Устройство для контроля выходных параметров электронных схем Советский патент 1982 года по МПК G01R31/28 

Изобретение относится к измерител ной технике и может быть использован для контроля выходных параметров электронных схем. Известно устройство для контроля параметров линейных интегральных микросхем, содержащее генератор испытующих сигналов, преобразователь сигналов, устройство сравнения 1. Недостатком устройства является t низк.ое быстродействие из-за необходи мости проведения контроля каждого параметра в отдельности для определения годности контролируемого объекта в целом. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для проверки выходных параметров электронных схем, содержащее блок упра{зления, блок индикаци два ключа, два генератора, два формирователя, смеситель, два согласующих блока, эталонную схему, сумматор и блок сравнения 2 . Недостатком этого устройства является низкая достоверность контроля, обусловленная отсутствием учета величины отклонения контролируемы с точек от эталонных или допустимых значений. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Эта цель достигается тем, что в устройство для контроля выходных параметров электронных схем, содержащее первый и второй генераторы, смеситель, первый и второй формирователи, первый и второй согласующие блоки, эталонный блок, сумматор, блок сравнения, первый и второй ключи, блок индикации, блок управления, первый выход которого соединен с первым входом сумматора,второй вход ко торого через последовательно соеди- ненные эталонный блок, первый согласующий блок, первый формирователь и смеситель соединен с первым ге9нератором, второй генератор соединен с вторым входом смесителя и через второй формирователь - с входом первого ключа, выход которого соединен с первым входом блока сравнения и вторым выхо:Дом блока управления, третий выход которого соединен с управляю щим входом первого клюма, выход первого формирователя через второй согласующий блок соединен с входом контролируемой схемы, введены генератор линейно-изменяющегося сигнала, два блока умножения, умножитель частоты, счетчик импульсов, элемент ИЛИ коммутатор и три переключателя,причем выход контролируемой схемы непосредственно и через первый блок умно жения соединен с двумя входами первого переключателя,выход сумматора непосредственно и через второй блок умножения соединен с двумя входами второго переключателя,выходы первого и второго переключателей через третий переключатель соединены соответственно с вторыми третьим входами блок сравнения,выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вхо которого соединен с выходом переполнения счетчика импульсов, счетный вход которого через последовательно соединенные второй ключ и умножитель частоты соединен с выходом второго формирователя, третьи входы первого второго и третьего переключателей соединены с первым выходом блока управления и управляющим входом коммутатрра, входы которого соединены с кодовыми выходами счетчика импульсов, вторфй вход которого соединен с входом блока индикации, вторым выходом блока управления и входом гене ратора линейно-изменяющегося сигнала выход которого соединен с вторыми входами первого и второго блока умно ИЛИ жения, выход элемента или соединен с управляющим входом второго ключа, а выходы коммутатора соединены с входами блока индикации. На чертеже приведена функциональ ная схема устройства. Устройство содержит первый гене ратор 1, смеситель 2, второй генера тор 3 первый .формирователь , первый и второй согласующие блоки и 6 контролируемую схему 7, эталонный блок 8, сумматор 9, первый блок 10 умножения, первый переключатель 11, 4 второй блок 12 умножения, второй и третий переключатели 13 и 1«,.блок 15сравнения, второй формирователь 16, умножитель 17 частоты, первый ключ 18, блок 19 управления, генератор 20 линейно-изменяющегося сигнала, второй ключ 21, элемент 22 ИЛИ, счетчик 23 импульсов, коммутатор , блок 25 индикации. Устройство работает следующим Ьбразом. С генераторов 1 и 3 сигналы поступают на смеситель 2, с выхода которого сигнал разностной частоты поступает на первый формирователь Ц. Сформированный по амплитуде и длительности сигнал через согласующие блоки 5 и 6 поступает на вход контролируемой схемы 7 и эталонный бЛок 8.С выхода контролируемой схемы 7 сигнал поступает на вход первого блока 10 умножения. На вход второго блока 12 умножения поступает сигнал с эталонного блока 8 через сумматор 9,где ему придаются потенциальные приращения + и -, соответствующие верхнему и нижнему граничным значениям. На вторые входы блоков умножения. 10 и 12 поступает линейно-изменяющийся сигнал с выхода генератора 20 и перемножается в блоке 10 с вЫходным сигналом контролируемой схемы 7 а в блоке 12 с выходным сигналом эталонного блока 8. Генератор 20 генерирует линейно-изменяющийся сигнал с заданным временем развертки Т, равным длительности импульсов, формируемых вторым формирователем 16и нормированной крутизной. Причем генерирование сигнала генератором 20 происходит при запуске его. Сигналы с генератора 3 поступают также на стробирующий вход блока 15 сравнения через второй формирователь 16 И первый ключ 18, пропускающий - °-эти сигналы при поступлении командного сигнала с блока 19 управления. Длительность Командного сигнала с первого выхода блока 19 управления, поступающего на управляющий вход первого ключа 18, равна времени прохождеденйя стольких импульсов, сколько может быть занесено в счетчики блока 125 индикации. Это время является временем цикла проверки. Импульс, соответствующий полуциклу проверки, с другого выхода 19 управлбния/поступает на управляющие входы сумматора 9, первого и третьего перек точателеи 11 и 13 и коммутатора 2k. В первом полуцикле сумматор 9 вырабатывает сигнал, значение которого равно верхнему граничному значению допуска выходного сигнала контролируемой схемы 7 Во втором полуцикле сумматор 9 вырабатывает сигнал, значение которого равно нижнему граничному значению допуска выходного сигнала кон ролируемой схемы 7При этом в первом полуцикле пер ключатели 11, 13 и 1А находятся в таком состоянии, при котором к сумм рующему входу блока 15 сравнения под ключен выход первого блока 10 умно жения,а к вычитающему - выход сумма тора 9, а во втором полуцикле в та ком состоянии, при котором к суммиру ющему входу блока 15 сравнения подкл чен выход контролируемой схемы 7, а к вычитающему - выход второго блока 12умножения. Частота импульсов на выходе умножителя 17 частоты равна частоте, при которой за время развер тывания линейно-изменяющегося сигнал генератором 20, счетчик 23 импульсов полностью заполнится при условии,чт.о второй ключ 21 открыт. Б первом полуцикле измерения результаты сравнения с выходов счетчика 23 импульсов заносятся коммутатором 2k через одни входы блока 25 индикаци, а во втором полуцикле через другие его входы. В Первом полуцикле по сигналу с блока 19 управления сумматор 9 вырабатлмвает сигнал, соответствующий верхнему граничному значению допуска выходного сигнала контролируемой схемы 7, который через переключатели 13и 1 поступает на суммирующий вход блока 15 сравнения. Одновременно открывается первый ключ 18 и пе. редним фронтом первого импульса,поступающего от второго формирователя 16 запускается генератор 20 линейноизменяющегося сигнала исбрасывается в нулевое состояние счетчик 23 импульсов. При этом на выходе переполн ния счетчика 23 формируется сигнал равный логическому О. На вычитающий вход блока 15 сравнения через переключатели 11 и 1 4 с выхода первого блока умножения 10 поступает сигнал, равный произведению линейно развертывающего сигнала генератора 20 и выходного сигнала контролируеМОЙ схемы 7- Пока значение сигнала, поступаю1цего на суммирующий вход бло ка сравнения, больше значения сигнала, равного произведению линейно-изменяющегося сигнала генератора 20 и выходного сигнала контролируемой .схемы 7 и поступающего на вычитающий вход блока 15 сравнения, на выходе блока 15 сравнения формируется сигнал, равный логическому О, который через элемент ИЛИ 22 удерживает в открытом состоянии второй ключ 21, через который импульсы, поступающие от умножителя 17, поступают на счетный вход счетчика 23 импульсов и заполняют его. Если сигнал, поступающий с выхода первого блока умножения 10 через переключатели 11 и на вычитающий вход блока 15 сравнения, станет больше сигнала, поступающего с выхода сумматора 9 через переключатели 13 и 14 на суммирующий вход блока 15 сравнения, на выходе последнего появится сигнал.,, равный логической 1, которыйчерез элемент ИЛИ 22 закрывает второй ключ 21. Ключ 21 закрывается также, если счетчик 23 за время развертки сигнала с генератора 20 . успеет полностью заполниться и сигнал переполнения, равный логической 1 через элемент ИЛИ 22 закрывает второй ключ 21. По окончании импульса, поступающего от второго фс мирователя 1б через первый ключ 18, задним фронтом последнего включается блок 25 индикации и в соответстЕующие его регистры будет записана информацияо о состоянии счетчика 23 в виде двоичного числа. Если двоичное число, принятое от счетчика 23. ао всех оазрядах содержит логические 1,. то это свидетельствует о том, что в данном временном интервале выходной сигнал контролируемой схемы 7 меньше-верхнего допустимого значения. В против- ном случае - значение выходного сигнала схемы больше верхнего допустимого значения, а значение двоичного числа пропорционально отношению знаений верхнего допустимого значения текущего значения выходного сигнаа контррлируемой схемы в данном инервале. По величине двоичного числа, ринятого от счетика 23, судят о преышении выходного сигнала контролиуемой схемы над верхним допустимым значением. Чем это число меньше,тем больше отличается (превышает) текущее знамение выходного сигнала контролируемой схемы от верхнего допусти мого значения, По приходу второго импульса от второго формирователя 16 аналогично контролируется выходной сигнал контролируемой схемы в следующем временном интервале и т.д. При этом блок 25 индикации информацию о контролируемых точках синхронно с поступающими от второго формирователя 1б через первый ключ 18 импульсами будет записывать в соответствующие регистры. Во втором полуцикле по сигналу с блока 19 управления сумматор 9 вырабатывает сигнал, соответствующий нижнему граничному значению допуска выxoднoJ-o сигнала. Сигнал, равныйпроизведению выходного сигнала сумма Гора 9 и линейно возрастающего сигна ла генератора 20, поступает через переключатели13 и I на суммирующий вход блока 15 сравнения, а выход ной сигнал контролируемой схемы 7 через переключатели 11 и Т поступает на вычитающий вход блока 15. Рабо та устройства аналогична описанной выше. При этом, если число, п инятое от счетчика 23, в блок 25 индикации после окончания действия выходного импульса второго формирователя 16 во всех разрядах содержит логические 1, ТО это свидетельствует о том, что значение выходного сигнала контр лируемой схемы на данном временном интервале больше нижнего допустимого значения. В противном случае значение выходного сигнала контролируемой схемы 7 меньше нижнего допустимого значения, а значение принятого двоич ного числа пропорционально отношению текущего значения выходного сигнала контролируемой схемы 7 к его нижнему допустимому значению. При этом инфор мация о контролируемых точках выходного сигнала контролируемой схемы 7 записывается синхронно с импульсами поступающими в блок 25 индикации от второго формирователя 16 через первы ключ 18, в соответствующие регистры через соответствующие второму полуциклу входы блока 25 индикации.. Таким образом, в предлагаемом уст ройстве контролируется не только количество точек выходного си|нала .контролируемых схем, лежащих за пределами допуска, но также определяет-- ся количественная оценка отклонения выходного сигнала контрюлируемой схемы от допустимых значений в каждой контролируемой точке в виде чисел, пропорциональных соответственно отношению верхнего допустимого значения к текущему значению выходного сигнала контролируемой схемы при условии, что текущее значение больше верхнего допустимого значения и, отношению текущего значения выходного сигнала контролируемой схемы к нижнему допустимому значению при условии, что тeкyщee значение меньше нижнего допустимого значения выходного сигнала контролируемой схемы. Благодаря этому достоверность .контроля выходных параметров электронных схем значительно повышается. Формула изобретения Устройство для контроля выходных параметров электронных схем, содержащее первый и второй генераторы, смеситель, первый и второй формирователи, первый и второй согласующие блоки, эталонный блок, сумматор, блок сравнения, первый и второй ключи, блок индикации, блок управления, первый выход которого соединен с i первым входом сумматора, второй вход которого через последовательно соединенные эталонный блок, первый согласующий блок, первый формирователь и смеситель соединен с первым генератором, второй генератор соединен с вторым входом смесителя и через второй формирователь - с входом перво- го ключа, выход которого соединен с первым входом блока сравнения и вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход первого формирователя через второй согласующий блок соединен с входом контролируемой схемы, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены генератор линейно-изменяющегося сигнала, два блока умножения, умножитель частоты, счетчик импульсов, элемент ИЛИ, коммутатор, три переключателя, причем выход контролируемой схемы непосредственно и через первый блок умножения соединен с двумя входами первого переключателя, выход суммато:

Ipa непосредственно и через второй блок умножения соединен с двумя входами второго переключателя, выходы первого и второго переключателей через третий переключатель соединены соответственно с вторым и третьим входами блока сравнения, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом переполнения счетчика импульсов, счетный вход которого через последовательно соединенные второй ключ и умножитель частоты соединен с выходом второго формирователя, третьи входы первого, второго и третьего переключателей соединены с первым выходом блока управления и управляющим входом коммутатора, .входы которого соединены с кодовыми

выходами счетчика импульсов, второй вход которого соединен с входом блока индикации, вторым выходом блока управления и входом генератора линейно-изменяющегося сигнала,выход которого соединен с вторыми входами первого и второго блока умножения, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом второго ключа, а выходы коммутатора соединены с входами блока индикации.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 R 3/28, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР W 553553. кл. G 01 R 31/28, 1975 (прототип).