターから得られた出力信
   号の劣化特性を計算する演算器と、この演算器から得ら
   れた出力信号と予め設定された比較基準とを比較する劣
   化特性比較器と、この劣化特性比較器からの比較結果を
   表示する表示装置とを備えたディジタル装置の劣化診断
   装置。