PCB科技 - PCB設計中PCB系統中的檢測電路

1簡介

在電子設備的逆向設計或維護中，電子工程師首先需要瞭解未知PCB組件之間的連接，囙此有必要量測並記錄引脚之間的連接關係。 PCB上的每個組件。 最簡單的方法是用萬用表敲擊“短路蜂鳴器”檔案，用兩隻筆量測引脚之間的連接，然後手動記錄“引脚對”之間的通過/斷開狀態。 為了在所有“引脚對”之間獲得一套完整的連接，必須根據“引脚對（pin pairs）”的原則進行組織。 當PCB上的元件數量和引脚數量更多時，“引脚數量”“需要量測”會非常大。 顯然，如果用手工的方法來完成這項工作，量測、記錄和校對的工作量將非常大。

並且測量精度低。 眾所周知，通用萬用表在兩個筆之間的電阻值高達20歐姆，蜂鳴器仍然會產生譟音，這表現為一條路徑。 為了提高量測效率，我們必須嘗試實現元件“引脚對”的自動量測、記錄和校準。 為此，作者設計了一個由微控制器控制的路徑檢測器作為前端檢測設備，並設計了一套强大的後端處理量測和導航軟件，實現了對組件之間連接的自動量測和記錄。 PCB上的組件。

本文主要討論了實現自動量測的路徑檢測電路的設計思想和科技。 自動量測的先決條件是將被測部件的引脚連接到檢測電路。 為此，測試設備配備了多個量測頭。 通過電纜，量測頭可以連接到各種測試夾具和組件引脚。 接頭的數量决定了同一批次中連接的檢測電路的引脚數量。 然後，根據探測器的程式控制，按照組合原理，將“引脚”逐個量測到量測路徑中。

在量測路徑中，“引脚對”之間的通斷條件表示為引脚之間的電阻，量測路徑將其轉換為電壓量，從而判斷它們之間的通/斷關係並記錄。

基於此思想的PCB路徑檢測電路應主要實現3個功能：

â¢自動選擇測試“引脚對”並進行量測；

â¢自動確定“引脚對”之間的路徑關係；

â¢自動記錄量測結果。

2自動選擇和量測一對量測引脚

2.1量測引脚對的自動切換為了使檢測電路根據組合原理從附加元件引脚的多個量測頭中選擇不同的引脚進行量測，可以通過程式設定相應的開關陣列/關閉不同的開關， 以及元件引脚插入量測路徑以獲得其通斷關係。

由於它是作為類比電壓量測的，囙此應該使用類比多工器來形成開關陣列

2.2通道/斷路器關係的量測檢測電路的設計原理可以在瞬間量測連接到量測頭的所有引脚之間的通斷關係。 組合原則。

由於該量測過程是在由測試夾具夾緊的部件的銷之間進行的，囙此作者將其稱為夾具內量測。 如果部件的銷沒有夾緊，則必須用筆量測。 如圖2所示，筆連接到一個類比通道，另一個接地，囙此只要關閉i-1，就可以量測控制開關，這稱為觸筆量測。

3.1如果使用VA作為量測電壓，理論上，當VA=0時，它應該是一條路徑，VA>0應該是一個中斷，並且VA的值隨著兩個量測通道之間的電阻而變化。 然而，由於類比多工本身具有不可忽略的導電電阻RON，囙此在形成量測路徑之後，如果VA是路徑，則VA不等於0，而是等於RON上的電壓降。 由於量測的目的只是為了知道通斷關係，囙此不需要量測VA的具體值，囙此只需要一個電壓比較器來比較VA是否大於RON上的電壓降。

將電壓比較器的閾值電壓設定為等於RON上的電壓降。 電壓比較器的輸出是量測結果，即微控制器可以直接讀取的數位量。

3.2閾值電壓的確定

研究發現，RON具有個體差異，並且與環境溫度有關，囙此有必要通過閉合類比開關通道來單獨設定負載閾值電壓，這可以通過對D/a轉換器進行程式設計來實現。 通過關閉開關到1.-1，2-1； ⅰ-2，ⅱ-2； 圖2所示的電路可以很容易地確定閾值數據； 1.-N，2-N； 形成一個路徑迴圈，在每對開關閉合後，將數位發送到D/a轉換器，並將數位從小增量發送到大增量。 此時，量測電壓比較器的輸出，當電壓當比較器的輸出從1變為0時，此時的數據對應於VA。 這允許量測每個通道路徑的VA，即當一對開關閉合時RON兩端的電壓降。

3.3閾值電壓的動態設定使用上述量測的閾值數據構建表格。 在進行箝比特內量測時，根據兩個閉合開關的數量從錶中删除相應的數據，並且它們與發送D/a轉換器形成閾值電壓。

對於筆夾量測和筆量測，由於量測路徑僅通過I號類比開關，囙此只能加載開關的閾值數據。 此外，由於電路本身（d/a轉換器、電壓比較器等）存在誤差，且測試夾具和測試引脚的實際測量值存在接觸電阻，囙此應根據上述方法確定的閾值加上實際負載閾值電壓校正量，以免將路徑誤判為開路。 然而，新增的閾值電壓會壓倒小電阻，即兩個引脚之間的小電阻被判斷為一條路徑，囙此閾值電壓校正量應根據實際情況合理選擇。

通過多次PCB測試實驗，該測試電路可以準確地確定兩個引脚的電阻值大於5歐姆，其精度明顯高於萬用表。