PCB Tecnico - Il circuito di rilevamento nel sistema PCB di progettazione PCB

1 Introduzione

Nella progettazione inversa o nella manutenzione di apparecchiature elettroniche, gli ingegneri elettronici devono prima comprendere la connessione tra componenti PCB sconosciuti, quindi è necessario misurare e registrare la relazione di connessione tra i pin. Ogni componente del PCB. Il modo più semplice è colpire il file "cicalino corto circuito" con un multimetro, misurare la connessione tra i pin con due penne e quindi registrare manualmente lo stato di passaggio / disconnessione tra le "coppie pin". Per ottenere un insieme completo di connessioni tra tutte le "coppie pin", deve essere organizzato secondo il principio delle "coppie pin". Quando il numero di componenti e il numero di pin sul PCB è più, il "numero di pin" "deve essere misurato" sarà molto grande. Ovviamente, se si utilizza il metodo manuale per completare questo lavoro, la quantità di misurazione, registrazione e correzione sarà molto grande.

E la precisione di misura è bassa. Come tutti sappiamo, il valore di resistenza del multimetro generale tra due penne è alto fino a 20 ohm, e il cicalino genera ancora rumore, che viene espresso come un percorso. Al fine di migliorare l'efficienza di misura, dobbiamo cercare di realizzare misure automatiche, registrazione e calibrazione delle "coppie di pin" dei componenti. A tal fine, l'autore ha progettato un rilevatore di percorso controllato da un microcontrollore come dispositivo di rilevamento front-end e progettato una serie di potenti software di misurazione e navigazione di elaborazione back-end per ottenere la misurazione automatica e la registrazione delle connessioni tra i componenti. Componenti sul PCB.

Questo articolo discute principalmente l'idea di progettazione e la tecnologia del circuito di rilevamento del percorso, che realizza la misura automatica. Il prerequisito per la misurazione automatica è collegare i pin del componente in prova al circuito di rilevamento. Per questo, l'apparecchiatura di prova è dotata di più teste di misura. Attraverso i cavi, le teste di misura possono essere collegate a vari dispositivi di prova e perni dei componenti. Il numero di intestazioni determina il numero di pin del circuito di rilevamento collegato nello stesso lotto. Quindi, secondo il controllo del programma del rivelatore, i "perni" vengono misurati uno per uno nel percorso di misura secondo il principio di combinazione.

Nel percorso di misura, la condizione di passaggio/interruzione tra le "coppie di pin" è espressa come una resistenza tra i pin, e il percorso di misura la converte in una quantità di tensione, giudicando così la relazione passo/interruzione tra loro e Record esso.

Il circuito di rilevamento del percorso PCB basato su questa idea dovrebbe principalmente realizzare 3 funzioni:

• Selezionare automaticamente la prova "coppie pin" ed eseguire la misurazione;

• Determina automaticamente la relazione del percorso tra "coppie pin";

• Registra automaticamente i risultati della misurazione.

2 Selezionare e misurare automaticamente una coppia di perni di misura

2.1 Commutazione automatica delle coppie di pin di misura Per fare in modo che il circuito di rilevamento scelga i pin differenti per la misura da più teste di misura di pin aggiuntivi dei componenti secondo il principio di combinazione, l'array corrispondente può essere impostato dal programma / diversi interruttori possono essere spenti, Inserire il percorso di misura per ottenere la relazione passo/interruzione.

Poiché è misurato come tensione analogica, un multiplexer analogico dovrebbe essere utilizzato per formare un array di commutazione

2.2 Misurazione del rapporto canale/interruttore Il principio di progettazione del circuito di rilevamento può misurare il rapporto passo/interruzione tra tutti i pin collegati alla testa di misura in un istante. Principio di combinazione.

Poiché questo processo di misurazione viene effettuato tra i perni del componente bloccato dal dispositivo di prova, l'autore si riferisce ad esso come misura in-fixture. Se il perno del componente non è bloccato, deve essere misurato con una penna. Come mostrato nella Figura 2, la penna è collegata a un canale analogico e l'altro è a terra, quindi finché i-1 è spento, l'interruttore di controllo può essere misurato, che è chiamato misura dello stilo.

3.1 Se VA è usata come tensione di misura, teoricamente, quando VA = 0, dovrebbe essere un percorso, VA> 0 dovrebbe essere un'interruzione e il valore di VA varia con la resistenza tra i due canali di misura. Tuttavia, poiché il multiplexing analogico stesso ha una resistenza conduttiva non trascurabile RON, dopo la formazione del percorso di misura, se VA è il percorso, VA non è uguale a 0, ma uguale alla caduta di tensione su RON. Poiché lo scopo della misurazione è solo quello di conoscere il rapporto passaggio/interruzione, non è necessario misurare il valore specifico di VA, quindi è necessario solo un comparatore di tensione per confrontare se VA è maggiore della caduta di tensione su RON.

Impostare la tensione di soglia del comparatore di tensione per essere uguale alla caduta di tensione su RON. L'uscita del comparatore di tensione è il risultato della misurazione, cioè la quantità digitale che il microcontrollore può leggere direttamente.

3.2 Determinazione della tensione di soglia

Si è scoperto che RON ha differenze individuali ed è correlato alla temperatura ambiente, quindi è necessario impostare la tensione soglia di carico separatamente chiudendo il canale switch analogico, che può essere ottenuto programmando il convertitore D/a. Spegnere l'interruttore a 1.-1, 2-1; ⅰ-2, ⅱ-2; Il circuito mostrato nella Figura 2 può facilmente determinare i dati di soglia; 1.-N, 2-N; Dopo la chiusura di ogni coppia di interruttori, il numero viene inviato al convertitore D/A e il numero viene inviato da piccoli a grandi incrementi. In questo momento, viene misurata l'uscita del comparatore di tensione, quando la tensione Quando l'uscita del comparatore viene da 1 a 0, i dati corrispondono a VA in questo momento. Ciò consente di misurare il VA di ogni percorso del canale, cioè la caduta di tensione su RON quando una coppia di interruttori è chiusa.

3.3 Impostazione dinamica della tensione di soglia Utilizzare i dati di soglia misurati sopra per costruire una tabella. Quando si effettuano misurazioni in-clamp, i dati corrispondenti vengono rimossi dalla tabella in base ai numeri dei due interruttori chiusi e formano una tensione di soglia con il convertitore D/a di invio.

Per la misurazione del morsetto a penna e la misurazione della penna, poiché il percorso di misura passa solo attraverso l'interruttore analogico di No. I, solo i dati di soglia dell'interruttore possono essere caricati. Inoltre, poiché il circuito stesso (convertitore d / un convertitore, comparatore di tensione, ecc.) presenta errori e il valore di misura effettivo dell'apparecchio di prova e del pin testato ha resistenza al contatto, la tensione effettiva di soglia di carico dovrebbe essere aggiunta sulla base della soglia determinata dal metodo di cui sopra Correzione quantità, in modo da non giudicare erroneamente il percorso come circuito aperto. Tuttavia, la tensione di soglia aumentata supererà la piccola resistenza di resistenza, cioè la piccola resistenza tra i due pin è giudicata come un percorso, quindi l'importo di correzione della tensione di soglia dovrebbe essere selezionato ragionevolmente in base alla situazione reale.

Attraverso più esperimenti di prova PCB, il circuito di prova può determinare con precisione il valore di resistenza dei due pin superiore a 5 ohm e la sua precisione è significativamente superiore a quella di un multimetro.