PCB Блог - схема обнаружения в системе обратного проектирования платы PCB

На неизвестных печатных платах инженеры - электроники при обратном проектировании или обслуживании электронных устройств должны сначала понять связь между компонентами. Поэтому необходимо измерить и зафиксировать связь между выводами каждого компонента на панели PCB. Простой способ состоит в том, чтобы настроить мультиметр в файле « короткозамкнутый зуммер», измерить соединение между выводами по паре с двумя тестовыми ручками, а затем вручную записать состояние открытия / выключения между « парными выводами». Чтобы получить полный набор связей между всеми « парами выводов», « пары выводов», которые должны быть протестированы, должны быть организованы в соответствии с принципом комбинации. Когда количество компонентов и выводов на PCB велико, количество « пар выводов», которые необходимо измерить, будет огромным. Очевидно, что если эта работа будет выполняться вручную, то объем работы по измерению, регистрации и коррекции будет очень большим, и точность измерений будет очень низкой. Хорошо известно, что, когда сопротивление между двумя испытательными выводами универсального мультиметра достигает около 20 Ом, зуммер все еще звонит, указывая на то, что это канал. Для повышения эффективности измерений необходимо реализовать автоматическое измерение, запись и коррекцию "пары выводов" элемента. Для этого автор разработал детектор пути, управляемый микроконтроллером, в качестве фронтального устройства обнаружения и разработал мощное программное обеспечение для измерения и навигации для обработки на заднем плане, чтобы совместно осуществлять автоматическое измерение и измерение маршрутов между выводами элементов на панели PCB. Запись В этой статье в основном обсуждаются идеи и методы проектирования схем обнаружения путей для достижения автоматических измерений. Автоматическое измерение осуществляется при условии подключения выводов измеренного элемента к контрольной цепи. Для этого устройства обнаружения, установите несколько измерительных головок, которые выводятся через кабель. Измерительная головка может быть подключена к различным испытательным приспособлениям для установления соединения с выводами компонентов. Количество выводов определяет количество выводов, подключенных к контрольной цепи в той же партии. Затем, под программным управлением, детектор, в соответствии с принципом комбинации, один за другим объединяет измеренные "пары выводов" в измеренный путь. В измеренном пути состояние пропускания / разрыва между « парами выводов» проявляется в наличии сопротивления между выводами, и измеренный путь преобразует его в величину напряжения, чтобы определить и записать связь между ними.

Основываясь на этой идее, схема обнаружения пути PCB - платы должна в основном выполнять три функции: 1) автоматический выбор « пары выводов» для тестирования и измерения; 2) Автоматическое определение отношений пути между "пары выводов"; 3) Автоматическая регистрация результатов измерений. Автоматический выбор пары измеренных выводов и автоматическое переключение пары измеренных выводов 2.1 Для того, чтобы контрольная схема могла выбирать разные выводы из многих измерительных головок, которые уже подключены к выводам элемента, в соответствии с принципом комбинации, можно установить соответствующий массив переключателей и переключать штыри элемента, используя программу включения / выключения различных переключателей. Введите измерительный канал, чтобы получить его связь открытия / выключения. Поскольку измеренное значение является аналоговым напряжением, для формирования коммутационной решетки следует использовать аналоговый мультиплексор. На рисунке 1 показана идея переключения измеренных выводов с помощью аналоговой решетки переключателей. 2.2 Закрытие аналоговых мультиплексных переключателей, измеряемых соотношением ввода / выключения, контролируется программой с помощью декодирующей схемы, и в обоих аналоговых переключателях I и II может одновременно закрываться только один переключатель. Например, для обнаружения связи каналов между измерительной головкой 1 и измерительной головкой 2 выключатель I - 1 и II - 2 закрывается, а измерительный канал между точкой a и землей образуется с помощью измерительной головки 1 и 2. Если это канал, то напряжение в точке a равно VA = 0; Если это открытый путь, то VA > 0. Значение VA является основой для определения того, существует ли связь путей между первой и второй точками измерения. Таким образом, соотношение открытия / выключения между всеми выводами, подключенными к измерительной головке, может быть измерено мгновенно в соответствии с принципом комбинации. Поскольку этот процесс измерения проводится между выводами частей, которые проверяют зажим, я называю это измерением внутри зажима. Если штырь узла не может быть зажат, его необходимо измерить с помощью испытательного шнура. Соедините один тестовый вывод с аналоговым каналом, а другой - с заземлением. В этот момент, пока контрольный переключатель I - 1 закрыт, можно проводить измерения, которые называются измерениями ручки - ручки. Также можно мгновенно завершить измерение между всеми зажимными выводами соединяющей измерительной головки и незажимаемыми выводами соприкасающимися с заземленными испытательными выводами. На этом этапе переключатель канала I должен быть закрыт последовательно, переключатель канала II всегда отключен, Этот процесс измерения можно назвать измерительным. Если для измерения напряжения используется VA, то теоретически, когда VA = 0 должно быть открыто, а когда VA > 0 - выключено, а значение VA изменяется в зависимости от величины сопротивления между двумя измерительными каналами. Тем не менее, поскольку аналоговый мультиплексор сам по себе имеет непроницаемое сопротивление RON, после формирования пути измерения, если это путь, VA не равен 0, а равен падению напряжения на RON. Поскольку цель измерения заключается только в том, чтобы знать соотношение проводимости / выключения, нет необходимости измерять конкретное значение VA. Для этого необходимо использовать только компаратор напряжения, чтобы сравнить, превышает ли VA падение напряжения на RON. Пороговое напряжение компаратора напряжения установлено как равное падению напряжения на обоих концах RON, выход компаратора напряжения - это значение, которое можно прочитать с помощью микроконтроллера. Эксперименты по определению порогового напряжения показали, что RON имеет индивидуальные различия, и он также связан с температурой окружающей среды, поэтому необходимо установить пороговое напряжение загрузки один за другим, используя закрытый аналоговый переключатель, который может быть запрограммирован на D / a преобразователь. Этот метод последовательно закрывает переключатели на I - 1, II - 1; i - 2, II - 2; - Да. i - N, II - N; Количество отправлений увеличивается от малого до большого, когда измеряется выход компаратора напряжения. Когда выход компаратора напряжения изменяется с 1 на 0, данные в это время соответствуют VA. Это измеряет падение напряжения на обоих концах RON при подключении каждого канала, то есть при закрытии пары переключателей. Для высокоточных аналоговых многоканальных переключателей индивидуальные различия RON невелики, поэтому половина VA, автоматически измеренная системой, может быть приближена к соответствующим данным переключателя о падении напряжения на их соответствующих RON, то есть к пороговым данным аналогового переключателя при текущей температуре. Во время измерений в монтаже соответствующие данные из таблицы получают в зависимости от количества двух закрытых переключателей и отправляют их сумму в преобразователь D / A для формирования порогового напряжения. Для измерений ручки и ручки, поскольку измерительный канал проходит только через аналоговый переключатель № 1, необходимо загрузить только пороговые данные переключателя. Кроме того, из - за ошибок в самой цепи (D / A преобразователь, компаратор напряжения и т. Д.) и наличия контактного сопротивления между испытательным приспособлением и измеренным штырем во время фактического измерения пороговое напряжение фактической нагрузки должно находиться в пределах порога, установленного вышеуказанным методом. Исходя из этого, добавьте коррекцию, чтобы избежать неправильного определения пути как открытого пути. Однако повышенное пороговое напряжение может затопить небольшое сопротивление, то есть небольшое сопротивление между двумя выводами оценивается как канал, поэтому коррекция порогового напряжения должна быть разумно выбрана в соответствии с реальной ситуацией. Экспериментально контрольная цепь может точно определить сопротивление между двумя выводами с помощью сопротивления