Detection circuit sa PCB reverse design system

Kung ang mga inhenyero sa elektroniko naghimo sa reverse nga disenyo o pag-ayo nga trabaho sa mga elektronik nga kagamitan, kinahanglan una nila nga masabtan ang koneksyon nga relasyon tali sa mga sangkap sa wala mailhi. gipatik nga circuit board (PCB), mao nga ang koneksyon nga relasyon tali sa component pin sa PCB kinahanglang sukdon ug irekord.

Ang pinakasayon ​​nga paagi mao ang pagbalhin sa multimeter ngadto sa “short-circuit buzzer” nga file, paggamit og duha ka test lead aron sukdon ang koneksyon tali sa mga pin sa tagsa-tagsa, ug dayon irekord ang on/off status tali sa “pin pairs”. Aron makuha ang kompleto nga hugpong sa mga relasyon sa koneksyon tali sa tanan nga “mga pares sa pin”, ang gisulayan nga “mga pares sa pin” kinahanglan nga organisahon sumala sa prinsipyo sa kombinasyon. Kung ang gidaghanon sa mga sangkap ug mga lagdok sa PCB dako, ang gidaghanon sa “mga pares sa pin” nga kinahanglan sukdon mahimong dako. Dayag nga, kung ang mga manual nga pamaagi gigamit alang niini nga trabaho, ang workload sa pagsukod, pagrekord ug pag-proofread mahimong dako kaayo. Dugang pa, ubos ang katukma sa pagsukod. Sama sa nahibal-an namong tanan, kung ang resistive impedance tali sa duha ka metro nga pen sa usa ka kinatibuk-ang multimeter ingon ka taas sa mga 20 ohms, ang buzzer motingog gihapon, nga gipakita ingon usa ka agianan.

ipcb

Aron mapauswag ang kahusayan sa pagsukod, kinahanglan nga sulayan nga maamgohan ang awtomatik nga pagsukod, pagrekord ug pagkakalibrate sa sangkap nga “pin pair”. Sa kini nga katuyoan, ang tagsulat nagdisenyo usa ka detektor sa agianan nga kontrolado sa usa ka microcontroller ingon usa ka aparato sa pag-detect sa unahan, ug nagdisenyo usa ka kusgan nga software sa pag-navigate sa pagsukod alang sa pagproseso sa back-end aron dungan nga maamgohan ang awtomatik nga pagsukod ug pagrekord sa relasyon sa agianan tali sa mga sangkap nga pin. sa PCB. . Kini nga artikulo nag-una nga naghisgot sa mga ideya sa disenyo ug teknolohiya sa awtomatik nga pagsukod pinaagi sa agianan sa pagtiktik sa sirkito.

Ang kinahanglanon alang sa awtomatik nga pagsukod mao ang pagkonektar sa mga pin sa sangkap nga gisulayan sa detection circuit. Alang niini, ang aparato sa pagtuki adunay daghang mga ulo sa pagsukod, nga gipagula pinaagi sa mga kable. Ang mga ulo sa pagsukod mahimong konektado sa lainlaing mga fixture sa pagsulay aron matukod ang mga koneksyon sa mga sangkap nga pin. Ang ulo sa pagsukod Ang gidaghanon sa mga lagdok nagtino sa gidaghanon sa mga lagdok nga konektado sa detection circuit sa samang batch. Dayon, ubos sa pagkontrolar sa programa, ang detector mag-incorporate sa gisulayan nga “pin pairs” ngadto sa agianan sa pagsukod nga tagsa-tagsa sumala sa prinsipyo sa kombinasyon. Sa agianan sa pagsukod, ang kahimtang sa on/off tali sa “mga pares sa pin” gipakita kung adunay pagsukol sa taliwala sa mga pin, ug ang agianan sa pagsukod nagbag-o niini nga usa ka boltahe, sa ingon gihukman ang on/off nga relasyon tali kanila ug girekord kini.

Aron makahimo ang detection circuit sa pagpili sa lain-laing mga pin sa han-ay gikan sa daghang mga pagsukod ulo konektado sa component pin alang sa pagsukod sumala sa prinsipyo sa kombinasyon, ang katugbang nga switch array mahimong itakda, ug lain-laing mga switch mahimong ablihan/sirado sa programa sa pagbalhin sa component pin. Pagsulod sa agianan sa pagsukod aron makuha ang on/off nga relasyon. Tungod kay ang gisukod usa ka analog nga gidaghanon sa boltahe, ang usa ka analog multiplexer kinahanglan gamiton aron maporma ang usa ka switch array. Gipakita sa Figure 1 ang ideya sa paggamit sa usa ka analog switch array aron ibalhin ang nasulayan nga pin.

Ang disenyo nga prinsipyo sa detection circuit gipakita sa Figure 2. Ang duha ka set sa analog switch sa duha ka kahon nga I ug II sa numero gi-configure sa mga parisan: I-1 ug II-1, I-2 ug II-2. . … ., Ⅰ-N ug Ⅱ-N. Kon ang analog multiple switch sirado o dili kontrolado sa programa pinaagi sa decoding circuit nga gipakita sa Figure 1. Sa duha ka analog switch I ug II, usa ra ka switch ang mahimong sirado sa samang higayon. Pananglitan, aron mahibal-an kung adunay relasyon sa agianan tali sa pagsukod sa ulo 1 ug pagsukod sa ulo 2, isira ang mga switch I-1 ug II-2, ug paghimo usa ka agianan sa pagsukod tali sa punto A ug yuta pinaagi sa pagsukod sa mga ulo 1 ug 2. Kung kini mao ang usa ka dalan, Unya ang boltahe sa punto A VA = 0; kung kini bukas, dayon VA> 0. Ang bili sa VA mao ang basehan sa paghukom kon adunay usa ka dalan nga relasyon tali sa pagsukod sa mga ulo 1 ug 2. Niining paagiha, ang on/off nga relasyon tali sa tanang mga pin nga konektado sa pagsukod sa ulo mahimong masukod sa kalit sumala sa prinsipyo sa kombinasyon. Tungod kay kini nga proseso sa pagsukod gihimo tali sa mga pin sa sangkap nga gi-clamp sa test fixture, ang tagsulat nagtawag niini nga in-clamp measurement.

Kung ang pin sa sangkap dili ma-clamp, kinahanglan kini sukdon gamit ang usa ka pagsulay nga tingga. Ingon sa gipakita sa Figure 2, ikonektar ang usa ka pagsulay nga lead sa usa ka analog channel ug ang lain sa yuta. Niini nga panahon, ang pagsukod mahimong ipahigayon basta ang control switch I-1 sirado, nga gitawag nga pen-pen measurement. Ang sirkito nga gipakita sa Figure 2 mahimo usab nga gamiton aron makompleto ang pagsukod tali sa tanan nga mga clampable nga pin sa ulo sa pagsukod ug ang dili ma-clamp nga mga pin nga natandog sa grounding meter pen sa kalit. Niini nga panahon, gikinahanglan nga kontrolon ang pagsira sa mga switch sa No. I sa baylo, ug Ang mga switch sa Route II kanunay nga wala’y koneksyon. Kini nga proseso sa pagsukod matawag nga pen clamp measurement. Ang gisukod nga boltahe, sa teorya, kini kinahanglan nga usa ka sirkito kung VA = 0, ug kini kinahanglan nga usa ka bukas nga sirkito kung VA> 0, ug ang kantidad sa VA magkalainlain sa kantidad sa pagsukol tali sa duha nga mga agianan sa pagsukod. Bisan pa, tungod kay ang analog multiplexer mismo adunay usa ka non-negligible nga on-resistance RON, niining paagiha, human maporma ang agianan sa pagsukod, kung kini usa ka agianan, ang VA dili katumbas sa 0, apan katumbas sa boltahe nga drop sa RON. Tungod kay ang katuyoan sa pagsukod mao lamang ang pagkahibalo sa on/off nga relasyon, dili kinahanglan nga sukdon ang piho nga kantidad sa VA. Tungod niini nga rason, gikinahanglan lamang nga gamiton ang usa ka boltahe nga comparator aron itandi kung ang VA mas dako pa sa boltahe nga drop sa RON. Ibutang ang threshold boltahe sa boltahe comparator nga katumbas sa boltahe drop sa RON. Ang output sa boltahe nga comparator mao ang resulta sa pagsukod, nga usa ka digital nga gidaghanon nga direktang mabasa sa microcontroller.

Determinasyon sa boltahe sa threshold

Nakaplagan sa mga eksperimento nga ang RON adunay tagsa-tagsa nga mga kalainan ug may kalabutan usab sa temperatura sa palibot. Busa, ang threshold boltahe nga ikarga kinahanglan nga itakda nga gilain sa sirado nga analog switch channel. Kini makab-ot pinaagi sa pagprograma sa D/A converter.

Ang sirkito nga gipakita sa Figure 2 mahimong gamiton aron dali nga mahibal-an ang threshold data, ang pamaagi mao ang pagpabalik sa mga switch pairs I-1, II-1; I-2, II-2; …; SA, II-N; porma Path loop, human ang matag parisan sa mga switch sirado, ipadala ang usa ka numero sa D/A converter, ug ang gipadala nga numero mosaka gikan sa gamay ngadto sa dako, ug sukdon ang output sa boltahe nga comparator niining panahona. Sa diha nga ang output sa boltahe comparator mausab gikan sa 1 ngadto sa 0 , Ang data niining panahona katumbas sa VA. Niining paagiha, ang VA sa matag channel mahimong masukod, nga mao, ang pag-ubos sa boltahe sa RON kung ang usa ka parisan sa mga switch sirado. Alang sa high-precision analog multiplexers, ang indibidwal nga kalainan sa RON gamay ra, busa ang katunga sa VA nga awtomatikong gisukod sa sistema mahimong mabanabana ingon nga katumbas nga datos sa boltahe nga drop sa tagsa-tagsa nga RON sa pares sa switch. Threshold data sa analog switch.

Dinamikong setting sa threshold boltahe

Gamita ang threshold data nga gisukod sa ibabaw sa paghimo og lamesa. Kung nagsukod sa clamp, kuhaa ang katugbang nga datos gikan sa lamesa sumala sa mga numero sa duha nga sirado nga switch, ug ipadala ang ilang kantidad sa D / A converter aron maporma ang boltahe sa threshold. Alang sa pagsukod sa pen clip ug pagsukod sa pen-pen, tungod kay ang agianan sa pagsukod moagi lamang sa analog switch sa No. I, usa lamang ka switch threshold data ang gikinahanglan.

Dugang pa, tungod kay ang sirkito mismo (D/A converter, voltage comparator, ug uban pa) adunay mga sayop, ug adunay usa ka contact resistance tali sa test fixture ug sa gisulayan nga pin sa panahon sa aktuwal nga pagsukod, ang aktuwal nga threshold boltahe nga gigamit kinahanglan nga sulod sa threshold. determinado sumala sa pamaagi sa ibabaw. Pagdugang usa ka kantidad sa pagtul-id sa basehan, aron dili masayop sa paghukom ang agianan ingon usa ka bukas nga sirkito. Apan ang dugang nga boltahe sa threshold molupig sa gamay nga pagsukol sa pagsukol, nga mao, ang gamay nga pagsukol tali sa duha nga mga lagdok gihukman ingon usa ka agianan, mao nga ang kantidad sa pagtul-id sa boltahe sa threshold kinahanglan nga mapili nga makatarunganon sumala sa aktwal nga sitwasyon. Pinaagi sa mga eksperimento, ang detection circuit mahimong tukma nga mahibal-an ang pagsukol tali sa duha ka mga lagdok nga adunay kantidad nga pagsukol nga labaw sa 5 ohms, ug ang katukma niini labi ka taas kaysa sa usa ka multimeter.

Daghang mga espesyal nga kaso sa mga resulta sa pagsukod

Ang impluwensya sa kapasidad

Kung ang usa ka kapasitor konektado tali sa gisulayan nga mga lagdok, kini kinahanglan nga naa sa usa ka bukas nga sirkito nga relasyon, apan ang agianan sa pagsukod nagsingil sa kapasitor kung ang switch sirado, ug ang duha nga mga punto sa pagsukod sama sa usa ka agianan. Niini nga panahon, ang resulta sa pagsukod nga gibasa gikan sa boltahe nga comparator mao ang agianan. Alang sa kini nga matang sa sayup nga panghitabo sa agianan nga gipahinabo sa kapasidad, ang mosunod nga duha nga mga pamaagi mahimong magamit aron masulbad: tukma nga pagdugang sa karon nga pagsukod aron mapamubo ang oras sa pag-charge, aron matapos ang proseso sa pag-charge sa dili pa basahon ang mga resulta sa pagsukod; idugang ang inspeksyon sa tinuod ug bakak nga mga agianan sa software sa pagsukod Ang bahin sa programa (tan-awa ang seksyon 5).

Impluwensya sa inductance

Kung ang usa ka inductor konektado tali sa nasulayan nga mga pin, kini kinahanglan nga naa sa usa ka bukas nga sirkito nga relasyon, apan tungod kay ang static nga pagsukol sa inductor gamay ra, ang resulta nga gisukod sa usa ka multimeter kanunay nga usa ka agianan. Sukwahi sa kaso sa capacitance measurement, sa higayon nga ang analog switch sirado, adunay usa ka induced electromotive force tungod sa inductance. Niining paagiha, ang inductance mahimong husto nga mahukman pinaagi sa paggamit sa mga kinaiya sa paspas nga pag-angkon nga tulin sa detection circuit. Apan kini sukwahi sa gikinahanglan nga pagsukod sa kapasidad.

Ang impluwensya sa analog switch jitter

Sa aktuwal nga pagsukod, nakit-an nga ang analog switch adunay usa ka lig-on nga proseso gikan sa bukas nga estado hangtod sa sirado nga estado, nga gipakita ingon nga pag-usab-usab sa boltahe VA, nga naghimo sa una nga pipila nga mga resulta sa pagsukod nga dili managsama. Tungod niini nga hinungdan, gikinahanglan nga hukman ang mga resulta sa agianan sa makadaghang higayon ug maghulat nga ang mga resulta sa pagsukod mahimong makanunayon. Kumpirma unya.

Pagkumpirma ug pagrekord sa mga resulta sa pagsukod

Sa pagkonsiderar sa ibabaw sa lain-laing mga sitwasyon, aron sa pagpahiangay sa lain-laing mga nasulayan nga mga butang, ang software program block diagram nga gipakita sa Figure 3 gigamit sa pagkumpirma ug pagrekord sa mga resulta sa pagsukod.