[實(shí)用新型]可容錯(cuò)的分形拓?fù)潆娐肪W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201420260310.2 | 申請(qǐng)日: | 2014-05-21 |
| 公開(kāi)(公告)號(hào): | CN203840318U | 公開(kāi)(公告)日: | 2014-09-17 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 吳付崗;周繼昆;鄧婷;王蕾;張榮 | 申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人: | 中國(guó)工程物理研究院總體工程研究所 |
| 主分類(lèi)號(hào): | H03K19/00 | 分類(lèi)號(hào): | H03K19/00 |
| 代理公司: | 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340 | 代理人: | 楊春 |
| 地址: | 621908*** | 國(guó)省代碼: | 四川;51 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 容錯(cuò) 拓?fù)?/a> 電路 網(wǎng)絡(luò) 結(jié)構(gòu) | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),尤其涉及一種可容錯(cuò)的分形拓?fù)潆娐肪W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)
在電子、電氣產(chǎn)品設(shè)計(jì)中,對(duì)于不同的使用環(huán)境,往往需要有針對(duì)性的進(jìn)行產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì),容錯(cuò)設(shè)計(jì)就是提高產(chǎn)品可靠性的一種常用方法,而對(duì)關(guān)鍵元件進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)又是容錯(cuò)設(shè)計(jì)的一種最直接手段。一般的冗余設(shè)計(jì)包括雙模、三模冗余,模數(shù)較多的冗余設(shè)計(jì)由于電路復(fù)雜程度隨著模數(shù)的增加而增加,產(chǎn)品的可靠性增長(zhǎng)不再明顯。尤其是對(duì)于一些串聯(lián)系統(tǒng),或較為復(fù)雜的串并聯(lián)系統(tǒng),僅使用簡(jiǎn)單的雙模或三模冗余設(shè)計(jì),也往往在產(chǎn)品體積、重量以及成本上付出很大代價(jià)。
此外,在電路設(shè)計(jì)中,當(dāng)要求的電阻、電容、電感等元件值為非標(biāo)準(zhǔn)值時(shí),必須使用多個(gè)元件進(jìn)行串并聯(lián)才能得到需要的設(shè)計(jì)值。此時(shí),如果在應(yīng)用中還需要實(shí)現(xiàn)阻抗、容抗、感抗等參數(shù)的動(dòng)態(tài)精確調(diào)整,則一般只能通過(guò)設(shè)置幾組已串并聯(lián)好的元件,然后通過(guò)開(kāi)關(guān)按組切換,來(lái)達(dá)到不同阻值的動(dòng)態(tài)調(diào)整。但這種方法僅適用于阻值調(diào)整范圍有限的情況下,當(dāng)要求實(shí)現(xiàn)的阻值較多時(shí),通過(guò)固定的串并聯(lián)組實(shí)現(xiàn),就會(huì)帶來(lái)元件數(shù)量多、可靠性降低、產(chǎn)品體積大等缺點(diǎn)。
綜上,目前還沒(méi)有一種合理的電路結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)較大范圍容錯(cuò)或可方便調(diào)整電學(xué)參數(shù)同時(shí)保持電子元件的高利用率以減小整個(gè)電路體積的功能。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種可容錯(cuò)的分形拓?fù)潆娐肪W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的:
一種可容錯(cuò)的分形拓?fù)潆娐肪W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),包括基礎(chǔ)電路單元,所述基礎(chǔ)電路單元包括第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)、第三開(kāi)關(guān)、第一功能元件和第二功能元件,所述第一開(kāi)關(guān)的第一端與所述第一功能元件的第一端連接并作為所述基礎(chǔ)電路單元的第一連接端,所述第一開(kāi)關(guān)的第二端分別與所述第二功能元件的第一端和所述第二開(kāi)關(guān)的第一端連接,所述第一功能元件的第二端分別與所述第二開(kāi)關(guān)的第二端和所述第三開(kāi)關(guān)的第一端連接,所述第二功能元件的第二端和所述第三開(kāi)關(guān)的第二端連接并作為所述基礎(chǔ)電路單元的第二連接端。
上述基礎(chǔ)電路單元中,通過(guò)三個(gè)開(kāi)關(guān)可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能元件的任意隔離,或?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)功能元件的串聯(lián)或并聯(lián)連接,從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)功能元件的任意組合應(yīng)用。
根據(jù)需要,所述基礎(chǔ)電路單元可以為一個(gè),所述基礎(chǔ)電路單元的兩個(gè)連接端分別作為所述電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)連接端。
所述基礎(chǔ)電路單元也可以為任意多個(gè),所述電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的總電路結(jié)構(gòu)與所述基礎(chǔ)電路單元的電路結(jié)構(gòu)相同,用某個(gè)所述基礎(chǔ)電路單元替換所述總電路結(jié)構(gòu)的第一功能元件或第二功能元件形成電路單元,或者,用某個(gè)所述電路單元替換所述總電路結(jié)構(gòu)的第一功能元件或第二功能元件形成電路;以此類(lèi)推,最后形成所述電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種替換、迭代的設(shè)計(jì)稱(chēng)為分形設(shè)計(jì),其分形理論的最基本特點(diǎn)是用分?jǐn)?shù)維度的視角和數(shù)學(xué)方法描述和研究客觀(guān)事物,也就是用分形分維的數(shù)學(xué)工具來(lái)描述研究客觀(guān)事物,是一種已經(jīng)成熟應(yīng)用的設(shè)計(jì)方法,但目前尚未應(yīng)用于電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中;當(dāng)利用所述基礎(chǔ)電路單元進(jìn)行迭代構(gòu)成新的電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí),其分形迭代理論的最基本特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的自相似性和標(biāo)度不變性。根據(jù)需要,所述基礎(chǔ)電路單元可以做零次至任意次迭代,迭代也可以為全迭代或部分迭代,以生成所需的電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。
根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要,所述開(kāi)關(guān)為機(jī)械開(kāi)關(guān)或電子開(kāi)關(guān),也可以為其它所有可完成通斷功能的器件;所述第一功能元件和所述第二功能元件均為電子元件或集成芯片,也可以為其它完成特定功能的電路單元。
本實(shí)用新型的有益效果在于:
本實(shí)用新型所述電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基于分形設(shè)計(jì)理論,能夠簡(jiǎn)單、方便地實(shí)現(xiàn)復(fù)雜串并聯(lián)電路系統(tǒng)的較大范圍的容錯(cuò)效果,可將電路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中任一出現(xiàn)故障的功能元件隔離在系統(tǒng)之外,并將備份的功能元件接入系統(tǒng)中;還可方便地用于動(dòng)態(tài)調(diào)整電學(xué)參數(shù),同時(shí)保持功能元件的高利用率以減小整個(gè)電路的體積、提高電路可靠性。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型所述分形拓?fù)潆娐肪W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中基礎(chǔ)電路單元的電路圖;
圖2是本實(shí)用新型所述分形拓?fù)潆娐肪W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為一次迭代結(jié)構(gòu)的電路圖,包含兩個(gè)基礎(chǔ)電路單元;
圖3是本實(shí)用新型所述分形拓?fù)潆娐肪W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為二次部分迭代結(jié)構(gòu)的電路圖,包含三個(gè)基礎(chǔ)電路單元。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
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