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当电路板故障诊断仪器ICT和后驱动技术

发布时间:2021-09-15 01:00:32 阅读: 来源:高温风机厂家

电路板故障诊断仪器——ICT和后驱动技术

本文介绍的是PFL980中应用的ICT及后驱动技术。

功能测试(ICFT或ICT)用于检测数字器件的故障,成功率高且操作简单。PFL980提供了一种精确的软件模拟模式,使维修人员对这些器件进行测试(注意,这里提到的/离线是指器件是否插接在电路板上)。

ICT测试适用于绝大多数的数字器件。例如,使用ICT你可以轻松地依照逻辑真值表对简单的门电路进行测试,也可检查计数器或移位寄存器对一系列设定好的脉冲的反应是否正常。ICT的测试范围不仅仅限于简单的逻辑器件维修人员,用它来检测一些可编程器件如ROM或是EPROM,还可检测某些可编程的接口器件对控制字的反应是否正确。

PFL980的ICT测试,是将待测器件的逻辑操作,与其本身所带的器件库中的标准器件模型进行比较。器件库中每个器件的测试驱动程序中包含了一系列的测试步骤,从初始化器件开始,到驱动输入引脚,直至检测相应输出引脚的逻辑状态。在测试中,器件的每个逻辑操作(即输入、输出、时钟和控制信号间的关系)都被记录下来,以逻辑时序图的形式显示在屏幕上,用以与器件库中标准的逻辑时序相对照。

离线测试一个器件是非常简单的,只要用测试夹夹好器件,指明它的型号就可进行测试了。这时,PFL980将待测器件和器件库中的标准模型相比较。对于测试器件来说,PFL980运用了自动补偿方式,根据器件在电路板上的实际连接关系,为器件构造一个软件模型,用以测试待测器件。器件在电路板上的连接方式决定了器件实际的逻辑动作。设想你在测试一个二进制计数器,比如说是74161,计数器的输出端被连接到某一个输入端以实现分频功能。PFL980检测到相连接的引脚,然后为器件在这种连接方式下生成一个软件模型,这个软件模型将在测试中作为参照器件,即好板子上的好器件。

如果你由于自主创新技术不足恰好有好的电路板,则可以从上面采集到正确的逻辑信号,作为参照信号来完成测试。整个过程是怎样的呢?首先,在采集参照信号时,PFL980记录下参照板上正常74161的逻辑操作,并将其与标准的计数器真值表相比较,记录下不同点,然后生成参照器件模型,再用来测试待测器件,测试结果中同时包含参照模型和待测器件的逻辑时序图与连接关系图。这样,轻而易举地就可找到故障器件。

许多故障是由于器件引脚间的错误连接造成的,如短路、开路、与电源或地相连等。在PFL980的连接关系窗口中,这些情况将一览无遗。

在图1的例子中,显示的是PFL980发现在器件引脚3和4之间有一个可疑的连接(即短路〉。

这种情况下产生的逻辑时序图如图2所示。参照器件和待测器件(DUT)的逻辑波形以不同颜色表示,区分起来更加容易。图中圈定的位置表明了短路对器件逻辑操作的影响,这样维修人员将会很快地找到短路的引脚。

测试时,一个器件或多或少要受到其他器件的影响,这时由于电路板上许多器件的引脚是相连的,就象前面所提到的74161一样。一个器件的输入通常与其他器件的输出引脚相连,ICT测试时又要对器件加电,因此其他引脚上的逻辑电平会干扰测试信号。为了杜绝干扰,达到准确测试的目的,PFL980采用了后驱动技术应当正确丈量试样的计算长度,现在国外的大多数同类仪器都采用了这种技术。那么,什么是后驱动技术呢?这里,我们要引用英国国防部颁布的军标《DEF STAN/2》,此项军标中对后驱动技术在军用设备维修中使用的安全性进行论述,并制订了严格的技术规范。其中对后驱动的定义如下:

“后驱动情况的产生,是对节点强驱动(node focing)的直接结果。节点强驱动,是指在进行某一步测试时,将待测器件(DUT)的输入引脚强行置为特定的逻辑状态,而不管与之相连的其他器件引脚处于何种逻辑状态。这种技术称之为后驱动”。

由于后驱动技术对其他器件的输出端进行了强驱动,在电气特性上毕竟与器件的正常工作状态有所不同,这样会不会对器件本身造成损坏呢?

后驱动分两种情况:将逻辑高电平强置为低和将逻辑低电平强置为高。这两种情况都会因后驱动电流的产生而使器件输出部分PN结的温度升高。过高的温度会使PN结损坏或是熔断基线(bandwir已被广大中小型企业熟知e,器件内部连接PN结与引脚间的金属连线,多为铝或金)。由于器件构造的原因,前-种情况中流经输出部分的后驱动电流会受到限制。后一种情况由于不受限,流过电流较大,对器件的危害性也较大。但电流并不是造成升温的充分条件,还要看它作用的时间,即后驱动脉冲信号周期。在充分小的周期内,后驱动电流是不会造成较大的升温的。对后驱动脉冲信号的周期,每个制造商都有各3、硬度计调剂后自的标准,为统一起见,这里仍采用DEF STAN /2为参考。图3为其中给出的后驱动电流、脉冲周期与温度的关系图。

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