PCB тескери дизайн системасында аныктоо схемасы

Электрондук инженерлер электрондук жабдууларды тескери долбоорлоо же оңдоо иштерин жүргүзгөндө, адегенде белгисиз компоненттердин ортосундагы байланыш байланышын түшүнүшү керек. басма схемасы (PCB), ошондуктан ПХБдагы компонент төөнөгүчтөрүнүн ортосундагы байланышты өлчөө жана жазуу керек.

Эң оңой жолу – мультиметрди “кыска туташуу сигналы” файлына которуу, эки тестирлөө линиясын колдонуп, төөнөгүчтөрдүн ортосундагы байланышты бирден өлчөп, анан “пин жуптарынын” ортосундагы күйгүзүү/өчүрүү абалын кол менен жазыңыз. Бардык “пин жуптары” ортосундагы байланыш мамилелеринин толук топтомун алуу үчүн, сыналган “пин жуптары” айкалыштыруу принцибине ылайык уюштурулушу керек. PCBдеги компоненттердин жана пиндердин саны көп болгондо, өлчөө керек болгон “пин жуптарынын” саны чоң болот. Албетте, бул ишке кол ыкмалар колдонулса, өлчөө, эсепке алуу жана коррекциялоо ишинин көлөмү абдан чоң болот. Мындан тышкары, өлчөө тактыгы төмөн. Баарыбызга белгилүү болгондой, жалпы мультиметрдин эки метр калеминин ортосундагы резистивдүү импеданс болжол менен 20 Омго жеткенде, сигнал дагы эле угулат, ал жол катары көрсөтүлөт.

ipcb

Өлчөөнүн эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн, “пин жуп” компонентин автоматтык түрдө өлчөөнү, жазууну жана калибрлөөнү ишке ашырууга аракет кылуу керек. Ушул максатта, автор микроконтроллер тарабынан башкарылуучу жол детекторун алдыңкы чекти аныктоочу түзүлүш катары иштеп чыккан жана компонент төөнөгүчтөрүнүн ортосундагы жол мамилелерин автоматтык түрдө өлчөөнү жана жазууну биргелешип ишке ашыруу үчүн арткы иштетүү үчүн күчтүү өлчөө навигация программасын иштеп чыккан. PCB боюнча. . Бул макалада негизинен жолду аныктоо схемасы менен автоматтык өлчөөнүн дизайн идеялары жана технологиясы талкууланат.

Автоматтык өлчөөнүн милдеттүү шарты болуп сыналуучу компоненттин төөнөгүчтөрүн аныктоо схемасына туташтыруу саналат. Бул үчүн, аныктоочу аппарат бир нече өлчөө баштары менен жабдылган, алар кабелдер аркылуу чыгарылат. Өлчөө баштары тетиктердин төөнөгүчтөрү менен байланышты түзүү үчүн ар кандай сыноо приборлоруна туташтырылышы мүмкүн. Өлчөөчү башы Пиктердин саны бир эле партиядагы аныктоо схемасына туташтырылган пиндердин санын аныктайт. Андан кийин, программанын көзөмөлү астында детектор айкалыштыруу принцибине ылайык бирден өлчөө жолуна текшерилген “пин жуптарын” киргизет. Өлчөө жолунда “пин жуптарынын” ортосундагы күйгүзүү/өчүрүү статусу төөнөгүчтөрдүн ортосунда каршылык бар же жок экендиги көрсөтүлөт жана өлчөө жолу аны чыңалууга айландырат, ошону менен алардын ортосундагы күйгүзүү/өчүрүү мамилелерин соттойт жана аны жаздырат.

Айкалыштыруу принцибине ылайык өлчөө үчүн компоненттин пиндерине туташтырылган көп сандаган өлчөө баштарынан ар кандай төөнөгүчтөрдү ырааттуулукта тандап алуу үчүн аныктоо схемасын иштетүү үчүн, тиешелүү коммутатор массивди коюуга болот жана ар кандай өчүргүчтөр ачылат/жабылышы мүмкүн. компоненттин пиндерин алмаштыруу программасы. Күйгүзүү/өчүрүү мамилесин алуу үчүн өлчөө жолун киргизиңиз. Ченүүчү аналогдук чыңалуу чоңдугу болгондуктан, коммутатор массивди түзүү үчүн аналогдук мультиплексор колдонулушу керек. 1-сүрөт сыналган пинди которуу үчүн аналогдук которуу массивин колдонуу идеясын көрсөтөт.

Детектордук схеманын конструкциялык принциби 2-сүрөттө көрсөтүлгөн. Сүрөттөгү I жана II эки кутучадагы аналогдук өчүргүчтөрдүн эки комплекти жуптар менен конфигурацияланган: I-1 жана II-1, I-2 жана II-2. . … ., Ⅰ-N жана Ⅱ-N. Аналогдук бир нече өчүргүчтөр жабык же жабылбаганы 1-сүрөттө көрсөтүлгөн декоддоо схемасы аркылуу программа тарабынан башкарылат. I жана II аналогдук өчүргүчтөрүндө бир эле учурда бир гана өчүргүч жабылышы мүмкүн. Мисалы, өлчөө башынын 1 менен 2 өлчөөчүнүн ортосунда жол байланышы бар же жок экенин аныктоо үчүн I-1 жана II-2 өчүргүчтөрүн жаап, 1 жана 2 өлчөө баштары аркылуу А чекити менен жердин ортосунда өлчөө жолун түзүңүз. жол болуп саналат, Анда А чекитиндеги чыңалуу VA=0; ачык болсо, анда VA>0. VA мааниси өлчөө баштарынын 1 жана 2 ортосунда жол байланышы бар-жоктугун аныктоо үчүн негиз болуп саналат. Ушундай жол менен өлчөө башына туташтырылган бардык төөнөгүчтөрдүн ортосундагы күйгүзүү/өчүрүү мамилелерин көз ирмемде өлчөө үчүн негиз болуп саналат. айкалыштыруу принциби. Бул өлчөө процесси тестирлөө прибору менен кысылган компоненттин төөнөгүчтөрүнүн ортосунда жүргүзүлүп жаткандыктан, автор аны кысуучу өлчөө деп атайт.

Эгерде тетиктин төөнөгүчтү кысуу мүмкүн болбосо, аны сыноо өткөргүч менен өлчөө керек. 2-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бир сыноо өткөргүчтү аналогдук каналга, экинчисин жерге туташтырыңыз. Бул учурда өлчөө калем-калем өлчөө деп аталуучу I-1 башкаруучу өчүргүч жабык турганда аткарылышы мүмкүн. 2-сүрөттө көрсөтүлгөн схеманы өлчөө башынын бардык кысылышы мүмкүн төөнөгүчтөрү менен жерге туташтыруучу калеми тийген кысылышы мүмкүн эмес төөнөгүчтөрдүн ортосундагы өлчөөнү бир заматта бүтүрүү үчүн да колдонсо болот. Бул учурда № I өчүргүчтөрдүн жабылышын көзөмөлдөө керек, ал эми II каттамдын өчүргүчтөрү дайыма өчүрүлгөн. Бул өлчөө жараяны калем кысгыч өлчөө деп атоого болот. Ченүүчү чыңалуу, теориялык жактан алганда, VA=0 болгондо чынжыр болушу керек, ал эми VA>0 болгондо ачык чынжыр болушу керек жана VA мааниси эки өлчөө каналынын ортосундагы каршылыктын маанисине жараша өзгөрөт. Бирок, аналогдук мультиплексордун өзүндө аз эмес каршылык RON бар болгондуктан, ушундай жол менен өлчөө жолу түзүлгөндөн кийин, ал жол болсо, VA 0 ге барабар эмес, RON боюнча чыңалуунун төмөндөшүнө барабар. Өлчөөнүн максаты күйгүзүү/өчүрүү мамилелерин билүү гана болгондуктан, VAнын өзгөчө маанисин өлчөөнүн кереги жок. Ушул себептен улам, VA RON боюнча чыңалуунун төмөндөшүнөн жогору экендигин салыштыруу үчүн чыңалуу компараторун колдонуу гана керек. Чыңалуу компараторунун босого чыңалуусун RON боюнча чыңалуунун төмөндөшүнө барабар кылып коюңуз. Чыңалуу компараторунун чыгышы өлчөө натыйжасы болуп саналат, ал микроконтроллер түздөн-түз окуй турган санариптик чоңдук.

Босого чыңалууну аныктоо

Тажрыйбалар RON жеке айырмачылыктарга ээ жана ошондой эле айлана-чөйрөнүн температурасына байланыштуу экенин аныкташкан. Ошондуктан, жүктөлө турган босого чыңалуу жабык аналогдук которуу каналы менен өзүнчө коюлушу керек. Бул D/A конвертер программалоо аркылуу жетишүүгө болот.

2-сүрөттө көрсөтүлгөн схема босого маалыматтарын оңой аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн, ыкмасы – I-1, II-1 коммутатор жуптарын күйгүзүү; I-2, II-2; …; IN, II-N; Path циклин түзүңүз, ар бир жуп өчүргүч жабылгандан кийин, D/A конверторуна санды жөнөтүңүз жана жөнөтүлгөн сан кичинеден чоңго көбөйөт жана ушул убакта чыңалуу компараторунун чыгышын өлчөңүз. Чыңалуу компараторунун чыгышы 1ден 0гө чейин өзгөргөндө, Бул убактагы маалыматтар VAга туура келет. Ошентип, ар бир каналдын VA өлчөөгө болот, башкача айтканда, бир жуп өчүргүч жабылганда RON боюнча чыңалуу төмөндөшү. Жогорку тактыктагы аналогдук мультиплексорлор үчүн RONдун индивидуалдуу айырмасы аз, ошондуктан система тарабынан автоматтык түрдө өлчөнгөн VAнын жарымын өчүргүчтөрдүн жуптарынын тиешелүү RON боюнча чыңалуунун төмөндөшүнүн тиешелүү маалыматтары катары жакындатууга болот. Аналогдук өчүргүчтүн босого маалыматтары.

Босого чыңалууну динамикалык орнотуу

Таблица түзүү үчүн жогоруда ченелген босого маалыматтарды колдонуңуз. Кысгычта өлчөөдө эки жабык өчүргүчтүн номерлерине ылайык таблицадан тиешелүү маалыматтарды алып чыгып, чектик чыңалууну түзүү үчүн алардын суммасын D/A конвертерге жөнөтүңүз. Калем кличкасын өлчөө жана калем менен өлчөө үчүн өлчөө жолу № I аналогдук өчүргүч аркылуу гана өткөндүктөн, бир гана которуштуруу босогосунун маалыматы талап кылынат.

Мындан тышкары, чынжырдын өзүндө (D/A конвертер, чыңалуу компаратору ж.б.) каталар бар болгондуктан жана иш жүзүндө өлчөө учурунда сыноочу шайман менен сыналган пиндин ортосунда контакт каршылык бар болгондуктан, колдонулган иш жүзүндөгү босого чыңалуу босого чегинде болушу керек. жогорудагы ыкма боюнча аныкталат. Ачык схема катары жолду туура эмес кабыл албаш үчүн, негизинде оңдоо суммасын кошуңуз. Бирок жогорулатылган босого чыңалуу кичинекей каршылык каршылыгын жеңет, башкача айтканда, эки төөнөгүчтүн ортосундагы кичинекей каршылык жол катары бааланат, ошондуктан босого чыңалуусун оңдоо суммасы иш жүзүндөгү кырдаалга ылайык акылга сыярлык тандалышы керек. Тажрыйбалар аркылуу аныктоо схемасы каршылыктын мааниси 5 Омдон ашкан эки төөнөгүчтүн ортосундагы каршылыкты так аныктай алат жана анын тактыгы мультиметрдикине караганда кыйла жогору.

Өлчөө натыйжаларынын бир нече өзгөчө учурлары

Сыйымдуулуктун таасири

Конденсатор текшерилген төөнөгүчтөрдүн ортосуна туташтырылганда, ал ачык схема байланышында болушу керек, бирок өчүргүч жабылганда өлчөө жолу конденсаторду заряддайт жана эки өлчөө чекити жолго окшош. Бул учурда чыңалуу компараторунан окулган өлчөө натыйжасы жол болуп саналат. сыйымдуулук менен шартталган жалган жол кубулушунун бул түрү үчүн, төмөнкү эки ыкмаларды чечүү үчүн колдонулушу мүмкүн: тийиштүү түрдө кубаттоо мөөнөтүн кыскартуу үчүн өлчөө агымын жогорулатуу, заряддоо жараяны өлчөө натыйжаларын окуганга чейин аяктайт; өлчөө программасына чыныгы жана жалган жолдорду текшерүүнү кошуу Программанын сегментине (5-бөлүктү караңыз).

Индуктивдүүлүктүн таасири

Эгерде индуктор текшерилген төөнөгүчтөрдүн ортосунда туташтырылган болсо, анда ал ачык схема байланышында болушу керек, бирок индуктордун статикалык каршылыгы өтө аз болгондуктан, мультиметр менен өлчөнгөн натыйжа дайыма жол болуп саналат. Сыйымдуулукту өлчөөдөн айырмаланып, аналогдук өчүргүч жабылган учурда индуктивдүүлүктүн эсебинен индукцияланган электр кыймылдаткыч күч пайда болот. Ошентип, индуктивдүүлүктү аныктоо чынжырынын тез алуу ылдамдыгынын мүнөздөмөлөрүн колдонуу менен туура баалоого болот. Бирок бул сыйымдуулуктун өлчөө талабына карама-каршы келет.

Аналогдук которуштуруу життеринин таасири

Иш жүзүндөгү өлчөөдө аналогдук өчүргүч ачык абалдан жабык абалга чейин туруктуу процесске ээ экени аныкталды, ал VA чыңалуусунун термелүүсү катары көрүнөт, бул биринчи бир нече өлчөө натыйжаларын карама-каршы келет. Ушул себептен улам, жолдун жыйынтыгын бир нече жолу соттоп, өлчөө натыйжаларынын ырааттуу болушун күтүү керек. Кийинчерээк ырастаңыз.

Өлчөөнүн натыйжаларын тастыктоо жана эсепке алуу

Жогорудагы ар кандай кырдаалдарды эске алуу менен, ар кандай текшерилген объекттерге ыңгайлашуу үчүн, өлчөө натыйжаларын тастыктоо жана жазуу үчүн 3-сүрөттө көрсөтүлгөн программалык камсыздоонун блок-схемасы колдонулат.