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SMTSMT资料通用电路板在线测试仪设计与开发.doc

SMTSMT资料通用电路板在线测试仪设计与开发

libang911
2018-09-11 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《SMTSMT资料通用电路板在线测试仪设计与开发doc》,可适用于工程科技领域

通用电路板在线测试仪设计与开发 引言本文介绍的通用电路板在线测试仪采用计算机与单片机通信技术测试仪与计算机通过串口通信便携性能好适用于各种双面印制电路板的测试与诊断。 电路在线测试技术 在线测试原理  在线测试的基本原理是测试仪为印制电路板上的被测芯片提供输入激励同时在计算机控制下自动采集记录被测芯片的输出响应和状态值通过计算机将其记录的所有状态值与标准的状态真值表比较从而判断被测对象的故障情况。 后驱动测试技术  后驱动测试技术主要用于数字电路的在线测试。其实质是在被测器件的输入级(前级驱动芯片的输出级)灌入或拉出瞬态大电流迫使其电位按要求变高或变低达到对被测器件在线施加测试激励的目的。  为了确保对电路板上的器件进行功能测试就必须强制驱动器件的逻辑电平各脚驱动器必须能够吸收或输出足够的电流。根据国际防护标准文件()所推荐的后驱动安全标准测试仪的最大驱动电流被设计为mA测试时间在ms以内。通过实验基本能够较好地对被测器件进行隔离同时也确保了被测器件的安全性。 测试仪组成 硬件模块  测试仪由便携式计算机、单片机测试平台及测试分析处理软件构成。其中单片机测试平台在计算机控制下完成被测对象数据的采集其基本原理框图如图所示。各部分功能及说明如下:单片机电路主要完成数据采集、控制、命令处理与计算机进行数据交换。在测试仪设计中采用了MCS系列单片机选用作为扩展ROM作为扩展RAM。译码芯片电路为LS。为与计算机进行串行通信采用MCl和MC进行RSC电平与TTL电平的相互转换。单片机系统时钟频率选用MHz晶振通信波特率选用单片机采用工作方式进行串行通信。定时器T设置为方式。设定SMOD=时间常数FH。  总线驱动器对单片机总线进行扩展提高其驱动能力选用LS、LS线驱动器。  驱动控制电路主要完成测试过程中TTL、CMOS测试门限的控制选用重SPST(单刀单掷)DG模拟开关开关控制由译码电路及LS锁存器完了成。为保证DG开机时处于常开(OFF)状态控制线增加上拉电阻(kΩ)。测试驱动电路为被测芯片施加测试输入信号采用微型继电器进行输入信号控制测试信号由数据缓冲器ACT产生。为保证输入电流达到设计要求采用路并联方式。为防止损坏器件增加LC网络进行大电流缓冲并设计二极管保护电路。  数据采集电路读取被测芯片输出响应采用双电压比较器LM进行输出信号控制。它的功耗低比较精度高并且可与TTL逻辑相兼容。LM输出与LS数据锁存器相联由单片机控制读入比较数据。  电压驱动DA电路完成VI测试过程中阶梯电压的输出。采用位并行DA转换器MC。芯片电源电压为V-V两种。参考电压由恒流稳压源TL提供。输出选择双极性输出由两级放大电路LM完成。  电流变换采集AD电路实施测试点电流数据的采集。电路中采用负载电阻及差分放大电路LM对测试点进行电压跟随将测试点的电流值转换为AD变换电路可以处理的电压量。选用AD八位逐次比较式高速AD变换电路。转换时间为μS单V电源供电。参考电压选用VREF=V。输入电压范围为~|VREF|。程序控制芯片RD端产生一个负脉冲就可启动AD转换。 软件模块  测试仪由便携式主控计算机通过串行口进行控制单片机测试平台完成激励控制、数据采集等工作所有数据分析处理及命令控制由便携式主计算机完成。整套测试软件由主控软件、数据通信软件、离线测试软件、在线功能测试软件、在线状态测试软件、VI特性测试软件、节点电压测试软件、电子手册、测试开发软件、系统自检软件等几个主要模块组成。 测试仪主要功能测试仪采用电路在线测试技术可以用来在线或离线测试分析各种中小规模集成电路芯片的常见故障测试模拟、数字器件的VI特性。  ·数字芯片的功能测试测试的基本原理是检测并记录芯片的输入输出状态将其记录的状态与标准的状态真值表进行比较从而判断被测芯片功能是否正确。  ·数字芯片的状态测试电路板上每个数字器件在加电后都有三种状态特征:各管脚的逻辑状态(电源、地、高阻、信号等)、管脚之间的连接关系、输入输出之间的逻辑关系。当器件发生故障后其状态特征一般都要发生变化。测试仪能够把好电路板上的各IC器件的状态特征提取出来存入计算机的数据库中然后与同类有故障的电路板进行比较从而准确地找出故障部位。  ·VI特性测试分析该项测试功能建立在模拟特征分析技术基础上可用于模拟、数字、专用器件、可编程器件以及大规模、超大规模器件的测试。测试仪通过测试探棒或测试夹自动把被测点的特征曲线提取出来显示在微机屏幕上最后存入计算机。进特故障诊断时将实测到的VI曲线与事先存贮的标准曲线进行比较进而发现故障。  ·节点电压测试由于测试仪测试对象不仅包括数字电路器件也包括大量的模拟电路器件为进一步提高测试仪的适用范围在测试仪中采用了节点电压测试技术。通过对被测对象施加工作电压由计算机读取测试节点的电压响应值并建立标准测试信息库供操作人员分析和判断故障部位。  ·其它功能测试仪除以上主要功能外还具备电子手册、测试开发、系统自检等辅助测试功能。 结束语测试仪通过采用电路在线测试技术、计算机单片机通信技术具有电路在线功能测试、在线状态测试、VI特性测试、节点电压测试等多种测试功能。通过试验证明测试仪功能齐全模块化程度高便携性能好。测试诊断速度快、准确率高。利用测试仪可以方便、快速地将故障定位到印制板上、的主要元器件由于在设计过程中贯彻可靠性、维修性思想测试仪环境适应能力强可靠性高维修性好自检功能强。同时其通用性强应用领域广可以对大多数TTL、CMOS芯片进行测试VI特性测试、节点电压测试功能适用于各种规模的数字模拟电路印制板的测试。

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