PCB Tecnico - Prova della curva ASA (VI) della tecnologia di rilevamento dei guasti PCB

Analog Signature Analysis è una tecnologia di rilevamento dei guasti ampiamente utilizzata nei PCB elettronici. Presenta le seguenti caratteristiche:

1. non coinvolge il principio del circuito e non ha bisogno che il circuito sia in condizioni di funzionamento, quindi può essere utilizzato per il rilevamento di guasti del circuito stampato senza disegni e dati, che è fuori dall'apparecchiatura (senza test online);

2. non c'è bisogno di alimentare il circuito stampato durante la prova, che è relativamente più sicuro;

3. non coinvolge le funzioni dei componenti sul circuito stampato, quindi non importa che tipo di componenti il circuito consiste, tra cui digitale, analogico, misto digitale e analogico, funzioni conosciute, sconosciute (come dedicato, programmabile), ecc., può essere testato;

4. è testato dai nodi del circuito (perni del dispositivo), e fondamentalmente non è limitato dall'imballaggio dei componenti sul circuito stampato.

Poiché un singolo dispositivo può essere considerato come il circuito circuito circuito più semplice, la tecnologia ASA può anche essere utilizzata per rilevare la qualità dei componenti elettronici. In particolare, non comporta funzioni del dispositivo e non è limitato dall'imballaggio del dispositivo. È diventato l'unico mezzo per molti utenti per rilevare la qualità di dispositivi integrati su larga scala, complessi o sconosciuti.

ASA è anche comodo e intuitivo quando utilizzato per rilevare la funzione di componenti discreti.

Uno, i principi fondamentali dell'ASA

Per quanto riguarda il principio di rilevazione di base, il test ASA può essere considerato un'estensione naturale del metodo di rilevamento multimetro.

Per il circuito stampato senza disegni di principio del circuito e separato dall'apparecchiatura, il metodo di rilevamento dei guasti multimetro più comunemente usato è il seguente: misurare prima la resistenza dei pin del dispositivo sulla scheda PCB (in realtà il nodo del circuito) a terra; Confronta la resistenza alla terra dei perni corrispondenti del dispositivo e valuta se c'è un guasto sul nodo in base alla differenza. Dal nodo a componenti specifici devono essere determinati manualmente. Molte persone hanno utilizzato questo metodo per riparare circuiti stampati complessi e costosi.

Oltre agli elevati requisiti per gli utenti e alla bassa efficienza, questo metodo è dovuto principalmente al fatto che il multimetro può rilevare solo il valore di impedenza sotto 1,5V (la tensione della batteria del multimetro) e il perno del dispositivo a semiconduttore L'impedenza cambia con il cambiamento della tensione di prova-l'impedenza sotto diverse tensioni di prova potrebbe non essere la stessa. Ad esempio, un pin del dispositivo TTL ha una rottura morbida a 2,5V, con conseguente grande corrente di perdita. Tali fallimenti non possono essere rilevati.

Oltre all'alto tasso di rilevamento di guasti, gli altri due motivi per cui il test ASA è popolare nei test di manutenzione sono:

1. L'efficienza della prova è molto alta. Prendiamo Huineng tester come esempio. Per un dispositivo a 40 pin, 128 punti di tensione sono misurati su ogni pin e il tempo di prova è inferiore a 1 secondo;

2. I dati di prova estratti dalla scheda buona possono essere memorizzati nel computer (cioè, la libreria della scheda è stabilita), come standard di riferimento per i test futuri, e utilizzati ripetutamente.

2. Il metodo di realizzazione del test ASA di base

Utilizzare il tester per generare un segnale di tensione variabile e aggiungerlo all'oggetto in prova, mentre registra la corrente sotto diverse tensioni. La corrente che cambia con la tensione è espressa sul sistema di coordinate tensione-corrente e si ottiene una curva (impedenza). L'utente giudica l'errore in base alla differenza nella forma della curva del nodo corrispondente dei circuiti stampati relativamente buoni e cattivi.

In considerazione della popolarità dei microcomputer, al fine di ridurre la difficoltà di sviluppo e il costo del prodotto, la maggior parte degli attuali prodotti tester di questo tipo sono utilizzati in combinazione con microcomputer. Il tester genera un segnale di prova sinusoidale; sotto il controllo del software di prova speciale, il microcomputer accetta le istruzioni dell'utente, implementa l'algoritmo di prova e controlla il tester per applicare i segnali di prova, visualizzare i risultati dei test e memorizzare i dati dei test secondo i requisiti dell'utente.

Partendo dai requisiti di utilizzo effettivi, discuteremo come ottenere funzioni di test ASA efficienti e pratiche.

Tre, sulla connessione a un computer

Dalla tecnologia e dallo sviluppo attuali del microcomputer, il software e l'hardware del tester dovrebbero:

1. Il software di prova dovrebbe supportare la versione mainstream del sistema operativo

Dal Win98, il sistema operativo Windows ha apportato grandi modifiche alla macchina di gestione dei dispositivi esterni. Il programma di test in esecuzione su Win98 non può essere aggiornato automaticamente per essere eseguito su versioni di sistema successive. In considerazione del fatto che il sistema operativo di Win98 e seguenti sarà completamente ritirato dall'uso presto, se il software di prova non può supportare la versione del sistema operativo tradizionale, come Windows XP, causerà problemi per gli utenti in futuro.

2. Il tester supporta preferibilmente la porta USB

Il tester iniziale ha utilizzato il modo di inserire una scheda nel computer per realizzare la connessione con il computer. A causa dei molti svantaggi di questo metodo, viene utilizzata invece la porta parallela (porta di stampa). Ma negli ultimi anni, le porte USB più veloci e sicure (permettendo la connessione a caldo) sono state rapidamente rese popolari

Quattro, sul segnale di prova.

Per qualsiasi strumento elettronico, il segnale di prova è la base dell'intera funzione di prova. La sua qualità determina fondamentalmente la qualità della prova del tester.

1. Circa l'onda sinusoidale principale del segnale di prova:

Al fine di garantire l'effetto della prova senza danneggiare il dispositivo in prova, l'ampiezza sinusoidale dovrebbe essere maggiore della tensione effettiva di funzionamento del perno del dispositivo in prova e inferiore alla sua tensione limite. Poiché diversi componenti richiedono valori di tensione differenti, questo richiede che l'ampiezza dell'uscita dell'onda sinusoidale dal tester sia regolabile.

B. Corrente massima di uscita (cortocircuito)

La corrente massima che può fluire fuori dopo che l'onda sinusoidale è cortocircuita è chiamata corrente massima di uscita:

Corrente massima di uscita = uguale al valore di picco sinusoidale/resistenza di uscita

C. Intervallo di frequenza

Più ampia è la gamma di frequenze, meglio può adattarsi alla prova dei nodi capacitivi e induttivi. Ad esempio, la curva ASA effettiva di una capacità da 10.000 a 20.000 microfarad può essere misurata con il tester Huineng: la curva non degenererà in una linea di cortocircuito e può essere chiaramente visto dalla curva se la perdita e la capacità sono sufficienti.

D. Fidelità (o distorsione)

Si riferisce alla differenza di forma tra l'onda sinusoidale effettiva e l'onda sinusoidale ideale. La forma della curva ASA del nodo non DC non è solo correlata alla frequenza, ma anche correlata alla forma della forma d'onda. Ad esempio, la curva ASA di un condensatore è solo un'ellisse sotto un'onda sinusoidale.

E. Sui problemi nella generazione delle onde sinusoidali

Poiché il test ASA valuta i fallimenti in base alla forma della curva, la consistenza e la ripetibilità dei risultati del test sono molto importanti. La consistenza e la ripetibilità dei risultati della prova sono garantite dalla stabilità della precisione del segnale-frequenza della prova e dalla fedeltà della forma d'onda.

Huineng tester non ha affatto questo problema. Dopo le recenti ispezioni militari, l'accuratezza della frequenza e la distorsione della forma d'onda dei suoi segnali di prova sono entrambi inferiori al 2%, il che non cambia con le condizioni esterne. Naturalmente, l'hardware del tester Huineng è relativamente più complicato.

2. Circa segnale-impulso ausiliario di prova:

L'introduzione del segnale ausiliario di prova dell'impulso deve rendere la prova ASA meglio utilizzata per la prova dei dispositivi a tre terminali. Tiristori, transistor MOS, anche relè, regolatori di tensione, ecc. possono essere tutti considerati dispositivi a tre terminali.

Diversi dispositivi a tre terminali richiedono diversi metodi di controllo: onda sinusoidale e corrispondenza degli impulsi (sincronizzazione).

5. Circa il numero di canali di prova

La qualità del segnale di prova determina la qualità della prova e il numero di canali di prova influisce principalmente sull'efficienza della prova. I requisiti di utilizzo sono diversi e anche i requisiti per il numero di canali sono diversi. Esistono tre tipi principali:

1. prova online: Attualmente, per i dispositivi con più di 80 pin, non c'è fondamentalmente nessuna clip di prova che può essere utilizzata congiuntamente, quindi 80 canali soddisfano fondamentalmente i requisiti di uso;

2. prova della porta del circuito stampato: condurre il canale di prova ad ogni pin del circuito stampato attraverso la scheda adattatore e la presa corrispondente del circuito stampato sul bordo e quindi eseguire la prova singola/multi-porta. Di solito 160 canali possono soddisfare la maggior parte dei requisiti di utilizzo.