PCB 기술 - PCB 설계에서 PCB 시스템의 감지 회로

1 소개

전자 장치의 역방향 설계 또는 유지 관리에서 전자 엔지니어는 먼저 알 수 없는 PCB 구성 요소 간의 연결을 알아야 하므로 핀들 간의 연결 관계를 측정하고 기록할 필요가 있습니다.PCB의 각 구성 요소가장 간단한 방법은 다중 시계로 단락 버저 파일을 두드리고 두 펜으로 핀들 사이의 연결을 측정한 다음 핀들 쌍 사이의 통과 / 분리 상태를 수동으로 기록하는 것입니다.모든 핀 쌍 간에 완전한 연결을 얻으려면 핀 쌍(pin pairs)의 원칙에 따라 구성해야 합니다.PCB에 있는 컴포넌트의 수와 핀의 수가 더 많을 때 측정이 필요한 핀의 수는 매우 큽니다. 이 작업을 수동으로 수행하면 측정, 기록 및 교정의 양이 엄청납니다.

또한 측정 정밀도가 낮습니다.널리 알려진 바와 같이, 범용 만용 시계는 두 펜 사이의 저항치가 20옴에 달하며, 버저는 여전히 소음을 발생시키는데, 이는 하나의 경로로 표현된다.측정 효율을 높이려면 컴포넌트 핀 쌍의 자동 측정, 기록 및 교정을 시도해야 합니다.이를 위해 저자는 마이크로컨트롤러가 제어하는 경로 감지기를 프런트엔드 감지 장치로 설계하고 강력한 백엔드 처리 측정 및 네비게이션 소프트웨어를 설계하여 구성 요소 간 연결에 대한 자동 측정과 기록을 실현했다.PCB의 구성 요소

본고는 주로 자동 측정을 실현하는 경로 검측 회로의 설계 사상과 기술을 토론하였다.자동 측정의 전제 조건은 측정된 부품의 핀을 감지 회로에 연결하는 것입니다.이를 위해 테스트 장비에는 여러 개의 측정 헤드가 장착되어 있습니다.케이블을 사용하여 측정 헤드를 다양한 테스트 고정장치 및 어셈블리 핀에 연결할 수 있습니다.조인트 수에 따라 동일한 배치에 연결된 감지 회로의 핀이 결정됩니다.그런 다음 탐측기의 프로그램 제어에 따라 조합 원리에 따라 핀을 측정 경로로 하나씩 측정합니다.

측정 경로에서 핀 쌍 사이의 연결 조건은 핀 사이의 저항으로 표시되며 측정 경로는 이를 전압량으로 변환하여 핀 사이의 연결 / 연결 관계를 판단하고 기록합니다.

이 아이디어에 기반한 PCB 경로 감지 회로는 주로 세 가지 기능을 구현해야 합니다.

– 테스트 핀 쌍을 자동으로 선택하여 측정합니다.

– 핀 쌍 간의 경로 관계를 자동으로 결정합니다.

– 자동으로 측정 결과를 기록합니다.

2 측정 핀 쌍 자동 선택 및 측정

2.1 측정 핀쌍의 자동 전환은 측정 회로가 조합 원리에 따라 추가 컴포넌트 핀의 여러 측정 헤드에서 서로 다른 핀을 선택하여 측정하도록 하기 위해 프로그램을 통해 해당 스위치 패턴을 설정하고 서로 다른 스위치를 끄며 컴포넌트 핀을 측정 경로에 삽입하여 연결 관계를 얻을 수 있습니다.

아날로그 전압으로 측정되므로 아날로그 멀티플렉서를 사용하여 스위치 배열을 형성해야 합니다.

2.2 채널 / 회로 차단기 관계의 측정 감지 회로는 측정 헤드에 연결된 모든 핀 간의 연결 관계를 순간적으로 측정하도록 설계되었습니다.조합 원칙.

이 측정 과정은 고정장치 고정을 테스트하는 부품의 핀 사이에서 이루어지기 때문에 저자는 이를 고정장치 내 측정이라고 부른다.부품의 핀이 끼워져 있지 않으면 펜으로 측정해야 합니다.그림 2에서 볼 수 있듯이 펜은 하나의 아날로그 채널과 다른 접지에 연결되어 있기 때문에 i-1을 끄기만 하면 제어 스위치를 측정할 수 있습니다. 이를 펜 측정이라고 합니다.

3.1 VA를 측정 전압으로 사용하는 경우 이론적으로 VA = 0이면 경로이고 VA > 0은 중단이며 VA의 값은 두 측정 채널 사이의 저항에 따라 달라집니다.그러나 아날로그 멀티플렉싱 자체는 무시할 수 없는 전도성 저항 RON을 가지고 있기 때문에 측정 경로가 형성된 후 VA가 경로이면 VA는 0이 아니라 RON의 전압 강하와 같습니다. 측정의 목적은 단지 연결 관계를 알기 위한 것이기 때문에 VA의 구체적인 값을 측정할 필요가 없기 때문에 전압 비교기만 하면 VA가 RON의 전압 강하보다 큰지 비교할 수 있습니다.

전압 비교기의 임계값 전압을 RON의 전압 강하와 동일하게 설정합니다. 전압 비교기의 출력은 마이크로컨트롤러가 직접 읽을 수 있는 숫자의 양이라는 측정 결과입니다.

3.2 임계값 전압의 확정

연구에 따르면 RON은 개별 차이가 있고 환경 온도와 관련이 있으므로 D/a 변환기를 프로그래밍하여 구현 할 수있는 아날로그 스위치 채널을 폐쇄하여 로드 임계값 전압을 개별적으로 설정할 필요가 있습니다.스위치를 끄고 1.-1, 2-1로 전환합니다.ⅰ-2, ⅱ-2; 그림 2와 같은 회로는 임계값 데이터를 쉽게 확인할 수 있습니다.1.-N，2-N；각 쌍의 스위치가 닫힌 후 D/a 동글에 숫자를 보내고 작은 증가량에서 큰 증가량으로 숫자를 전송하는 경로 루프를 형성합니다.이때 전압 비교기의 출력을 측정합니다. 이 데이터는 비교기의 출력이 1에서 0으로 변경될 때 VA에 해당합니다.이렇게 하면 각 채널 경로의 VA를 측정할 수 있습니다. 즉, 스위치 쌍이 닫힐 때 RON 양쪽의 전압이 낮아집니다.

3.3 임계값 전압의 동적 설정은 위에서 측정한 임계값 데이터를 사용하여 테이블을 구성합니다.고정 비트 내에서 측정할 때 두 개의 닫힌 스위치 수에 따라 테이블에서 해당 데이터를 제거하고 D/a 변환기를 보내는 임계값 전압을 형성합니다.

펜 클립 측정 및 펜 측정의 경우 측정 경로가 I번 아날로그 스위치를 통해서만 작동하므로 스위치의 임계값 데이터만 로드할 수 있습니다.또한 회로 자체(d/a 변환기, 전압 비교기 등)에 오차가 있고 테스트 클램프와 테스트 핀의 실제 측정값에 접촉 저항이 존재하기 때문에 상술한 방법에 따라 확정된 한도값에 실제 부하 한도값 전압 교정량을 더하여 경로를 회로로 오판하지 않도록 해야 한다.그러나 증가하는 임계값 전압은 작은 저항을 압도합니다. 즉, 두 핀 사이의 작은 저항은 하나의 경로로 판단되므로 임계값 전압 보정량은 실제 상황에 따라 합리적으로 선택해야합니다.

여러 차례의 PCB 테스트 실험을 통해, 이 테스트 회로는 두 개의 핀의 저항치가 5옴보다 크고, 그 정밀도가 만용계보다 훨씬 높다는 것을 정확하게 확정할 수 있다.