Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634757)
Контекстум
.

Обеспечение помехоустойчивости цифровых устройств (100,00 руб.)

0   0
Первый авторГончаров Сергей Николаевич
АвторыМартынов Александр Петрович, Новиков Андрей Владимирович, Прудкой Николай Александрович, Фомченко Виктор Николаевич, ФГУП "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"
ИздательствоРоссийский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики
Страниц114
ID575164
АннотацияРассмотрены характеристики электромагнитных помех, механизмы и каналы их воздействия на цифровые устройства, критерии помехоустойчивости, помехозащищенные каналы связи. Представлены схемотехнические и конструкторские способы повышения помехоустойчивости цифровых устройств, расчетно-теоретические и экспериментальные методы оценок.
Кому рекомендованоДля широкого круга инженерно-технических работников в области радиоэлектроники и электросвязи, а также для студентов, аспирантов и научных сотрудников радиотехнических специальностей.
ISBN978-5-9515-0218-6
УДК621.391.82.016.35
ББК32.81
Гончаров, С. Н. Обеспечение помехоустойчивости цифровых устройств : учебно-методическое пособие / А. П. Мартынов, А. В. Новиков, Н. А. Прудкой, В. Н. Фомченко; ФГУП "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"; С. Н. Гончаров .— Саров : Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики, 2013 .— 114 с. : ил. — ISBN 978-5-9515-0218-6 .— URL: https://rucont.ru/efd/575164 (дата обращения: 25.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

ISBN 978-5-9515-0218-6 Рассмотрены характеристики электромагнитных помех, механизмы и каналы их воздействия на цифровые устройства, критерии помехоустойчивости, помехозащищенные каналы связи. <...> Представлены схемотехнические и конструкторские способы повышения помехоустойчивости цифровых устройств, расчетно-теоретические и экспериментальные методы оценок. <...> Наводимые электрические помехи могут вызывать как необратимые нарушения работоспособности цифровых устройств (отказы), связанные с изменением физического состояния элементов, так и обратимые кратковременные нарушения функционирования без изменения физического состояния элементов, приводящие к ложному переключению (сбою) устройств хранения информации, а следовательно, к возможному нарушению алгоритма функционирования и потере работоспособности цифровых устройств. <...> Поэтому знание способов обеспечения помехоустойчивости цифровых устройств и методов их проектирования является необходимым условием качественной разработки помехоустойчивых электронных устройств. <...> Обычно такими поверхностями являются: стены зданий, кожуха оборудования, корпуса приборов, экраны кабельных линий, границы между различными системами, границы подсистемы внутри системы. <...> Электромагнитная обстановка характеризуется набором электромагнитных помех, т. е. любых электромагнитных явлений, которые могут ухудшить работу системы или неблагоприятно повлиять на живую или неживую материю. <...> Защитные зоны в технической системе Зона за пределами внешнего экрана обозначается зоной 0. <...> Внутренняя зона 1 ограничена внешним экраном 1 и внутренним экраном 2. <...> Если средой распространения помех является пространство, окружающее данный объем, помехи называются помехами излучения, или индуктивными помехами. <...> Если средой распространения помех являются проводящие электрический ток предметы (провода, кабели, шасси и корпуса приборов, экраны, оплетки и оболочки проводов и кабелей <...>
Обеспечение_помехоустойчивости_цифровых_устройств.pdf
Стр.1
Стр.2
Стр.3
Стр.4
Стр.110
Стр.111
Стр.112
Стр.113
Стр.114
Обеспечение_помехоустойчивости_цифровых_устройств.pdf
Стр.1
ФГУП «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» С. Н. Гончаров А. П. Мартынов, А. В. Новиков, Н. А. Прудкой, В. Н. Фомченко ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ Учебно-методическое пособие Саров 2013
Стр.2
УДК 621.391.82.016.35 ББК 32.81 О-13 Гончаров, С. Н., Мартынов, А. П., Новиков, А. В., Прудкой, Н. А., Фомченко, В. Н. О-13 Обеспечение помехоустойчивости цифровых устройств. – Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2013. – 113 с. – ил. ISBN 978-5-9515-0218-6 Рассмотрены характеристики электромагнитных помех, механизмы и каналы их воздействия на цифровые устройства, критерии помехоустойчивости, помехозащищенные каналы связи. Представлены схемотехнические и конструкторские способы повышения помехоустойчивости цифровых устройств, расчетно-теоретические и экспериментальные методы оценок. Пособие рассчитано на широкий круг инженерно-технических работников в области радиоэлектроники и электросвязи, а также для студентов, аспирантов и научных сотрудников радиотехнических специальностей. УДК 621.391.82.016.35 ББК 32.81 ISBN 978-5-9515-0218-6 © ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2013
Стр.3
3 Содержание Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 Глава 1. Характеристика электромагнитных помех . . . . . . 5 1.1. Электромагнитная обстановка. Методы описания . . . . 5 1.2. Источники переходных помех . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 1.3. Источники регулярных помех . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.4. Многорежимные источники помех . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.5. Типовые характеристики помех . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Глава 2. Механизмы воздействия помех на цифровые устройства. Критерии стойкости . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 Глава 3. Способы повышения помехоустойчивости. . . . . . . 39 3.1. Схемотехническое направление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 3.2. Конструкторское направление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 Глава 4. Помехозащищенные каналы связи . . . . . . . . . . . . . 51 Глава 5. Проектирование помехоустойчивых устройств . . 68 5.1. Расчетно-теоретические методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69 5.2. Экспериментальные методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94 Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Список литературы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Стр.4
109 Современные цифровые системы отличаются большим разнообразием по функциональному назначению, типу, комплектации, элементной базе, конструктивному оформлению и условиям эксплуатации, включая помеховую обстановку в конкретном месте установки. Указанная ситуация определяет наличие множества возможных вариантов систем защиты от внешних помех, отличающихся совокупностью используемых способов повышения помехоустойчивости, защитных элементов, системотехнических и схемотехнических решений. Оптимальный вариант системы защиты выбирается в каждом конкретном случае компромиссным путем, исходя из технико-экономического сравнения возможных вариантов. При этом необходимо учитывать, что при защите цифрового устройства от ложного переключения только подавлением уровня наводимых помех перекрытию подлежат все возможные каналы проникновения помех к его чувствительным элементам, а подавление осуществляется до уровня, не превышающего их пороги переключения. В этом случае защите подвергается весь объем цифрового устройства с использованием схемотехнических и конструкторских мер, что требует повышенных материальных затрат и представляется малооправданным особенно при ограниченном количестве чувствительных элементов, даже если они распределены по всему объему устройства. Снижение чувствительности к наводимым помехам элементов и устройств позволяет ослабить требования к степени подавления помех, но не изменяет ситуацию в целом. При дублировании совокупности ячеек памяти помехоустойчивым запоминающим устройством требуется использование специальных быстродействующих датчиков помех, уменьшение инерционности запоминающего устройства, содержащего кроме запоминающих элементов разветвленную систему электронного обрамления, и гарантированное сохранение состояния ячеек памяти на время записи информации в запоминающее устройство. Дублирование каждой ячейки памяти отдельным запоминающим элементом позволяет снизить требование к степени подавления помех до уровня, обеспечивающего только отсутствие отказов
Стр.110
110 элементов, и исключает необходимость введения в состав цифрового устройства специального запоминающего устройства с датчиками помех, что создает предпосылки для уменьшения габаритов и улучшения других технических характеристик помехоустойчивой электронной аппаратуры. Однако дублирование ячеек памяти пассивными запоминающими элементами вызывает необходимость целенаправленного изменения традиционной структуры триггерных и других последовательностных устройств с учетом необходимости исключения отрицательного влияния запоминающих элементов на их функционирование при отсутствии внешних помех.
Стр.111
111 Список литературы 1. Кравченко В. И., Болотов Е. А., Летунова Н. И. Радиоэлектронные средства и мощные электромагнитные помехи. М.: Радио и связь, 1987. 2. Антипин В. В., Годовицын В. А., Громов Д. В. и др. Влияние мощных импульсных микроволновых помех на полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы // Зарубежная радиоэлектроника. 1995, № 1. С. 37–53. 3. Мальцев П. П., Долидзе Н. С., Критенко М. И. и др. Цифровые интегральные микросхемы: Справочник. М.: Радио и связь, 1994. 4. Черепанов В. П., Хрулев А. К., Блудов И. П. Электронные приборы для защиты РЭА от электрических перегрузок: Справочник. М.: Радио и связь, 1994. 5. Мырова Л. О., Чепиженко А. З. Обеспечение стойкости аппаратуры связи к ионизирующим и электромагнитным излучениям. М.: Радио и связь, 1988. 6. Гурвич И. С. Защита электронных вычислительных машин от внешних помех. М.: Энергия, 1975. 7. Шишкин Г. И. Обеспечение помехоустойчивости цифровых систем: Монография. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2004. 8. Шишкин Г. И., Гончаров С. Н. Функциональные устройства цифровых систем. Саров: ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», 2011. 9. Шляпоберский В. И. Основы техники передачи дискретных сообщений. М.: Связь,1973. 10. Ильин В. А. Телеуправление и телеизмерение: Учебное пособие для вузов. М.: Энергоиздат, 1982. 11. Кузьмин И. В., Кедрус В. А. Основы теории информации и кодирования. Киев: Вища школа.,1986. 12. Куликов Ю. П., Пушкин В. М., Скворцов Г. И. и др. Основы передачи дискретных сообщений: Учебник для вузов / Под ред. В. М. Пушкина. М.: Радио и связь, 1992.
Стр.112
112 13. Бернард Скляр. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. 14. Шваб А. Электромагнитная совместимость: Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1998. 15. Михайлов М. И., Разумов Л. Д., Соколов С. А. Электромагнитные влияния на сооружения связи. М.: Связь, 1979. 16. Tesche F. M. Topological Concepts for Internal EMP Interaction// IEEE Trans. Antennas and Propagation. 1978, Vol. AP-26, No 1. P. 60−67. 17. EMP Interaction; Principles, Techniques and Reference Data. A Handbook of Technology from the EMP Interaction notes. By Hemisphere Publishing Company, 1987. 18. Рикетс Л. У., Бриджес Д. О., Майлетта Дж. Электромагнитный импульс и методы защиты. М.: Атомиздат, 1979. 19. Венс Э. Ф. Влияние электромагнитных полей на экранированные кабели. М.: Радио и связь, 1982. 20. Барнс Дж. Электронное конструирование: методы борьбы с помехами. М.: Мир, 1990.
Стр.113
Гончаров Сергей Николаевич, Мартынов Александр Петрович, Новиков Андрей Владимирович, Прудкой Николай Александрович, Фомченко Виктор Николаевич ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТИ ЦИФРОВЫХ УСТРОЙСТВ Учебно-методическое пособие Редактор Н. П. Мишкина Компьютерная подготовка оригинала-макета Н. В. Мишкина _________________________________________________ Подписано в печать 22.02.2013. Формат 60×84/16 Печать офсетная. Усл. печ. л. ~6,4 Уч.-изд. л. ~6,3 Тираж 300 экз. Зак. тип. 218-2013 _________________________________________________ Отпечатано в Издательско-полиграфическом комплексе ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» 607188, г. Саров Нижегородской обл., ул. Силкина, 23
Стр.114