Устройство для проверки электронных блоков Советский патент 1984 года по МПК G01R31/28 

S

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ЭЛЕКТРОННЫХ БЛОКОВ, содержащее пороговый элемент, усилитель и индикатор, отличающееся тем. что, с целью расширения его функциональных возможностей, заключающихся в определении качества развязки по цепям питания, в него введены подавитель помех и элемент запрета, причем входная клемма устройства соединена с сигнальным входом элемента запрета и через последовательно соединенные пороговый элемент, усилитель и подавитель помех - с запрещающим входом элемента запрета, выход элемента запрета соединен с индикатором.

фиг.1

4ib. 4 4

00

Изобретение относится к контролно-измерительной электронной технике и может быть использовано при ктроле качества развязки по питанию узлов электронных блоков.

Известен испытатель логических схем, содержащий индикатор импульсов, индикатор уровней напряжения индикатор длительности фронтов 1

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обнаружения неисправностей, содержащее генератор стимулов, соединенный с клеммами для подключения объекта контроля, индуктивный датчик, соединенный через усилитель и пороговый элемент с входом компаратора, с другим входом которого соединен источник опорного напряжения, а с его выходом - индикатор 2.

Однако известные устройства не позволяют оценить качество развязки активных элементов электронных блоков по цепи питания.

Целью изобретения является расширение функциональных возможносте устройства, заключающихся в возможности оценки качества развязки активных элементов электронных блоков по цепи питания.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее пороговый элемент, усилитель и индикатор, введены подавитель помех и элемент запрета, причем входная клемма устройства соединена с сигнальным входом элемента запрета и через последовательно соединенные пороговый элемент, усилитель и подавитель помех - с запрещающим входом элемента запрета, выход элемента запрета соединен с индикатором.

На фиг.1 показана схема предложенного устройства; на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства на фиг.З - пример выполнения -предлженного устройства.

Устройство для проверки электроных блоков содержит индикатор 1, элемент 2 запрета, пороговый элемент 3, усилитель 4, подавитель 5 помех.

Импульсы б (фиг.21 на проверяемой цепи, модуля, к которой подключено предложенное устройство/состоят из соседних импульсов 7 и 8 с разной амплитудой. Кроме того, все импульсы 6 с временем плавно изменяются по амплитуде. Порог 9 ограничения сформирован пороговым элементом 3. Импульсы 10 и 11 - импульсы на выходе порогового элемента 3, импульсы 12 и 13 - на выходе усилителя 4. Порог 14 ограничения сфор лирован подавителем 5 помех,на выходе которого присутствуют импульсы 15 { изображены усиленными), импульсы 16 - на выходе элемента 2 запрета.

Работа предложенного устройства поясняется на примере проверки цепей модуля на цифровых микросхемах. Обнаружение цифровых микросхем, в которых возможны сбои срабатывания или самовозбуждение, сводится к обнаружению сигнальных цепей, на которых присутствуют соседние импульсы

0 7 и 8, отличающиеся по амплитуде один от другого больше, чем в установленную подавителем 5 помех величину. Для этого предложенное устройство подсоединяют по очереди к всем сигнальным цепям (сигнальным проводникам, соединяквдим элементы проверяемого модуля. Обнаружив такую цепь находят логический элемент, выход которого подключен к этой цепи. Это и будет искомый логический элемент (цифровая микросхема). Индикатором 1 индицируются импульсы 8 с меньшей амплитудой. Работа предложенного устройства не зависит от длительности импульсов,, скважности их следования, амплитуды и непостоянства этих параметров во времени. Различие по амплитуде импульсов 7 и 8 вызвано недостаточной развязкой микросхем по питанию, в частности той микросхемы, к выходу которой подключена цепь с этими импульсами и соседней по питанию. В результате этого срабатывание соседней микросхемы, вызывающее изменение потребляемого тока за счет изменения падения напряжения на общем активном и реактивном сопротивлении шин питания и задержки распространения сигналов по цепям { в частности, волн изменения тока по шинам питания), вызывает локальное изменение напряжения питания на участке шин и питания, охватывающего проверяемую микросхему.

Величина различия по амплитуде импульсов 7 и 8 отражает вероятность сбоев срабатывания или самовозбуждения проверяемого логического элемен- та (чем больше это различие, тем большая вероятность). Кроме этого, импульсы б плавно изменяются по амплитуде с временем. Это изменение вызвано другими причинами, например колебаниями напряжения на выходе источника питания. На достоверность работы предложенного устройства плавное изменение амплитуд не оказывает влияния. После прохождения через элемент 3 и усилитель 4 импульсы 7 и 8 представляются соответственно импульсами 12 и 13. Через подавитель 5 проходят только импульсы 12, импульсы 13 подавителя 5 расцениваются как помехи и подавляются (импульсы 13 меньше порога 14 ограничения, сформированного подавителем 5). Каждый импульс 12 корректирует порог

14 ограничения по своей амплитуде, который затем остается неизменным до прихода следутацего импульса 12, Таким образом, одновременно на два входа элемента 2 запрета поступают импульсы 7, что препятствует их прохождению через этот элемент. Импульсы 8 не поступают на инверсный вход элемента 2 запрета, в результате чего беспрепятственно проходят через этот элемент. Индикатор 1 индицирует наличие этих импульсов. Величина порога 14 установлена такой, что наличие импульсов на проверяемой цепи с амплитудой, меньшей этого порога, свидетельствует о наличиисбоев срабатывания проверяемого логического элемента и указывает на необходимость принятия мер для улучшения развязки проверяемой микросхемы по питанию.

Предложенное устройство может использоваться не только для проверки цепей устройств, выполненных на цифровых микросхемах, но и для проверки цепей импульсных устройств, выполненных на дискретных элементах а также аналоговых устройств, работающих с гармоническими колебаниями (гармоническое колебания можно представить как ряд импульсов ), При этом пороговый элемент 3 должен автоматически устанавливать порог 9 ограничения пропорционально амплитуде входных импульсов или гармонических колебаний (амплитуда импульсов или гармонических колебаний в схемах на дискретных элементах или аналоговых микросхемах может иметь самое различное значение и удерживать его в течение времени, значительно большего максимсшьно возможного времени между двумя соседними импульсами , Этот порог ограничения не должен корректироваться каждым импульсом (при работе с цифровыми микросхемами этот порог ограничения достаточно выполнить фиксированным, так как цифровые микросхемы, логические элементы, имеют только два состояния логические О и 1), т, пороговый элемент 3 должен содержат запоминающий конденсатор без ключа .сброса и с постоянной времени раз|ряда, превосходящей максимально воз(можное время между двумя соседними импульсами. {(Ъиг,3),

Устройство (фиг,3} содержит пороговый элемент 3, усилитель 4, подавитель 5 помех, элемент 2 запрета {здесь это элемент И, так как подавитель 5 инвертирует импульсы), индикатор 1 импульсов, интегрирующий конденсатор 17, усилитель 18. Пороговый элемент 3 содержит запоминающий конденсатор 19, резистор 20, первый согласующий каскад на транзисторе 21, диод 22, второй согласующий каскад на транзисторе 23, делитель напряжения на резисторах 24 и 25, конденсатор 26, элемент сравнения на транзисторе 27, диоде 28, резисторах 29 и.30, Усилитель 18

охвачен автоматической регулировкой усилителя, управляющее напряжение для которой формируется истоковым повторителем, состоящим из транзистора 31 и резисторов 32 и 33, Благо0 даря такому решению порогового элемента 3, наличия усилителя 18 с автоматической регулировкой усиления, достигается независимость работы предложенного устройства от ампли5 туды входных импульсов или гармонических колебаний. Напряжение порога 9 ограничения формируется на резисторе 25, Усилитель 4 выполнен на транзисторе 34 и резисторах 35 и 36,

Подавитель 5 помех содержит ключ

сброса на транзисторе 37 и схему управления этим ключом, содержащую диод 38, резистор 39 и дифференцирующую цепь 40 и 41, благодаря чему с достигается корректировка порога 14 ограничения каждым импульсом 12 пропорционально амплитуде этого импульса. Порог 14 ограничения несет информацию об амплитуде последнего про шедшего импульса 12 (порог 9 огра0 ничения несет информацию об общем амплитудном уровне входных импулъсов) ,

Интегрирующий конденсатор 17 необходим для подавления коротких им5 пульсов, возникающих в результате задержки си нала в подавителе 5,

Для повышения удобства пользования предложенным устройством его выполняют с несколькими индикатора0 ми импульсов, подключенными каждый через отдельный элемент запрета к своему устройству подавления импульсных помех, каждое из которых формирует свой порог 14 ограничения,

с в результате, каждый индикатор импульсов индицирует свою величину различия амплитуд соседних импульсов на проверяемой цепи.

Таким образом, предложенным устройством можно проверить цепи практически любой радиотехнической схемы, так как в аналоговые схемы независимо от того, с какими сигналами они предназначены работать, можно подавать гармонические колебания

5 или импульсы с генератора и проверять их прохождение с помощью предложенного устройства, Прюводить подобную проверку с помощью осциллографа затруднительно. Это связано с труднос0 тью визуальной оценки сигналов на возможность сбоев срабатывания или самовозбуждения, потому что соседние импульсы 8 с меньшей амплитудой следуют не обязательно через один с им5 пульсами 7, (как показано на фйг,2)1

Они могут следовать через несколько десятков или сотен импульсов 7. Кро ме того, осциллограф имеет большие

7 9

10 ff

П п П пnnnnn n«n n,nj.

,r2f3

ir

в

размеры и вес, а предложенное устройство можно выполнить карманным, в виде пробника.