Устройство для контроля логических блоков
Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики логических блоков. Целью изобретения является повышение достоверности и быстродействия контроля, что достигается путем обеспечен одновременного съема информации с нескольких точек объекта контроля и сравнения ее1. Г нолем допусков. Устройство содержит управ| ляемый генератор импульсов 1, одновибра, тор 2, двоичный счетчик 3 адреса. RS-триггер 4, бесконтактный датчик 5, схему 6 согласования , аналого-цифровой преобразователь 7, блок 8 памяти эталонных сигналов, блок 9 выделения разности, блок 10 памяти допусков, переключатели 11 и 12 режимов «Запись поля допусков контроль, блоки 13 и 1 о индикапии, цифроаналоговый преобразователь 14. обьект 16 контроля, клеммы 17. Устройство позволяет также контролировать дрейф логических уровней «1 или «(К и их длительность. 3 ил. с
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 Gl 01 R 3!/28
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4430316/21 (22) 25.05.88 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (71) Рязанский радиотехнический институт (72) В. А. Линьков и Г. A. Филин (53) 621.317.799(088.8) (56) Гавриков В. Г., Чернов П. А. Устройство емкостного съема дискретной информации с плат печатного монтажа. — Обмен опытом в радиопромышленности. М., 1973, вып. 3, с. 66.
Авторское свидетельство СССР № 1255971, кл. G 01 R 31/28, !986. (54) УСТРОЙ СТВО ДЛ Я КОНТРОЛ Я, 1 ОГИЧЕСКИХ БЛОКОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики г!о!.иче(ких блоков. Целью изобретения является Ilo„„SU,1629883 А 1 вышение достоверности и быстродействия контроля, что достигается путем обеспече) одновременного съема информации с неско ких точек объекта контроля и сравнения е полем допусков. Устройство содержит упр ляемый генератор импульсов 1, одновиб1 тор 2, двоичный счетчик 3 адреса, К8-триггер 4, бесконтактный датчик 5, x(.му 6 согласования, аналого-цифровой преобразователь 7, олок 8 памяти аталонных сигналов, блок 9 I)hlде,.(ения разности. б.)ок 1О памяти допмсков, Il(реклк)>1(!тели I и 12 режимов
«3 HI) 11c I> по 1Я (овмс кон I(() HTPo. I b», l). 1()I(II 13 ll 15 индикации, l(II(!)1)()r) II().10ÃÎÂI>1!! Ир(.образователь 14, объект 16 контроля, клеммы 17. Устройство ll()çâ()ëÿ(T также контро, lllровать др! И(1),1()ги I(. (!
И и х д.! Ilт(., I I>ll()(. тl>. 3 ll. I.
1629883
Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля и диагностики логических блоков.
Целью изобретения является повышение достоверности и быстродействия контроля за счет возможности одновременного съема информации с нескольких точек объекта контроля и сравнения ее с полем допусков.
На фиг. 1 показана структурная схема устройства для контроля логических блоков; на фиг. 2 — бесконтактный датчик, закрепленный на печатной плате и схема согласования, подключенная к датчику; на фиг. 3— узел 1 на фиг. 2.
Устройство согласно (фиг. 1) содержит управляемый генератор 1 импульсов, одновибратор 2, двоичный счетчик 3 адреса, RSтриггер 4, бесконтактный датчик 5, схему 6 согласования, аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 7, блок 8 памяти эталонных сигналов, блок 9 выделения разности, блок 10 памяти допусков, первый 11 и второй 12 переключатели режимов «Запись поля допусков — контроль», первый блок 13 индикации, цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) 14, второй блок 15 индикации, объект
16 контроля, клеммы 17 для подключения объекта контроля (разъем ЭВМ), которые соединены с входами бесконтактного датчика, выходами соединенного с входом схемы согласования, выход которой соединен с входом аналогово-цифрового преобразователя, синхровход которого соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходом управляемого генератора импульсов, через первый переключатель режимов «Запись поля допусков — контроль» с входом записи-считывания блока памяти эталонных сигналов, через второй переключатель режимов «Запись поля допусков — контроль» с входом записи-считывания блока памяти допусков, а вход управляемого генератора импульсов соединен с входом одновибратора и синхронизирующим выходом объекта контроля, выходы
Бесконтактный датчик 5 (фиг. 2 и 3) состоит из металлического электрода 18, первой диэлектрической прокладки 19, выполненной из материала с высокой диэлектрической проницаемостью, электростатического экрана 20, второй диэлектрической прокладки 21, выполненной из материала с низкой диэлектрической проницаемостью, резистора 22, включенного между металлическим электродом 18 и электростатическим экраном 20. Первая диэлектрическая прокладка 19 отделяет металлический электрод 18 от печатных проводников 23, расположенных на поверхности контролируемой платы — объекта 16 контроля Схема 6 согласования (фиг. 2), обладающая большим входным и низким выходным сопротивлением, выполнен, например, на базе полевого транзистора с изолированным затвором. Металлический электрод 18 выполнен в виде пластины, имеющей форму прямоугольного треугольника, больший катет которого перпендикулярен прямолинейным участкам разводки контролируемой печатной платы и имеет длину, равную ширине контролируемого участка платы, формы электростатического экрана 20, первой 19 и второй 21 диэлектрических прокладок повторяют форму металлического электрода 18. 30 Лля увеличения емкости между печатными проводниками 23 и металлическим электродом 18 первая диэлектрическая прокладка 19 выполнена из материала с высокой диэлектрической прон ицаемостью. С целью уменьшения влияния внешних элект35 рических полей устройство снабжено электростатическим экраном 20, а вторая диэлектрическая прокладка 21, отделяющая его от металлического электрода 18, выполнена из материала с низкой диэлектрической проницаемостью. Бесконтактный датчик 5, наложенный на контролируемую печатную плату 16, образует составной конденсатор, одной обкладкой которс о является металлический электрод 18, а другими обкладками — печатный 45 проводник 23, который в совокупности с резистором 22 образует суммирующую RC-цепь. Так как площади перекрытия металлического электрода 18 с каждым печатным проводником 23 различные, то и емкости будут различные, и, следовательно, сигналы с каж50 дого печатного проводника преобразуются с различными постоянными времени т;=С;К. Этим достигается однозначное соответствие суммарного сигнала, снимаемого с резистора 22, первоначальной информации, проходящей по печатным проводникам 23 контролируемой печатной платы 16. Этот суммарный сигнал через схему 6 согласования подается на АЦП 7 устройства для контроля логических блоков. 1629883 Устройство работает следующим образом. При поступлении с контролируемой платы 16 синхронизирующего сигнала «Старт» управляемый генератор 1 вырабатывает на выходе тактовые импульсы, а одновибратор 2 формирует короткий импульс «Сброс», который поступает на вход сброса счетчика 3 адреса и R-вход RS-триггера 4 и обнуляет их. Импульсы с выхода управляемого генератора 1 поступают на синхронизатор АЦП 7, через первый переключатель 11 режимов «Запись поля допусков — контроль» на вход записи-считывания блока 8 памяти эталонных сигналов, через второй перключатель 12 режимов «Запись поля допусков — контроль» на вход записи-считывания блока 10 памяти допусков, а также на счетный вход двоичного счетчика 3 адреса, на выходе которого последовательно меняется код, поступающий на первую группу адресных входов блока 10 памяти допусков и на группу адресных входов блока 8 памяти эталонных сигналов, на группу информационных входов которого поступает двоичный код с выхода АЦП 7, соответствующий аналоговой диагностической информации, поступающей на его вход с бесконтактного датчика 5 через схему 6 согласования. Этот код поступает так же на первую группу входов блока 9 выделения разности, на вторую группу входов которого поступает эталонный двоичный код с блока памяти 8 эталонных сигналов. Код разности с выходов блока 9 выделения разности поступает на ЦАП 14 и на вторую группу адресных входов блока 10 памяти допусков, выход, которого подключен к S-входу RS-триггера 4, выход которого подключен к первому блоку 13 индикации «Брак». ЦАП 14 преобразует код разности эталонного кода, соответствующего эталонному сигналу, и кода, соответствующего сигналу, снимаемому с контролируемой платы 16, в аналоговый сигнал, который подается на первый вход второго блока индикации (например, на один из вертикальных входов двухлучевого осциллографа для визуального определения отклонения от допуска и диагностирования координат неисправности), на второй вход которого подается контролируемый сигнал с выхода схемы 6 согласования. Устройство работает в трех режимах: «Формирование эталонного сигнала», «Формирование допусковой зоны» и «Работа устройства на разбра ковку и диагностику». Режим «Формирование эталонного сигнала». В разъем 17 ЭВМ вставляется эталонная плата 16, первый переключатель 11 режимов «Запись поля допусков — контроль» на несколько секунд переводится в положение «Запись поля допусков», а второй переключатель 12 режимов — в положение «Контроль». При этом блок 8 памяти эталонных сигналов работает только в режиме записи. При поступлении с эталонной платы 16 синхронизирующего сигнала «Старт» запускается управляемый генератор 1 н через одновибратор 2 коротким импульсом «Сброс» обнуляются двоичный счетчик 3 адреса и RS-триггер 4 ошибки. Импульсы с выхода управляемого генератора 1 начинают поступать на синхровход ALIH 7, счетныв вход двоичного счетчика 3 адреса и на вход записи-считывания блока 8 памяти эталонных сигналов. Двоичный счетчик 3 адреса последовательно перебирает адреса блока 8 памяти эталонных сигна ов, в который при каждом такте записывается новый код с выходов АЦП 7, на вход которого через схему 6 согласования поступает эталонный сигнал с бесконтактного датчика 5. Когда процесс записи заканчивается (а за несколько секунд эталонная информация успевает многократно перезаписаться по одним и тем же адресам, что уменьшает вероятность ошибки при записи) первый переключатель I I режимов устанавливается в положение «Контроль». Режим «Формирование допусковой зоны». Первый переключатель 11 режимов установлен в положение «Работа», что соответствует режиму считывания, а второй переключатель 12 режимов устанавливается в положение «Запись поля допусков», что соответст вует режиму записи блока 10 памяти допусков. Формирование допусковой зоны осуществляются следующим образом. В исходном состоянии по всем адресам блока 10 памяти допусков должны быть записаны «1». В разъем 17 ЭВМ последовательно вставляются несколько исправных плат с установленными на ННх бесконтактными датчиками 5 с верхним и нижним допусковыми пределами. Бесконтактные датчики 5 на всех платах должны быть установлены строго в одном и том же месте. Если осуществляется контроль и разбраковка большого количества однотипных плат, бесконтактный датчик 5 может быть установлен на удлинителе (ремонтной плате). При установке очередной платы с приходом синхронизирующего сигнала «Старт» сигналом «Сброс» с выхода одновибратора 2 обнуляются двоичный счетчик 3 и RS-триггер 4. Импульсы с выхода управляемого генератора поступают на синхровход АЦП 7, счетный вход двоичного счетчика 3 и вход записи-считывания блока 10 памяти допусков. В каждом такте в блоке 9 выделения разности вычисляется разность эталонного кода, поступающего с выхода блока 8 памяти эталонных сигналов, и кода сигнала с выходов АЦП 7. По адресу, состоящему из состояния двоичного счетчика 3 и кода разности, в блоке 10 памяти допусков записывается «О», так как информационный 1629883 1О Формула изобретения вход блока 10 памяти допусков соединен с шиной нулевого потенциала. Таким образом. при записи разрешенных отклонений (кодов разностей) от несколькиv плат в блоке !О памяти допусков образуется зона. состоягцая из совокупности нулей, любой выход из которой квалифицируется как брак. «Работа устройства на разбраковку и диагностику». В этом режиме первый 11 и второй 12 переключатели режимов «Запись поля допусков -- KQHTpo;Ib» устанавливаются в положение «Контроль», что соответствует режиму считывания информации с блоков 8 и 10 памяти. При поступлении с контролируемой платы 16 синхронизирующего сигнала «Старт» запускается управляемый генератор 1, на выходе одновибратора 2 формируется короткий импульс «Сброс», обнуляющий двоичный счетчик 3 и RS-трипер 4. Импульсы с выхода управляемого генератора 1 начинают поступать на синхровход АЦП 7, счетный вход двоичного счетчика 3 и входы записисчитывания блоков 8 и 10 памяти. Диагностическая информация, принятая бесконтактным датчиком 6 с печатных проводников контролируемой платы 16, через схему 6 согласования поступает на вход AUH 7, который преобразует ее в параллельный двоичный код, поступающий на первую группу входов блока 9 выделения разности двоичных колов, на другую группу входов которого поступает код, записанный в блоке 8 памяти эталонных сигналов по адресу, опре еляемому состоянием счетчика 3 в данном такте. K,од разности с выходов блока 9 выделения разности поступает на вторую группу адресных входов блока 10 памяти допусков, на первую гру ппу адресных входов которого поступает код с выходов двоичного счетчика 3 адреса. Если по выбранному адресу записана «1», что соответствует выходу из допусковой зоны, то на выходе блока 10 памяти допусков появляется уровень логической «!», который устанавливает в единицу RS-триггер 4 ошибки. В результате загорается светодиодный индикатор блока 13 «Брак», сигнализирующий, что параметры контролируемой платы выходят за установленные пределы. Это может быть нарушение логической комбинации сигналов, проходящих по печатным проводникам контролируемой платы !6, увеличение времени включения или выключения,акой-то микросхемы либо несоответствие уровней логических «О» или «1». Одновременно код разности с выхода бло. 9 выделения разности поступает на входы ! 1,АП 14, который преобразует его в аналоговый сигнал, поступающий на первый вход второго блока индикации (например, на один из вертикальных входов двухлучевого осциллографd), на второй вход которого поступает 55 сигнал с выхода схемы 6 согласования. В результате на экране второго блока 15 индикации отображается сигнал, характеризующий работу контролируемой платы 16, и сигнал, представляющий отклонение от эталонного сигнала, полученный в результате вычитания из эталонного сигнала, снимаемого с контролируемой платы 16. Это позволяет не только констатировать факт брака, но и определить, чем он вызван, величину отклонения. Используя временные диаграммы с каждого вывода эталонной платы и поочередно сравнивая их с сигналом отклонения, можно определить координаты неисправности, т.е. на каждом выводе кодовая последовательность не соответствует норме. При выдаче с управляемого генератора 1 следующего импульса двоичный счетчик 3 адреса выдает код, соответствующий следующему адресу, и описанный процесс повторяется. И так до тех пор, пока на вход управляемого генератора 1 поступает сигнал «Старт». Начало и конец сигнала «Старт» соответствуют началу и концу тестового воздействия на контролируемую плату 16. С приходом нового сигнала «Старт» процесс повторяется. Таким образом, устройство также позволяет контролировать дрейф логических уров. ней «1» или «О» и их длительность. Устройство для контроля логических блоков, содержащее бесконтактный датчик, схему согласования, аналого-цифровой преобразователь, первый блок индикации, одновибратор, второй блок индикации, причем выход бесконтактного датчика соединен с входом схемы согласования, выход которой соединен с входом аналогово-цифрового преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности и быстродействия контроля, введены блок памяти эталонных сигналов, блок выделения разности, цифроаналоговый преобразователь, блок памяти допусков, RS-триггер, первый и второй переключатели режимов «Запись поля допусков — контроль», двоичный счетчик, управляемый генератор импульсов, вход которого соединен с входом одновибратора и синхронизирующим выходом объекта контроля, а выход управляемого генератора импульсов соединен через первый перключатель режимов «Запись поля допусков — контроль» с входом записи-считывания блока памяти эталонных сигналов, через второй переключатель режимов, «Запись поля допусков— контроль» с входом записи-считывания блока памяти допусков, а также соединен со счетным входом двоичного счетчика и синхровходом аналогово-цифрового преобразователя, выходы которого соединены с группой информационных входов блока памяти эталонных сигналов и с первой гру.ппой входов блока выделения разности, вторая группа входов! 629883 2Ë Составитель Е. Строка нь Редактор О. Юрковепкая Техред А. Кравчук Корректор М. Шароши Заказ 438 Тираж 420 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5 Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 которого соединена с выходами блока памяти эталонных сигналов, адресные входы которого соединены с выходами двоичного счетчика, вход сброса которого соединен с выходом одновибратора и R-входом RS-триггера, выход которого соединен с индикатором, причем S-вход RS-триггера соединен с выходом блока памяти допусков, информационный вход которого соединен с шиной нулевого потенциала, а его первая группа адресных входов соединена с выходами двоичного счетчика, вторая же группа адресных входов соединена с выходами блока выделения разности и входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом второго блока индикации, второй вход которого соединен с выходом схемы согласования.
