Tecnología de PCB - Circuitos de detección en el sistema de PCB en el diseño de PCB

1 Introducción

En el diseño inverso o mantenimiento de dispositivos electrónicos, los ingenieros electrónicos primero necesitan conocer las conexiones entre componentes de PCB desconocidos, por lo que es necesario medir y registrar las relaciones de conexión entre los pines. Cada componente en el pcb. La forma más sencilla es golpear el archivo "pitido de cortocircuito" con un multímetro, medir la conexión entre los pines con dos bolígrafos y luego registrar manualmente el Estado de paso / desconexión entre los "pares de pines". Para obtener un conjunto completo de conexiones entre todos los "pares de pin", se debe organizar de acuerdo con el principio de "pares de pin". Cuando el número de componentes y el número de pin en el PCB es mayor, el "número de pin" y "necesita ser medido" serán muy grandes. Obviamente, si el trabajo se realiza de manera manual, la carga de trabajo de medición, registro y corrección será muy grande.

Y la precisión de medición es baja. Como todos sabemos, el valor de Resistencia del multímetro ordinario entre dos bolígrafos es tan alto como 20 ohms, el zumbador todavía producirá ruido, el ruido se expresa por el camino. Para mejorar la eficiencia de la medición, debemos tratar de lograr la medición automática, el registro y la calibración de los "pares de pin" de los componentes. Con este fin, los autores diseñaron un detector de ruta controlado por un Microcontrolador como dispositivo de detección frontal y diseñaron un potente software de medición y navegación de procesamiento trasero para realizar la medición automática y la grabación de las conexiones entre componentes. Componentes en el pcb.

Este artículo discute principalmente la idea de diseño y la tecnología del Circuito de detección de ruta para realizar la medición automática. El requisito previo para la medición automática es conectar el pin del componente medido al circuito de detección. Para ello, el equipo de prueba está equipado con varias cabezas de medición. A través del cable, la cabeza de medición se puede conectar a varios accesorios de prueba y pines de componentes. El número de conectores determina el número de pin del Circuito de detección conectado en el mismo lote. Luego, de acuerdo con el control del programa del detector, de acuerdo con el principio de combinación, el "pin" se mide uno por uno en la ruta de medición.

En la ruta de medición, las condiciones de encendido y apagado entre "pares de pines" se expresan como resistencias entre los pines, que se convierten en voltios, juzgando así la relación de encendido / apagado entre ellos y registrando.

El circuito de detección de ruta de PCB basado en esta idea debe implementar principalmente tres funciones:

¿ selección automática para probar el "par de pin" y medirlo;

¿ determina automáticamente la relación de ruta entre "pares de pin";

Registrar automáticamente los resultados de la medición.

2 selección automática y medición de un par de pines de medición

2.1 El cambio automático de los pares de pines de medición para que el circuito de detección seleccione diferentes pines de múltiples cabezales de medición de los pines de los componentes adicionales de acuerdo con el principio de combinación, se puede configurar la matriz de interruptores correspondiente / apagar diferentes interruptores a través del programa, Y el pin del componente se inserta en la ruta de medición para obtener su relación de paso / interrupción.

Dado que se mide como voltaje analógico, se debe utilizar un multiplexador analógico para formar una matriz de interruptores

2.2 El principio de diseño del Circuito de detección de medición de la relación canal / disyuntor puede medir instantáneamente la relación de encendido y apagado entre todos los pines conectados a la cabeza de medición. Principio de combinación.

Debido a que el proceso de medición se realiza entre los pines de los componentes Sujetados por el aparato de prueba, los autores lo llaman medición interna del aparato. Si el perno del componente no está sujeto, debe medirse con un bolígrafo. Como se muestra en la figura 2, la pluma está conectada a un canal analógico y otra a tierra, por lo que el interruptor de control se puede medir siempre que se apague el I - 1, lo que se llama medición de la pluma.

3.1 si se utiliza va como voltaje de medición, en teoría debería ser un camino cuando va = 0, va > 0 debería ser una interrupción y el valor de va cambia con la resistencia entre los dos canales de medición. Sin embargo, debido a que el propio multiplexaje analógico tiene una resistencia eléctrica ron que no se puede ignorar, después de formar la ruta de medición, si va es la ruta, va no es igual a 0, sino igual a la caída de tensión en ron. Debido a que el propósito de la medición es solo conocer la relación de encendido y apagado, no es necesario medir el valor específico de va, por lo que solo se necesita un comparador de voltaje para comparar si va es mayor que la caída de voltaje en ron.

Establecer el voltaje umbral del comparador de voltaje igual a la caída de voltaje en ron. La salida del comparador de voltaje es el resultado de la medición, es decir, la cantidad digital que el Microcontrolador puede leer directamente.

3.2 determinación de la tensión umbral

El estudio encontró que el ron tiene diferencias individuales y está relacionado con la temperatura ambiente, por lo que es necesario establecer el voltaje umbral de carga por separado apagando el canal del interruptor analógico, que se puede lograr mediante la programación del convertidor D / A. Apague el interruptor a 1. - 1, 2 - 1; ¿¿ 2, ¿ 2? El circuito mostrado en la figura 2 puede determinar fácilmente los datos del umbral; 1. - n, 2 - n; Se forma un ciclo de ruta en el que, una vez cerrado cada par de interruptores, se envía el número al convertidor D / A y se envía el número de pequeños incrementos a grandes incrementos. En este momento, se mide la salida del comparador de voltaje, cuando el voltaje cambia de 1 a 0, los datos en este momento corresponden al Va. Esto permite medir el va de cada ruta de canal, es decir, la caída de tensión en ambos extremos del ron cuando se cierra un par de interruptores.

3.3 La configuración dinámica del voltaje umbral utiliza los datos del umbral medidos anteriormente para construir la tabla. Al realizar la medición interna de la abrazadera, los datos correspondientes se eliminan de la tabla en función del número de dos interruptores cerrados y forman un voltaje umbral con el convertidor D / a enviado.

Para la medición de la pluma y la medición de la pluma, debido a que la ruta de medición solo pasa por el interruptor analógico i, solo se pueden cargar los datos del umbral del interruptor. Además, debido a los errores en el propio circuito (convertidor D / a, comparador de voltaje, etc.) y la resistencia de contacto en las mediciones reales de la pinza de prueba y el pin probado, se debe agregar la corrección de tensión umbral de carga real de acuerdo con el umbral determinado por el método anterior para evitar que el error de ruta se juzgue como un circuito abierto. Sin embargo, el aumento del voltaje umbral abrumará a la pequeña resistencia, es decir, la pequeña resistencia entre los dos Pines se juzga como un camino, por lo que la corrección del voltaje umbral debe seleccionarse razonablemente de acuerdo con la situación real.

A través de múltiples experimentos de prueba de pcb, el circuito de prueba puede determinar con precisión que la resistencia de los dos Pines es superior a 5 ohms, y su precisión es significativamente mayor que la del multímetro.