Устройство для автоматического контроля печатных плат

 

Изобретение относится к области измерительной техники. Цель - повышение достоверности контроля солротивления изоляции между печатными проводниками. Она достигается тем, что в устройство для автоматического конт1йоля печатных плат, содержащее коммутатор 2, выполненный, например, на регистре сдвига на D-триггерах 3,1-3,п, блок (Б) 4 сравнения, диоды (Д) 5.1-5.П развязки цепей коммутации , резисторы 6.1-6.П и 11.1- li.n, введены Б 1 управления, Д 7.1- 7.П развязки цепей измерения, Д 8.1-8.п. В описании изобретения описана также принципиальная электрическая схема Б 1 управления. Изобретение может быть использовано при автоматическом контроле печатных плат на короткое замыкание, разрьго и контроль сопротивления изоляции, 1 з.п, ф-лы, 4 ил. Ю-1 Ю-п Г }-п п X I S -о

СО(ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51) 4 G 01 R 31/02,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3953646/24-21 (22) 16, 09. 85 (46) 23,02,87, Бюл, Ф 7 (72) Г.И, Андреев и Б.Д. Исхаков (53) 621.317.333(088.8) (56) Гутников В,С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.

Л.: Энергия, Лениградское отделение, 1980, с.207-208

Авторское свидетельство СССР

1(- 9!5026, кл, D 01 R 31/02, 1982 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

КОНТРОЛЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ (57) Изобретение относится к области измерительной техники, Цель — повышение достоверности контроля сопротивления изоляции между печатными проводниками. Она достигается тем, что в устройство для автоматического контроля печатных плат, содержащее коммутатор 2, выполненный, например, на регистре сдвига на D-триггерах

3.)-3,п, блок (Б) 4 сравнения, дио— ды (Д) 5,1-5.п развязки цепей коммутации, резисторы 6.1-6.п и 11,111 ° и, введены Б 1 управления, Д 7 ° !в

7,п развязки цепей измерения, Д

8.1-8,п. В описании изобретения описана также принципиальная электрическая схема Б 1 управления, Изобретение может быть использовано при автоматическом контроле печатных плат на короткое замыкание, разрыв и контроль сопротивления изоляции. 1 з,п ° ф-лы, 4 ил, 1291902

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к авто— матическому контролю печатных плат на короткое замыкание, разрыв и контроль сопротивления изоляции, Целью изобретения является повышение достоверности контроля, На фиг.1 представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства для автоматического койтроля печатных плат; на фиг ° 2 — принципиальная электрическая схема блока управления; На фиг,3 — эпюры,напряжений в характерных точках блока управления при контроле исправной платы; а — сигнал на выходе генератора тактовых импульсов; б — потенциал на кнопке "IIycx"; в — импульс запуска íà S-входе первого D-триггера блока управления; r — потенциал на выходе первого D-триггера; д — тактовые импульсы на выходе трехвходового элемента И; е — импульс сброса на первом входе двухнходоного элемента И; ж — импульс сброса на выходе двухвходового элемента И; з потенциал на прямом выходе второго

D-триггера блока управления; и — потенциал на D-входе третьего Dтриггера блока управления; на фиг,4эпюры напряжений в характерных точках блока управления при контроле неисправной платы: а — сигнал на выходе генератора тактовых импульсов; б — потенциал на кнопке "Пуск"; н импульс запуска на S-входе D-триггера блока управления; г — потенциал на выходе первого D-триггера; д— тактовые импульсы на выходе трехвходового элемента И; е — потенциал на любом из входов элемента ИЛИ блока управления; ж - потенциал на выходе элемента И-HE блока управления; з потенциал на инверсном выходе второго D-триггера блока управления).

Устройство для автоматического контроля печатных плат содержит (фиг.1) блок 1 управления, электронный коммутатор 2, выполненный, например, на регистре сдвига D-триггерах 3.1-3.п, прямые выходы которых подключены к опорному входу блока 4 сравнения через диоды 5.1-5,п разнязки цепей коммутации, включенные в прямом направлении, первые резисторы 6,1-6.п подключенные одним выводом к п выходам электронного коммутатора 2, диоды 7,1-7,п развязки цепей измерения, подключенные катодами к измерительному нходу блока 4 сравнения, третьи диоды 8,1-8.п подключенные параллельно первым резисторам 6 ° 1-6,п, первые 9 ° I 9,п и вторые 10,1 — 10.п клеммы для подключения объекта контроля с контролируемыми печатными проводниками, каждая из контрольных точек которых, кроме первой, подсоединена через вторые резисторы 11,1-1l,n к общей шине, а первые контрольные точки каждого из печатных проводников подключены к вторым выводам первых резисторов 6,1-6,п где и — количество контролируемых печатных пронодников, Электронный коммутатор 2 может быть выполнен известным образом на регистре сдвига на D-триггерах, Блок 1 управления имеет первый выход 12, второй ныход 13, третий выход 14, первый вход 15, второй вход 16 и третий вход 17, Первый выход 12 блока 1 управления подключен к установочнЫм входам (R-входам)

D--триггеров 3,1-3,п коммутатора 2, второй выход 13 подключен к синхронизирующим входам (С-входами D-, триггеров 3,1-3.п коммутатора 2, третий выход 14 подключен к D-входу первого D-триггера 3,1 коммутатора 2, Прямой выход D-триггера З.п регистра сдвига (электронного коммутатора) 2 подключен к первому входу 15 блока 1 управления, I

Блок 4 сравнения может быть выполнен в виде нуль-органа на операционных усилителях 18 и 19, делителя опорного напряжения — на резисторах

20 — 23, 24 — измерите.пьный вход, 25— опорный вход блока 4 сравнения. Выход блока 4 сравнения для контроля короткого замыкания (K3) между печатными проводниками подключен к второму входу 16 блока 1 управления. Выход блока 4 сравнения для контроля разрыва печатных проводников подключен к третьему нходу 17 блока 1 управления, Блок 1 управления (фиг.2) содержит генератор 26 тактовых импульсов (ГТИ), первый D-триггер 27, второй

Р-триггер 28, третий D-триггер 29, трехнходовой элемент И 30, двухвходовой элемент И 31, двухнходовой элемент И-НЕ 32, двухвходовой элемент

ИЛИ 33. S-вход Р-триггера 27 через конденсатор 34 и нормально разомкну3 12919 тые контакты кнопки "Пуск" 35 подключен к общей заземленной шине, а через резистивный делитель Зб и 37 к плюсу источника питания, к которому подключен также через резистор 38 незаземленный контакт кнопки "Пуск"

35. D-вход первого D-триггера 27 соединен с общей шиной непосредственно, а через резистор 37 — с Sвходом Р-триггера 27. Инверсный вы- !О ход третьего D-триггера 29 через

RC-цепь 39 и 40 подключен к первому входу двухвходового элемента И 31, второй вход которого через нормально разомкнутые контакты кнопки 15

"Сброс" 41 соединен с общей заземленной шиной, Инверсный выход D .— триггера 28 подключен к первому входу элемента И-HE 32, к второму входу которого подключен выход эле- 20 мента ИЛИ 33, а выход элемента И-НЕ

32 подключен к третьему входу элемента И ЗО непосредственно и через последовательную цепь из резистора 42 и светодиода 43 — к плюсу источника питания, R âõîäû первого 27 и третьего 29 D-триггеров соединены с выходом элемента И 31, S-входом второго D-триггера 28 и первым выходом 12 блока 1 управления, к второму выходу 13 которого подключен выход элемента И 30. Прямый вход второго D— триггера 28 подключен к третьему BE. ходу 14 блока 1 управления и через последовательную цепь из резистора 35

44 и светодиода 45 (" Исход" ) — к общей заземленной шине, Первый вход 15 блока 1 управления соединен с D— входом третьего D-триггера 29, Первый и второй входы элемента ИЛИ 33 40 являются вторыми 16 и третьим 17 входами блока 1 управления, Цепи питания и индикации, кроме индикации "Исход" и Брак", не имеющие отношения к предмету изобретения,4 не показаны, Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии, после нажа- gp тия кнопки "Сброс" 41 в блоке 1 управления, на прямых выходах D-триггеров 27 и 29 устанавливается нулевой потенциал (логический "0"), а на прямом выходе D-триггера 28, т,е, на третьем выходе 14 блока 1 управления — единичный потенциал {логическая "1"), который подается на вход первого D-триггера 3.1 элект02 4 ронного коммутатора 2, одновременно загорается светодиод 45 ("Исход").

При этом на инверсном выходе Птриггера 28 — нулевой потенциал, который, воздействуя на первый вход элемента И-HE 32, устанавливает на его выходе единичный сигнал — светодиод 43 (" Брак" ) не горит, этот же единичный потенциал подан на.третий вход элемента И 30. Одновременно на прямых выходах D-триггеров 3.) — 3.п электронного коммутатора ? Устанавливается нулевой потенциал под воздействием нулевого потенциала с первого выхода 12 блока 1 управления на установочные входы (R-входы) Dтриггеров 3.1-3.п. Нулевой потенциал на прямом выходе 0-триггера 27 блока управления, подаваемый на второй вход трехвходового элемента И 30, запрещает прохождение тактовых импульсов от генератора 26 на второй выход 13 блока 1 управления, синхронизирующие входы (С-входы) D-триггеров 28 и 29 блока. 1 управления и

D-триггеров 3.1-3,п электронного коммутатора 2, После нажатия кнопки "Пуск" 35 в момент времени t, (фиг.Зб и 4б) на выходе D-триггера 27 устанавливается единичный потенциал (логическая

"1"), который разрешает прохождение тактовых импульсов на синхронизирующие входы В-триггеров 28 и 29 и

3.1-3,п, Первым тактовым импульсом

D-триггер 3 ° 1 переводится в состояние логическая "1", этот потенциал используется для контроля первого печатного проводника платы, при этом на всех остальных выходах D-триггеров остается нулевой потенциал, что позволяет контролировать проводник на разрыв и на короткое замыкание с остальными печатными проводниками.

Одновременно единичный потенциал с выхода D-триггера 3.1, поступающий через диод 5,1 на вход делителей напряжения на резисторах 20, 21 и 22, 23 блока 4 сравнения, используется в качестве опорного напряжения для установки границ допускового контроля печатных проводников на разрыв и контроль сопротивления изоляции.между печатными проводниками, Потенциал с первой контрольной точки первого печатного проводника через диод 7,1 развязки цепей измерения поступает на измерительный вход 24 блока 4

1291902

55 сравнения, неинвертирующий вход операционного усилителя 19 обеспечивающего контроль печатных проводников на разрыв, и на инвертирующий вход операционного усилителя 18, обеспечивающего допусковый контроль сопротивления изоляции между печатными проводниками, частным случаем которого является короткое замыкание между печатными проводниками.

Если контролируемый проводник исправен, т ° е, отсутствует разрыв и нет короткого замыкания с остальными печатными проводниками контролируемой платы, то данный потенциал находится в заданной зоне границ допускового контроля, при этом на обоих выходах блока 4 сравнения, а следовательно, и на входах 16 и 17 блока 1 управления присутствует нулевой потенциал. В результате на выходе элемента ИЛИ 33 блока управления тоже нулевой потенциал, который, воздействуя на второй вход элемента

И-НЕ 32, подтверждает единичный потенциал на выходе элемента И-НЕ 32, что разрешает дальнейшее прохождение тактовых импульсов на синхронизирующие входы В-триггеров 3,1-3,п

Вторым тактовым импульсом D-триггер 3,2 переводится в единичное состояние, так как в предыдущем состоянии на его 0-входе был единичный потенциал, При этом происходит контроль второго печатного проводника аналогично приведенному выше описанию.

В случае контроля .целиком исправной печатной платы этот процесс будет продолжаться аналогичным описанному выше образом для всех и печатных проводников. С приходом n-ro тактового импульса на синхронизирующие входы электронного коммутатора 2 единичный потенциал с выхода триггера З,w электронного коммутатора 2 поступает на вход 15 блока 1 управления, D-вход третьего D-триггера 29, и+1-й тактовый импульс устанавливает на инверсном выходе третьего Э -триггегера 29 нулевой потенциал, который через элемент задержки (RC-цепь 39, 401 поступает на первый вход элемента И 31, на выходе его — также нулевой потенциал, который устанавливает все устройство в исходное состояние °

При контроле печатной платы потенциал в первой контрольной точке неисправного печатного проводника, подаваемый на измерительный вход 24 блока 4 сравнения через соответствующий диод развязки цепей измерения оказыва тся за пределами установленных границ напряжения допускового контроля, Если в контролируемом печатном проводнике имеется разрыв, то на измерительном входе блока 4 сравнения напряжение повьплается, а если короткое замыкание с каким-нибудь другим печатным проводником, то напряжение на ьходе 24 блока 4 сравнения уменьшается до нуля, Все печатные проводники через первые контрольные точки каждого их них и диоды

8.1-8,п соответственно подключены катодами к информационным выходам электронного коммутатора 2 обеспечивая подключение к нулевому потенциалу всех печатных проводников, кроме контро.ируемого. При этом на соответствующем выходе блока 4 сравнения в зависимости от характера неисправности появляется единичный потенциал (фиг,4е, момент времени t), который передается на один из входов

16 или 17 блока 1 управления, т,е. на один из входов элемента ИЛИ 33, На выходе элемента ИЛИ 33 также возникает единичный потенциал, который воздействует на второй вход элемента

И-HE 32, на первом входе которого присутствует единичный потенциал, следовательно, на выходе элемента

И-НЕ 32 возникает нулевой потенциал (фиг.4ж, момент времени t ), который запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через. элемент И 30 (фиг.4д) на синхронизирующие входы

D-триггеров 3,1-3,п электронного коммутатора 2 ° Одновременно загорается светодиод 43 — "Брак", Диоды 5.1-5.п выполняют двойную функцию: развязывают выходные цепи электронного коммутатора 2, с их помощью реализуется мостовой метод измерения, компенсируя разброс напряжений, подаваемых на контролируемые печатные проводники с выходов триггеров 3.1-3,п, Напряжение контроля, поступившее на контролируемый печатный проводник через резистор 6,1, делится делителем напряжения, образованным резисторами 6,1- и 11,1 °

Резисторы 6.1-6. выбираются одина-,.

)291902 кового номинала, номиналы резисторов 11,1 †)l.n одинаковы для каждо" го из печатных проводников, Резисторы )l.l-ll,п в устройстве работают только при контроле печатных провод- 5 ников на разрыв, так как при контроле печатных проводников на короткое замыкание эти резисторы будут зашунтированы открытым диодом из группы

8,1-8.п того печатного проводника, с которым произошло короткое замыкание, Номинал резисторов для каждого печатного проводника выбирается иэ расчета, чтобы параллельное сопротивление всех резисторов 1).п равнялось сопротивлению резистора б,п, формулаизобретения

1, Устройство для автоматического го контроля печатных плат, содержащее блок сравнения, коммутатор, п первых резисторов, вторые резисторы, и диодов развязки цепей измерения, где пколичество контролируемых печатных проводников, информационные выходы коммутатора соединены с первыми выводами соответствующих первых резисторов, вторые выводы которых соединены с первыми клеммами для подключения объекта контроля и с анодами соответствующих диодов развязки цепей измерения, катоды которых соединены с измерительным входом блока сравнения, первые выводы вторых резисторов соединены с общей шиной устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля в устройство введены блок управления, и диодов развязки цепей коммутации, и диодов, причем первый, второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с установочным входом, синхронизирующим входом и информационным входом коммутатора .с ниэкоомными выходами, причем последний выход коммутатора соединен с первым входом блока управления, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока сравнения, опорный вход которого соединен с катодами диодов развязки цепей коммутации, аноды которых соединены с первыми выводами соответствующих первых резисторов и с катодами соответствующих)введенных диодов, аноды которых соединены с вторым выводом первых резисторов, вторые выводы вторых резисторов подключены к вторым клеммам для подключения объекта контроля, 2 ° Устройство по п.l, о т л и чающее с я тем, что блок управления содержит генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом трехвходового элемента

И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого D-триггера, третий вход. трехвходового элемента И соединен с выходом элемента И-НЕ и через последовательно включенные первый резистор и первый светодиод — с плюсом источника питания, первый вход элемента И-НЕ соединен с инверсным выходом второго -триггера, второй вход элемента И вЂ” НЕ соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с вторым и третьим входами блока управления соответственно, прямой выход второго Dтриггера соединен с третьим выходом блока управления и через последовательно включенные второй резистор и второй светодиод — с общей шиной устройства, S-вход первого D -триггера соединен через третий резистор с общей шиной устройства, через четвертый резистор - с плюсом источника питания, через первый конденсатор с неподвижным контактом кнопки

"Пуск" и через пятый резистор — с плюсом источника питания, подвижный контакт кнопки "Пуск" соединен с общей шиной устройства, D-входы первого и второго D-триггеров соедине-. ны с общей шиной устройства, R-вход первого D-триггера соединен с Sвходом второго D-триггера, с R-входом третьего D-триггера и с выходом двухвходового элемента И, первый вход которого через второй конденсатор соединен с общей шиной устройства, а через шестой резистор — с инверсным выходом третьего D-триггера, R-вход которого соединен с первым выходом блока управления, à Dвход — с первым входом блока управления, второй вход двухвходового элемента И через кнопку "Сброс" соединен с общей шиной устройства, С-входы второго и третьего D-триггеров соединены с выходом трехвходового элемента И и с вторым выходом блока управления.

1291902

1О

3, Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор выполнен электронным на регистре сдвига на и -триггерах, 1291902

Составитель М. Хаенко

Техред Л.Сердюкова Корректор А, Тяско

Редактор В, Иванова

Заказ 228/44 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. ул; Прсектная, 4