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应用于数字电路在线测验中的后驱动技能的研讨剖析

应用于数字电路在线测试中的后驱动技术的研究分析-为了提高现代电子测试的效率,缩减测试周期和费用,降低对测试人员的专业要求,一种新型的在线测试技术得以很快的发展和应用。

1、器材毛病方式和传统测验修理办法

在设备的测验修理中,电路板上的毛病要素比较多。实践计算标明,器材毛病占94%,时序毛病占3%,焊点虚焊占2%,其他占1%。因而,快速、精确地查找出毛病器材,是设备修理中的要害。

器材毛病一般表现为功用毛病和参数毛病。功用毛病是指器材不能完成其基本功用,例如,反相器不能反相,扩大器不能扩大等。参数毛病是指器材不能很好地完结功用,例如,反相器能反相,可是扇出才能下降,扩大器能够扩大,可是精度下降等。

一般状况下,器材毛病会反映在器材的输入、输出端口上,假如对毛病电路板上的器材进行功用测验,找出毛病器材,就能修正电路板。传统的测验办法是运用示波器万用表对器材进行人工测验。这种办法有许多缺陷:测验进程慢,修正时刻长;要求测验人员熟知电路板原理,且具有丰厚的测验修理经历;测验人员的水平不同,测验成果也会不同,误判的状况较多。

跟着电路板的日益复杂化,器材的高度集成化,传统的测验办法遇到许多的困难,表现在:

(1)设备在出厂时,只配备了运用说明书,缺少电气部分的原理图和PCB图,给测验修理人员带来必定的困难。

(2)现代设备的集成化程度较高,传统的分立元件电路常识和检测手法功率较低,效果不明显,不再适用。

(3)器材功用测验需求进行在线测验,怎么处理加电状况下与其他器材的阻隔而不损坏器材,是一项技能难题。

为了进步现代电子测验的功率,减缩测验周期和费用,下降对测验人员的专业要求,一种新式的在线测验技能得以很快的开展和运用。

2、 后驱动技能

2.1 后驱动技能的原理

1968年,美国施伦伯格公司的Fractron初次提出“后驱动技能”的概念,该技能首要用于数字电路的在线测验。文献对后驱动技能在军用设备修理中运用的安全性进行了论说,并制订了严厉的技能规范。该军标对后驱动的界说如下:

“后驱动状况的发生,是对节点强驱动(node focing)的直接成果。节点强驱动,是指在进行某一步测验时,将待测器材(DUT)的输入引脚强行置为特定的逻辑状况,而不论与之相连的其他器材引脚处于何种逻辑状况。这种技能称之为后驱动”。

运用于数字电路在线测验中的后驱动技能的研讨剖析

后驱动技能的中心是运用半导体器材答应瞬间过载的特性,向被测器材的前级驱动芯片的输出级灌入瞬间大电流,逼迫其按测验要求变高或变低,以到达逻辑阻隔前级器材对被测器材的影响的意图。

在数字电路中,决议电路节点电位的是前级驱动器的输出而不是被驱动器材的输入。依据后驱动技能的原理,经过改动节点输出电流的巨细就能够改动输出电压的巨细。图l显现了一般状况下,输出为高电平时电流由输出端流出的状况和当输出为低电平时电流由外部流入的状况。

后驱动技能可在线完成对数字IC器材的电阻隔,而无须损坏性的物理性阻隔,使得逐一在线测验数字IC器材功用好坏成为可能。

2.2 后驱动技能的运用剖析

图2是典型的TTL输出级电路结构。在T4截止、T3深度饱满时输出为低电平,输出的低电平是T3的饱满压降,约为0.2~O.3 V。T3饱满时,β3*Ib3》Ic3,此刻若从输出端给T3灌入足够大的电流,T3就脱离饱满,使输出电平进步。即:在线灌入瞬态后驱动大电流,可迫使结点由低电平置为高电平。反之,可迫使结点由高电平置为低电平。

2.3 后驱动技能对器材的影响及安全容限剖析

后驱动分2种状况:将逻辑高电平强置为低电平和将逻辑低电平强置为高电平。这2种状况都会因后驱动电流的发生而使器材输出部分PN结的温度升高。过高的温度会使PN结损坏或是熔断基线。因为器材结构的原因,前一种状况中流经输出部分的后驱动电流会受到限制。后一种状况因为不受限,流过电流较大,对器材的危害性也较大。但电流并不是形成升温的充沛条件,还要看它效果的时刻,即后驱动脉冲信号周期。在充沛小的周期内,后驱动电流是不会形成较大的升温的,也不会对器材形成损坏。

为了满意TTL和CMOS电路的测验阈值要求。阈值是对测验时高电平和低电平的规则,分为“紧”和“松”两类。紧阈值是器材严厉测验时遵从的规范,松阈值是对器材测验要求不高时遵从的规范。如表1所示。

文献给出了关于TTL电路进行后驱动典型电流一电压联系特性曲线,如图3所示。

文献对电路在线测验采用后驱动技能时的电流及测验时刻也做了严厉的规则。规则管脚驱动器的吸收/输出电流不大于750 mA,效果时刻不超越65 ms。

现在,国内外根据后驱动技能的在线测验仪的电流设定在500 mA以内,测验时刻在16 ms以内,保证在线测验时仪器的安全。

3、 后驱动技能的运用

后驱动技能的开展,促进了测验技能和仪器的开展,拓荒了现代电子测验修理的新途径,改动了传统的配备测验修理办法。后驱动技能的详细运用便是电路在线测验仪。其原理如图4所示,测验仪以测验程序库为根底,瞬间强制性地在被测器材的输入端施加驱动信号,测验其实践输出信号,并与规范代码进行比较,成果共同时,则以为被测器材功用正常,成果不共同时,则以为被测器材功用反常。

根据后驱动技能的测验仪具有强壮的测验库,能够测验多种器材。包含TTL75/54,CMOS40/45,各种驱动器、俄罗斯器材库、各种 RAM/EPPROM、PLD、集成运放、比较器、稳压器材等。运用在线测验仪不只能够完成器材的功用测验,还能够进行器材的VI特性曲线测验、类型辨认,存储器测验,电路板网络图提取等作业。

4、 结 语

实践证明,根据后驱动技能的在线电路测验仪在民用和军事领域中具有宽广的运用远景。能够大大缩短配备毛病测验和修理的时问、快速康复武器配备的战斗力、进步作业功率、节约修理开支。若要对电子器材进行更深层次的测验,需求在现有的技能根底上,完善测验仪的测验库,进步测验速度和精度,增加多电压输出以支撑更多器材的测验。这也是在线测验仪的下一步开展方向。

责任编辑:gt

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