Blog de PCB - Circuito de detección en el sistema de diseño inverso de PCB

Sobre lo desconocido Placa de circuito impreso,Cuando un ingeniero electrónico realiza un diseño o mantenimiento inverso de un dispositivo electrónico, Primero necesita entender las conexiones entre los componentes. Por consiguiente,, Debe medirse y registrarse PCB Board. La forma sencilla de hacerlo es configurar el multímetro a la posición de "timbre de cortocircuito", Medir la conexión entre los pines uno a uno con dos plumas de ensayo, Luego se registra manualmente/Estado de cierre entre pares de pines. Para obtener un conjunto completo de conexiones entre todos los "pares de pines", Los "pares de pines" que deben probarse deben organizarse de acuerdo con el principio de combinación.. Cuando el número de componentes y alfileres en el PCB es grande, El número de pares de pin a medir será enorme. Visiblemente, Si el trabajo se hace manualmente, Volumen de trabajo de medición, La grabación y corrección de pruebas serán muy grandes. Además, Baja precisión de medición. Bien conocido, Cuando la Impedancia de resistencia entre los dos cables de prueba del multímetro universal es de hasta 2..0 ohmios, El timbre todavía sonará., Indica que es un canal. Para mejorar la eficiencia de la medición, Es necesario realizar mediciones automáticas, Registro y corrección de la "alineación del pin" de los componentes. Por esta razón, El autor diseña un detector de rutas controlado por un microcomputador de un solo chip como dispositivo de detección frontal, Se diseña un potente software de medición y navegación para el procesamiento posterior., Realizar conjuntamente la medición y medición automáticas PCB Board. Registro. En este trabajo se discute principalmente la idea de diseño y la tecnología del Circuito de detección de rutas para realizar la medición automática.. La condición previa para realizar la medición automática es conectar el pin del elemento medido al circuito de detección.. Para este dispositivo de detección, Establecer varias cabezas de medición, Salida por cable. La cabeza de medición se puede conectar a varios accesorios de prueba para establecer la conexión con el pin de la pieza. El número de pines determina el número de pines conectados al circuito de detección en el mismo lote. Y luego, Bajo control del programa, De acuerdo con el principio de combinación, el detector incorpora el "par de pin" medido en la trayectoria de medición uno por uno.. En la ruta de medición, Superior/El estado cerrado entre "pares de pines" indica si hay resistencia entre los pines, La ruta de medición lo convierte en voltios, Para juzgar/Romper la relación entre ellos y grabar .

Este PCB Board Circuito de detección de rutas based on this idea should mainly realize three functions:
1.) Automatically select the "pin pair" to be tested and measure; 2) Automatically determine the path relationship between "pin pairs"; 3...) Automatically record the measurement results.

2. Automatic selection and measurement of tested pin pairs
2.1 Automatic switching of the tested pin pair
In order to enable the detection circuit to select different pins for measurement according to the combination principle from the many measuring heads that have been connected to the pins of the components, Puede configurar la matriz de interruptores correspondiente, Puede encender diferentes interruptores/Cierre del programa para cambiar el pin del componente. Acceso al Canal de medición para abrir/Disociación. Dado que el valor medido es el voltaje analógico, Se utilizarán multiplexores analógicos para formar conjuntos de interruptores. La figura 1 muestra la idea de cambiar los pines probados usando una matriz de interruptores analógicos.

2.Medición en 2/Disociación
The closing or not of the analog multiplex switch is controlled by the program through the decoding circuit, Sólo uno de los dos interruptores analógicos I y II puede cerrarse simultáneamente. Por ejemplo:, Detección de la relación del canal entre la cabeza de medición 1 y la cabeza de medición 2, Interruptores de apagado I - 1 y II - 2, Y se forma un canal de medición entre el punto A y el suelo a través de las cabezas de medición 1 y 2.. Si es un canal, El voltaje del punto a es va = 0; Si está abierto, then VA>0. El valor de va es la base para juzgar si existe una relación de trayectoria entre la cabeza de medición 1 y 2.. Eso es todo., Superior/De acuerdo con el principio de combinación, la relación de desconexión entre todos los pines conectados a la cabeza de medición se puede medir instantáneamente. Dado que este proceso de medición se realiza entre los pines de los componentes de sujeción del aparato de ensayo, Lo llamo medición de abrazaderas.. Si el perno de la pieza no puede ser cortado, Debe realizarse una travesía de ensayo. Conectar un cable de prueba a un canal analógico, Otra puesta a tierra. En este momento, Mientras el interruptor de control I - 1 esté cerrado, Se pueden realizar mediciones, Esto se llama medición de la pluma. También es posible realizar mediciones instantáneas entre todos los pines de sujeción que conectan la cabeza de medición y los pines no de sujeción que entran en contacto con el cable de ensayo de puesta a tierra.. En este momento, Es necesario controlar el cierre del interruptor del canal I en secuencia, Interruptor del canal II siempre encendido. , Este proceso de medición se puede llamar medición de clip.

3. Judgment of pathway relationship
3.1 Proposition of Threshold Voltage
If VA is used as the measured voltage, En teoría, Cuando va = 0, Debería ser un camino abierto., and when VA>0, Debería ser un camino abierto., El valor de va varía con la resistencia entre dos canales de medición. Sin embargo,, Debido a que el Multiplexor analógico en sí tiene una resistencia de conducción ron que no puede ser ignorada, Después de la formación de la trayectoria de medición, Si es un camino, Va no es igual a 0, Pero igual a la caída de tensión en ron. Porque el propósito de la medición es entender/off relationship, No es necesario medir el valor específico de va. Con este fin, Sólo se necesita un comparador de tensión para comparar si va es mayor que la caída de tensión en ron. La tensión umbral del comparador de tensión se fija en la caída de tensión en ron, La salida del comparador de tensión es el valor medido, Es una cantidad digital que el Microcontrolador puede leer directamente.

3.2 Determination of threshold voltage value
The experiment found that there are individual differences in RON, También está relacionado con la temperatura ambiente, Por lo tanto, es necesario establecer el voltaje umbral de carga uno por uno a través de canales de conmutación analógicos cerrados, Esto se puede lograr mediante la programación D/Un convertidor. El método es apagar el interruptor en I - 1 en secuencia, II - 1; Cuadro I - 2, II - 2; - Sí. Número de identificación, II - N; Enviar de pequeño a grande, Salida del comparador de tensión de medición en este momento. Cuando la salida del comparador de tensión cambia de 1 a 0, Los datos en este momento corresponden a va. Cuando cada canal está abierto, se mide el va, Esta es la caída de tensión en Ron cuando un par de interruptores están cerrados. Para interruptores analógicos multiplex de alta precisión, Las diferencias individuales en Ron son pequeñas, Por lo tanto, la mitad del va medido automáticamente por el sistema puede aproximarse a los datos correspondientes de la caída de tensión en el ron respectivo del par de interruptores., Eso es, Datos del umbral de temperatura actual del interruptor analógico.

3.3 Dynamic Setting of Threshold Voltage
Build a table using the threshold data measured above. Cuando se mide en clips, Obtener los datos correspondientes de la tabla de acuerdo con el número de dos interruptores apagados, Su total fue enviado a D/Convertidor para formar tensión umbral. Para la medición del Portaplumas y la medición de la pluma, Porque el canal de medición sólo pasa a través del interruptor analógico no. 1, Simplemente cargue los datos umbral de un interruptor. Además, because the circuit itself (D/Un convertidor, Comparador de tensión, Etc..) has errors, En el proceso de medición real, hay resistencia de contacto entre el aparato de ensayo y el pin de ensayo., La tensión umbral de carga real debe estar dentro del umbral determinado por el método anterior.. Sobre esta base, A ñadir una cantidad de corrección para evitar errores de ruta a un circuito abierto. Sin embargo,, El aumento del voltaje umbral inundará la pequeña resistencia, Eso es, La pequeña resistencia entre los dos Pines se determina como un canal, Por lo tanto, la cantidad de corrección de la tensión umbral debe seleccionarse razonablemente de acuerdo con la situación real.. A través del experimento, El circuito de detección puede determinar con precisión que la resistencia entre dos Pines es superior a 5 ohmios, Su precisión es obviamente mayor que el Multímetro.

4..... Several special cases of measurement results
4.1 Influence of Capacitance
When a capacitor is connected between the tested pins, Debería ser una relación abierta., Pero cuando el interruptor está cerrado, el condensador es cargado por el canal de medición, Estos dos puntos de medición son como un canal. En este momento, El resultado de la medición del comparador de tensión es Path. Para este fenómeno de trayectoria falsa causado por la Capacitancia, Se pueden adoptar dos métodos para resolver el problema: aumentar adecuadamente la corriente de medición y acortar el tiempo de carga, Hacer que el proceso de carga termine antes de leer los resultados de la medición; Añadir software de prueba para comprobar los segmentos de ruta verdadera y falsa.

4.2 Influence of Inductance
If there is an inductance connected between the tested pins, Debería ser una relación abierta., Pero debido a que la Impedancia de resistencia estática del inductor es muy pequeña, El resultado de la medición del multímetro siempre está abierto. Contrariamente a las mediciones de Capacitancia, Cuando el interruptor analógico está cerrado, Debido a la fuerza electromotriz inducida en Inductancia, La Inductancia se puede juzgar correctamente por la velocidad de adquisición rápida del Circuito de detección. Pero esto contradice los requisitos de medición de la Capacitancia.

4.3 Effects of analog switch jitter
In the actual measurement, Los resultados muestran que el interruptor analógico tiene un proceso estable de estado abierto a estado cerrado., La fluctuación de la tensión va, Esto hace que las mediciones iniciales sean inconsistentes. Reconfirmar.

4.4 Confirmation and recording of measurement results
Considering the above situations, Para adaptarse a diferentes objetos de medición, Diagrama de bloques de software para confirmar y registrar los resultados de la medición. Con el fin de eliminar la influencia de la oscilación del condensador y del interruptor analógico, El tiempo de medición debe prolongarse, Y eliminar la influencia del elemento de inducción, Es necesario medir la fuerza electromotriz inducida en un corto período de tiempo. Este programa establece dos contadores: contador de canales y contador de interruptores. El número de canales n se establece para eliminar el efecto de canal falso causado por la carga del condensador cuando el interruptor analógico está cerrado.. Eso es, Acumulativo n resultados de paso, La carga del condensador se completa normalmente, Luego confirme que el punto de medición es el canal. El objetivo de establecer el n úmero de circuito abierto n es eliminar la interferencia causada por el nerviosismo del interruptor analógico. Normalmente, Cuando se mide continuamente el resultado de N veces de circuito abierto, Indica que el nerviosismo del interruptor analógico ha terminado, Puede ser confirmado como abierto. Sin embargo,, Porque cuando el interruptor analógico está cerrado, la fuerza electromotriz inducida de la Inductancia disminuye rápidamente, Si las mediciones segunda y segunda están abiertas, Confirmado como abierto. Debido a varias situaciones contradictorias, El valor del contador y del retraso se determina sobre la base de la situación real y el equilibrio entre los tres casos.. Por supuesto., Cuando se utiliza el procedimiento anterior para juzgar, Si la resistencia es pequeña, Inductancia pequeña o Capacitancia grande entre los pines probados, Puede ser mal juzgado como un camino. Este problema se puede comprobar fácilmente con el software en los resultados de la medición. Si ambos extremos del elemento de dos Pines están en la misma red, Puede haber errores de juicio anteriores, Debe eliminarse después de la confirmación. Este trabajo proporciona una nueva idea para la relación de ruta entre los pines de los dispositivos de medición a gran escala. PCB Board A través del análisis PCB Board path detection circuit. El experimento muestra que el circuito de detección puede detectar eficazmente, Medición y registro precisos y completos PCB Board Con el apoyo de software de medición y navegación.