Устройство для контроля тока потребления интегральных схем

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля тока потребления интегральной схемы без выпаивания из печатной платы. Цель изобретения - повышение точности контроля тока потребления за счет исключения влияния колебаний значений тока в шине питания на результат контроля . Устройство для контроля тока потребления интегральной схемы 1 содержит измеритель 2 постоянного тока, клеммы 3 и 18 соответственно для подключения к выводу питания и к общему выводу, источник 4 питания, генератор 5 синусоидальных колебаний, модуляторы 6, 7, генератор 8 импульсов, инвертор 9, катушки 10,16индуктивносш, генераторы 11,17 шума, резонансный усилитель 12, фазовый детектор 13, квадратичный детектор 14, вольтметр 15. За счет введения генератора 5 синусоидальных колебаний, модуляторов 6,7, генератора 8 импульсов, инвертора 9, катушек 10,16 индуктивности генераторов 11, 17 шума, резонансного усилителя 12, фазового квадратичного 14 детекторов, вольтметра 15 исключается прямой контакт и воздействие на цепь протекания тока, что уменьшает влияние колебаний значения тока в шине питания на результат контроля и повышает его точность. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (н)з G 01 R 31/28

ГОСУДАРСТВЕННО КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (21) 4602996/21 (22) 09,11.88 (46) 15.05.91. Бюл. N 18 (72) К. С. Кривенко и С. А. Кривенко (53) 621.317.799(088.8) (56) Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Радио и связь, 1986, с. 343.

Авторское свидетельство СССР

N. 1114993, кл. G 01 R 31/28, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТОКА

ПОТРЕБЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ (57) Изобретение. относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля тока потребления интегральной схемы беэ выпаивания из печатной платы. Цель изобретения - повышение точности контроля тока потребления за счет исключения влияния колебаний значений тока в шине питания на результат контроля. Устройстводля контроля тока потребления

„„Я „„1649475 А1 интегральной схемы 1 содержит измеритель

2 постоянного тока, клеммы 3 и 18 соответственно для подключения к выводу питания и к общему выводу, источник 4 питания, генератор 5 синусоидальных колебаний, модуляторы 6, 7, генератор 8 импульсов, инвертор9, катушки 10, 16индуктивности, генераторы

11, 17 шума, резонансный усилитель 12, фазовый детектор 13, квадратичный детектор 14, вольтметр l5. За счет введения генератора 5 синусоидальных колебаний, модуляторов 6, 7, генератора 8 импульсов, инвертора 9, катушек 10, 16 индуктивности генераторов 11, 17 шума, резонансного усилителя 12, фазового

t2 и квадратичного 14 детекторов, вольтметра 15 исключается прямой контакт и воздействие на цепь протекания тока, что уменьшает влияние колебаний значения тока в шине питания на результат контроля и повышает его точность. 1 ил.

1649475

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля тока потребления интегральной схемы без выпаивания из печзтной платы.

Цель изобретения — повышение точности контроля тока потребления за счет исключения влияния колебаний значений тока в шине питания на результат контроля.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство для контроля тока потребления интегральной схемы (ИС) 1 содержит измеритель постоянного тока 2, клемму 3 для подключения к выводу питания, источник 4 питания, генератор 5 синусоидальных колебаний, первый 6 и второй 7 модулято. ры, генератор 8 импульсов, инвертор 9, первую катушку 10индукивности, первый генератор

11 шума, резонансный усилитель 12, фазовый детектор 13, квадратичный детектор 14, вольтметр 15, вторую катушку индуктивности 16, второй генератор 17 шума, клемму 18 для подключения к общему выводу. Показана также печатная плата 19 с общей шиной 20, на которой помимо ИС 1 установлены другие ИС 21, 22, 23. Катушки 10, 16 индуктивности установлены вблизи от печатного проводника

24 платы 19, соединяющий общий вывод ИС

1 с общей шиной 20, Первый вывод источника 4 питания соединен через измеритель 2 постоянного Тока с клеммой 3 для подключения к выводу питания, второй вывод соединен через генератор 5 синусоидальных колебаний с клеммой 18 для подключения общего вывода, а непосредственно — с первым входом фазового детектора 13, соединенного выводом через квадратичмый детектор 14 с входом вольтметра 15, вторым входом — с выходом резонансного усилителя 12, соединенного первым входом через первую катушку 10 индуктивности с первым входом первого генератора 11 шума, соединенного вторым входом через первый модулятор 6 с выходом генератора 8 импульсов. соединенным через инвертор 9 с входом второго модулятора 7. соединенного выходом с первым входом второго генератора 17 шума, соединенного первым и вторым выходами соответственно с первым и вторым выводам второй катушки 16 индуктивности, второй вход резонансного усилителя 12 соединен с выходом первого генератора 11 шума.

Устройство работает следующим образом.

8 соответствии со схемой испытуемую

ИС 1 можно считать активным сопротивлением, поэтому постоянный и переменный точки в проводнике 24 относятся как напряжения

10

55 Сигнал с катушки 10 поступает через ре15

50 (ЭДС) источника 4 питания и генератора 5 соответственно. Это следует непосредственно из закона Ома. При этом источник 4 и генератор 5 выбираются такими, чтобы суммарное воздействие нестабильности источника 4 и амплитудных значений сигнала генератора 5 не приводило бы к выходу мгновенного значения питающего напряжения

ИС 1, 21, 22, 23 эа переделы, предусмотренные техническими условиями на эти ИС.

Постоянный ток, создаваемый источником 4 питания, распределяется между ИС 1, 21, 22, 23; постоянный ток, потребляемый исследуемой ИС 1 равен

t.. =A, (1) где А — показания измерителя 2 тока, равное величине тока источника 4 питания;

К1 — коэффициент, показывающий, какая часть всего тока потребляется исследуемой ИС 1..

Для нахождения коэффициента К1 используется воздействие на шину питания

ИС 1 переменного синусоидального тока от генератора 5, амплитуда колебаний существенно меньше значения usM, Переменный ток генератора 5, проходя по проводнику 24 (через схему 1), наводит в катушке 10 напряжение синусоидальной формы. Мощность

Р, выделяемая в цепи обмотки кзтушки 10, пропорциональна квадрату значения амплитуды переменного тока, протекающего в проводнике 24 (с учетом того, что проводник

24 и катушка 10 являются соответственно первичной и вторичной обмоткам образованного ими трансформатора), поскольку амплитуда переменного тока в проводнике

24 пропорциональна части К1 тока генератора 5, которая протекает через этот проводник, можно записать следующее, Значение! пропорционально мощног сти, излучаемой при прохождении переменого тока по проводнику 24. Синусоидзльный сигнал, приходящий с генератора 5, на катушке индуктивности 10 наводит сигнал, мощность которого равна

Рс - К1 K2Prc, (2) где Р, — мощность генератора 5;

К2 — постоянный при каждом измерении коэффициент, зависящий от конструкции катушки 10 или 16 и ее местонахождения по отношению к проводнику 24. зонансный усилитель 12 на измерительный вход фазового детектора 13. на другой вход которого поступает сигнал с генератора 11, Усилитель 12 вляется обычным резонансным усилителем, характеризующимся час1649475 тотой настройки 1 МГц и полосой пропускания по уровню половинной мощности 10 кГц, Применение резонансного усилителя позволяет реализовать высокий коэффициент усиления по мощности.

В первый такт работы генератор 8 через модулятор 6 запускает генератор 11 шума. При этом генератор 17 шума отключен. так как за счет инвертора 9 генераторы

11 и 17 работают в противофазе.

Шумовой сигнал генератора 11 складывается с синусоидальным сигналом, поступающим с катушки 10 на входе усилителя 12, Далее осуществляется фазовое детектирование с помощью фазового детектора

13. с использованием сигнала генератора 5.

Известно из (1), что в результате гюследовательного фазового детектирования с последующей подачей на квадратичный детектор 14, его выходное напряжение а составит; а=К3/(Рс/Рш1)=К3/(Ргс К1 К2/Рш1), (3) где КЗ- mnV, m — крутизна фазового детектора 13; п — крутизна квадратичного детектора 14;

Ч вЂ” полоса пропускания резонансного усилителя 12;

tO

P ) — мощность генератора 11 шума;

Рс — мощность сигнала (1).

Во второй такт работы устройства генератор 8 через модулятор 6 выключает генератор 11, а через инвертор 9 и модулятор 7 выключает генератор 17, При этом мощность шума генератора 17 передается через катуш. ку 16 сначала в проводник 24, а потом с проводника 24 в катушку 10. При этом прямая индуктивная связь катушек 16 и 10 исключена магнитной зкранировкой.

При передаче мощности шума генератора 17 в цепь усилителя 12 происходит уменьшение этой мощности в проводнике

24 в К2 раэ и повторное уменьшение в катушке 10 еще в К2 раэ. Поэтому величина напряжения Ь на выходе детектора 14 составит в этом случае

Ь-Кз/(Р,/P zK2. K2) . (4)

Разделив (3) на (4), получим выражение для нахождения К2: а/Ь -(Р„ /Р,а )(1/K ã)

Найдем К2:

К2 = (Ь/а)(Рш1/Ршя) Иэ соотношения (3) найдем К1: ъ- ()(.,.)(Г 7 )(.

Зная К1 и показание А измерителя 4 из (КЗГа)(Р1/Р,.)(1i (b a)( (8)

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает определение тока потребления .интегральной схемы 1 беэ прямого контакта и воздействия на цепь протекания тока, Это уменьшает влияние колебаний значения тока в шине питания на результат контроля и повышает его точность.

I> =А

Формула изобретения устройство для контроля тока потребления интегральных схем, содержащее источник питания, соединенный первым выводом через измеритель постоянного тока с клеммой для подключения к выводу питания, клемму для подключения к общему выводу, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены генератор синусоидальных колебаний, два модулятора, генератор импульсов, две катушки индуктивности, фазовый детектор, квадратичный детектор, инвертор. резонансный усилитель, два генератора шума, вольтметр, причем второй вывод источника питания соединен через генератор синусоидальных колебаний с клеммой для подключения общего вывода, а непосредственно— с первым входом фазового детектора, соединенного выходом через квадратичный де40 тектор с входом вольтметра, вторым входом — с выходом резонансного усилителя, соединенного первым входом через первую катушку индуктивности с первым входом .первого генератора шума, соединенного

45 вторым входом через первый модулятор с выходом генератора импульсов, соединенным через инвертор с входом второго модулятора, соединенного выходом с первым входом второго генератора шума, соединен50 ного первым н вторым выходами соответственно с первым и вторым выводами второй катушки индуктивности, второй вход резонансного усилителя соединен с выходом

nepsoro генератора шума.