Han Rong
El hardware de los diferentes modelos de probadores de mantenimiento de circuitos será diferente: escala del circuito, principales indicadores técnicos, etc. Sin entender cómo estas diferencias afectan la función de prueba, es probable que surja confusión al elegir un modelo. Este artículo solo analiza el impacto de varios componentes de hardware del probador de mantenimiento de circuitos en las funciones de prueba principales, que pueden usarse como referencia para la selección hasta cierto punto.
1. Canales analógicos
A. Número de canales analógicos
Al probar la curva ASA (VI), los canales analógicos son responsables de enviar simulaciones a diferentes pines del dispositivo Señales de prueba, lo que admite el uso de clips de prueba y adaptadores de prueba para probar cientos de curvas en segundos y decenas de segundos, mejorando en gran medida la eficiencia de la prueba. No existe un probador con canales analógicos, por lo que sólo puedes utilizar la sonda para probar un pie a la vez. ?
El canal analógico se utiliza principalmente en las siguientes situaciones:
Pruebas en línea de curva ASA de pin IC (placa de circuito). Las pruebas en circuito requieren el uso de clips de prueba para conectar canales de prueba y pines del dispositivo. La razón principal es la falta de pinzas de prueba adecuadas, 40 canales son suficientes;
Prueba fuera de línea (fuera de la placa de circuito) de la curva ASA del pin IC (algunas personas lo llaman prueba difícil del dispositivo). El número de canales no debe ser inferior al número máximo de pines del dispositivo;
La curva ASA del dispositivo de interfaz en la placa de circuito se puede probar rápidamente a través del conector fuera de la placa de circuito. Preferiblemente, el número de canales es mayor que el número de clavijas enchufables en la placa de circuito.
B. Atributos del canal analógico
En la actualidad, existen dos tipos de instrumentos de prueba para el mantenimiento de circuitos: de atributo único y de atributo dual. Cuando se requieren canales de doble atributo:
Admite el método de prueba "multipuerto" de la curva ASA. También conocidos como métodos de prueba de "matriz", "pasador cruzado" y "punto de referencia de cambio";
Admite "referencia dinámica" en pruebas de curva ASA (tecnología patentada de energía de sumidero. Patente de invención pendiente);
Admite "pies de referencia de configuración de software".
Admite tecnología IC de "grado de falla sospechada" (patente de invención pendiente).
C. Rango de voltaje del canal analógico
Al probar la curva ASA del pin IC, la amplitud generalmente está entre mayor que el voltaje de operación real y menor que el voltaje nominal máximo, por lo que el máximo de 15 V puede satisfacer las necesidades de grandes requisitos parciales.
Es posible que se requiera un rango de voltaje más amplio al probar la funcionalidad del CI analógico y los parámetros del CI digital/analógico.
2. Generación de señal analógica
A. Amplitud de la señal y clasificación de voltaje
Al probar la curva ASA, la clasificación de amplitud y voltaje puede cumplir con los requisitos para la prueba. Requisitos de 3V, 5V y 12V para dispositivos en serie de voltaje. El probador de mantenimiento en línea de circuitos "Huineng" tiene 256 archivos para cumplir con los requisitos de las pruebas de parámetros de circuitos integrados y las pruebas en línea RCL.
B. Frecuencia de la señal analógica
Al probar la curva ASA, la placa de circuito no está encendida. En ausencia de fuente de alimentación, el IC es una conexión en serie y en paralelo de un conjunto de uniones PN, por lo que los nodos del circuito solo están compuestos por uniones PN, resistencias, condensadores e inductores. ¿Cuál es la relación VI de la unión PN? , independientemente de la frecuencia; la capacitancia y la inductancia están relacionadas con la frecuencia. La aplicación muestra que los requisitos de la prueba de curva ASA se pueden cumplir en el rango de frecuencia de 1 Hz a varios cientos de Hz. Las frecuencias más utilizadas son de decenas a cien o doscientos hercios.
Otros tipos de pruebas pueden requerir una mayor frecuencia. Sin embargo, las herramientas de prueba de baja frecuencia utilizadas en este probador de mantenimiento de circuitos, como sondas multímetro y cables planos comunes, limitan su soporte para frecuencias de prueba más altas (como MHz). ?
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3. Circuito de prueba de parámetros de CC de precisión
La prueba de parámetros de CC tiene un buen efecto de detección en piezas desmontadas e importaciones paralelas que a menudo se encuentran en el mantenimiento. Este circuito está diseñado específicamente para admitir pruebas de parámetros de CC de circuitos integrados. Actualmente, solo los probadores incluidos en la serie del sistema de prueba de mantenimiento de circuitos Ver6.0 (preactualización 3.0) de Huineng tienen esta parte del hardware.
La unidad de prueba de CC de precisión del probador de mantenimiento de circuitos Huineng puede manejar voltaje de milivoltios y corriente de microamperios, que se aplican a los pines del dispositivo bajo prueba a través del canal analógico para lograr la prueba de parámetros. ?
La prueba de curva ASA (VI) no requiere esta parte del hardware, pero la curva ASA no puede detectar parámetros del dispositivo.
De hecho, no es difícil entender que los parámetros del dispositivo solo existen cuando la prueba ASA no está encendida, por lo que no se pueden probar cosas que no existen. Por ejemplo, la capacidad de carga del dispositivo solo la prueba ASA y no se puede ver la forma de la curva característica de la unión PN del transistor de salida. Sólo cuando el dispositivo está encendido puede realmente impulsar la carga. Discutiremos este tema en un artículo dedicado.
4. Canal digital
El canal digital se utiliza principalmente para soportar pruebas funcionales de dispositivos digitales. Solo maneja niveles altos y bajos (correspondientes a la lógica 1 y la lógica 0), y es. generalmente en un estado de alta impedancia.
A. Rango de voltaje del canal digital
En las pruebas reales, 0 y 1 en el código de prueba se convierten en valores de voltaje específicos. Este valor de voltaje está relacionado con el voltaje de funcionamiento del dispositivo digital. Para la serie TTL de 5 V, 0 se define como un voltaje mayor que 0 V y menor que 0,8 V; 1 se define como un voltaje mayor que 2,4 V y menor que 5 V. De manera similar, existen series 5CMOS, series 12V, series 3V y series EIA (12V), todas las cuales tienen sus propios estándares de voltaje de señal correspondientes.
1)¿Canal de 5V?
Los rangos de alto y bajo voltaje de salida y entrada del canal cumplen con los estándares 5TTL y 5CMOS. Por ejemplo, la serie HN1600 de Huineng Tester y la mayoría de los demás probadores de mantenimiento de circuitos del mercado;
2) ¿Todos los niveles de canales?
Significa que se puede configurar el rango de alto y bajo voltaje del canal y puede admitir la prueba de varios estándares de series de voltaje. Por ejemplo, para la serie HN2600 de probadores Huineng, el rango de nivel se puede configurar para cumplir con los estándares para probar series de 3,3 V a series de 12 V;
3) ¿Canales combinados?
Debido a que el canal de nivel completo es complejo y el canal de calificación es relativamente simple, algunos evaluadores ensamblan varios canales de calificación y alternan entre ellos. Aunque esto aumenta la escala del hardware, el diseño es relativamente simple. Por ejemplo, se pueden combinar 40 canales de 5 V y 40 canales de 12 V para probar hasta 40 pines de dispositivos de 5 V y 12 V. ?
B. Número de canales digitales
El actual probador de mantenimiento de circuitos "Huineng" tiene 40 canales. Solía haber 80 canales, pero ya no están al aire. ¿Cuál es la razón? La discusión a continuación también responde a esta pregunta. ?
Para implementar pruebas funcionales de dispositivos digitales, se requieren tres condiciones:
El número de canales no es menor que el número de pines del dispositivo bajo prueba;
Debe conocer las funciones del dispositivo.
La funcionalidad del dispositivo debe poder describirse (efectivamente).
Existen muchos tipos de dispositivos digitales, principalmente limitados a las condiciones 2 y 3, que sólo se han aplicado con éxito a dispositivos lógicos (como las series 74 y 4000). Existen muy pocos dispositivos lógicos (serie 74) con más de 40 pines. Sin embargo, con el desarrollo de los circuitos integrados, la proporción de dispositivos lógicos en la placa de circuito no es grande y los modelos con más de 40 pines son raros, por lo que básicamente no hay necesidad de considerarlos.
Otra función llamada "Función de prueba de dispositivo LSI" también utiliza canales digitales. Esta función fue implementada por primera vez por el probador de mantenimiento de circuitos Huineng en la década de 1990. Prueba principalmente CPU como Z80, 6502, 8255 y periféricos relacionados (muy populares en las décadas de 1970 y 1980, la mayoría de los cuales están empaquetados en 40 pines, pero hay más de 40 pines). Limitado principalmente a la condición 3, el efecto no es lo suficientemente bueno. A medida que dispositivos como el Z80 van desapareciendo gradualmente, esta función de prueba se ha abandonado en los sistemas de prueba más recientes.
Las anteriores son las consideraciones para configurar 40 canales digitales en el probador de mantenimiento de circuitos de Huineng Circuit. Pero algunas personas todavía piensan que deberían configurarse más canales digitales y que deberían incluirse en la lista algunos dispositivos con más de 40 pines. Si observa detenidamente, puede ver que todavía son dispositivos lógicos y dispositivos LSI raros y tempranos que han dejado de utilizarse durante mucho tiempo. Esto demuestra que las pruebas no han evolucionado mucho y todavía están al nivel del año. Hoy en día carece de valor práctico y básicamente no es necesario considerarlo. ?
Hay dos formas de calcular el número total de canales para una estructura de canales combinada. Por ejemplo, 20 canales de 12V (llamados canales de alto voltaje) y 40 canales de 5V. Dado que el número máximo de pies de equipo medibles sigue siendo 40, el total sigue siendo 40 canales; también tiene sentido un total de 60 canales. Es solo que el enfoque del cálculo es diferente. Desde la perspectiva de admitir funciones de prueba, es peor que 40 canales de nivel completo.
C. Frecuencia del canal digital
Esta es una cuestión que no requiere mayor explicación, pero es necesario aclararla ahora.
Al probar la funcionalidad de un dispositivo, la frecuencia de prueba no tiene nada que ver con la frecuencia de funcionamiento del dispositivo.
Esta visión técnica ha sido cuestionada en los últimos años: se ha afirmado que las pruebas funcionales con una frecuencia de prueba de 2000K (2M) son "suficientes para cubrir fallas de parámetros dinámicos de alta frecuencia".
Esto es imposible.
Si una frecuencia de 2 MHz es suficiente para cubrir fallos dinámicos de alta frecuencia, entonces los probadores por encima de 2 MHz no sirven de nada. Sin embargo, el 20M de American Schlumberger y el 10M de British Diagnostics siguen estando a la cabeza del mercado. ?
El rango de frecuencia de los equipos digitales va de 0 a decenas de megabytes, sólo 2 megabytes, que son sólo unas décimas. ¿Cómo detectar fallas de alta frecuencia en los equipos? Por ejemplo, si un automóvil tiene una velocidad máxima de 200 kilómetros por hora y viaja a 2 kilómetros o 20 kilómetros por hora, es imposible encontrar problemas de rendimiento relacionados con la velocidad máxima, de manera similar, cuando la frecuencia de prueba es de 2 megabits; la frecuencia de funcionamiento máxima es de decenas de fallas de parámetros dinámicos de alta frecuencia de dispositivos de un billón de tamaños no se pueden detectar. ?
El desafío es dar prueba a este tipo de experimento: para detectar un dispositivo, la frecuencia de prueba de 0,5 M es normal, 1 M es normal y 1,5 M falla. De esto se puede concluir. que solo aumentar la frecuencia de prueba provocará que la prueba falle y, por lo tanto, la "falla de los parámetros dinámicos de alta frecuencia" del dispositivo de prueba.
Tenga en cuenta que la frecuencia máxima de funcionamiento del dispositivo mostrado es superior a 40 MHz. Tomemos como ejemplo los coches. Un coche con una velocidad de 200 kilómetros por hora puede correr a una velocidad de 10 kilómetros, pero no puede correr a una velocidad de 20 kilómetros. En este caso, podría ser un problema en la carretera, un pinchazo, etc. , y no puede ser un problema de velocidad máxima. Por analogía, los dispositivos con decenas de megabytes no pueden pasar las pruebas de 1,5 billones y 2 billones. El problema debería residir en los probadores. En efecto. Los parámetros de distribución del canal de prueba son relativamente grandes, lo que constituye la carga del dispositivo bajo prueba. Esta carga aumentará a medida que aumente la frecuencia de la prueba y, finalmente, independientemente de la frecuencia máxima de funcionamiento, la prueba fallará debido a una capacidad de carga insuficiente del dispositivo. ?
Dado que la frecuencia no tiene nada que ver con las pruebas funcionales del dispositivo, ¿por qué existe un parámetro de frecuencia de prueba digital?
Las pruebas funcionales en línea de dispositivos digitales deben utilizar tecnología de aislamiento "post-drive", que limita el tiempo de prueba a 26 milisegundos. Si la frecuencia de prueba es 1K, se pueden realizar hasta 26 pruebas en 26 milisegundos; 10K puede tomar 260 pruebas. Cuanto mayor sea la frecuencia de prueba, más código de prueba se podrá ejecutar y más dispositivos complejos se podrán probar. En lo que respecta a los dispositivos lógicos, una frecuencia de prueba de decenas de K puede satisfacer las necesidades de las pruebas funcionales.
5. Fuente de alimentación de salida
Esta pieza ocupa un gran espacio en el probador, pero el costo es el más bajo. Solo es responsable de proporcionar energía de trabajo a la placa de circuito y al dispositivo bajo prueba. Principalmente para brindar comodidad en el trabajo. También se puede utilizar una fuente de alimentación externa. ?
En la actualidad, la mayoría de los probadores domésticos de mantenimiento de circuitos en línea utilizan fuentes de alimentación conmutadas ordinarias subcontratadas y la calidad es similar. La diferencia es el tipo de fuente de alimentación y el flujo de corriente.