基础ISO26262功能安全的硬件电路失效分析（上）

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前言

芯片是硬件电路的核心，外围电路是为了搭建芯片需要的环境，保证芯片正常工作或为了延展芯片的功能而设计的。本节首先对几款典型芯片进行失效分析，再以降压（BUCK）电路、电流采样电路为例，介绍如何进行芯片外围电路失效分析。

一、典型芯片的失效分析

芯片的分类方式有很多，比如可以按照晶体管工作方式、功能等进行分类。在对芯片进行功能安全分析时，对于不同复杂度的芯片有着不同的分析方法。对于功能较为单一的芯片，可以直接在ISO 26262中找到对应的分析方法；对于较为复杂的芯片，则需要拆分后再分别再IOS 26262中找到对应的分析方法；对于可编程芯片，除了要拆分外，还要根据芯片的实际软件开发使用的硬件资源确定安全相关的硬件部分。因此，针对芯片的种类，为了便于读者的理解，划分为小芯片、大芯片和可编程电路三个部分进行阐述。

1.小芯片

对于功能单一的小芯片，失效分析通常有两种处理方式。第一种方式为按功能分类直接在ISO 26262第11部分中找对应的芯片（可以参考大芯片部分的电源芯片基础角色失效分析）。第二种方式适用于那些在ISO 26262第11部分种没有对应的芯片或在第一种方式的基础上进一步分析其引脚以完善分析的全面性。
在分析引脚时，通常考虑以下失效情形：

（1）. 引脚短路到地；
（2）. 引脚短路到电源；
（3）. 引脚短路到临近引脚；
（4）. 引脚开路。

以TPS7A7001的稳压器（LDO）为例，这是一个为了支持有低输入电压和低压降要求的应用而设计的可以支持2A电流的稳压器。其封装和各个引脚的功能如图1-1所示。

以EN引脚为例：该引脚为芯片的使能信号的输入端。当不使能时，芯片进入关断模式以进一步降低功率耗散（表1-1）。在分析时，需要覆盖上面的所有结果来分析该芯片的失效分别会对系统造成什么影响。如果是影响安全的失效，判断是否有其他安全机制对其进行覆盖。