DE1538609C3

DE1538609C3 - Transistorisierte Schaltungsanordnung zum automatischen Prüfen gedruckter Leitungszüge

Info

Publication number: DE1538609C3
Application number: DE1538609A
Authority: DE
Inventors: Karl Broome Hermann; Warren Robert Endicott Wrenner
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1965-12-29
Filing date: 1966-12-27
Publication date: 1975-02-06
Also published as: DE1538609B2; US3392324A; FR1506078A; DE1538609A1; GB1151780A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine transistorisierte Schaltungsanordnung zum raschen und automatischen Prüfen gedruckter Leitungszüge mit unterschiedlichen Impedanzwerten auf Querschnittsverminderung durch Zuführen von Stromimpulsen konstanter Amplitude und Dauer, die nur bei Leiterzügen mit vermindertem Querschnitt zum Durchbrennen führen, was das Prüfergebnis darstellt, bei welcher Schaltungsanordnung eine Gleichspannungsquelle, eine Konstantstrom-Treiberschaltung und der zu prüfende Leiterzug in Reihe geschaltet sind.

Das Muster der Verbindungsleitungen auf Schaltungsplatten mit gedruckter Schaltung enthält eine Vielzahl von einzelnen Leitungszügen unterschiedlieher Form und Länge. Daher ist auch der elektrische Widerstand, der zwischen den Enden der Leitungszüge gemessen wird, von dem jeweiligen Muster der Verbindungsleitungen abhängig. Mit dem Aufkommen mikrominiaturisierter elektronischer Schaltungen, die auf Schaltungsplatten mit aufgedruckten Verbindungsleitungen angebracht werden, ist die Querschnittsfläche der Verbindungsleitungen äußerst klein geworden. Diese kleine Querschnittsfläche der Leitungen hat zu ziemlich ernsten Problemen bei der

ao Herstellung solcher gedruckten Leitungszüge geführt, und das Prüfen aller mit gedruckten Leitungszügen versehenen Schaltungsplatten oder zumindest einer wesentlichen Anzahl von ihnen wird dringend.

Die Forderung nach einer ungewöhnlich großetf Anzahl von Prüfungen hat die Notwendigkeit einer raschen, automatisch durchführbaren Prüfung entstehen lassen, die möglichst unter der Steuerung einer Rechenanlage durchgeführt werden sollte, um die Kosten für das Prüfen einer Schaltungsplatte auf einem annehmbaren Wert zu halten.

Wenn eine Schaltungsplatte mit gedruckten Leitungszügen geprüft wird, werden die Endpunkte jedes Leitungszuges nacheinander unter Steuerung der Rechenanlage mit den verschiedenen Prüfschaltungen verbunden. Wenn die verschiedenen Prüfungen mit jedem Leitungszug durchgeführt worden sind, wird der nächste Leitungszug mit den Prüfschaltungen verbunden, bis alle Leitungszüge geprüft worden sind.

Wenn ein Leitungszug mit den Prüfschaltungen verbunden wird, wird gewöhnlich mit einem niedrigen Strom geprüft, ob er unterbrochen ist. Diese Prüfung auf Unterbrechung gestattet es jedoch nicht, zu bestimmen, ob Querschnittsverringerungen, Kerben oder Poren sehr kurzer Länge längs des Leitungszuges vorhanden sind. Diese Mangel des Leitungszuges können ernsthafte Wartungs- und/oder Fehlerprobleme in dem elektronischen Gerät verursachen. Daher muß ihr Vorhandensein zuverlässig bestimmt werden.

Eine Methode zum Feststellen solcher Mängel in dem Leitungszug besteht in dem Zuführen eines sehr hohen Stromimpulses während einer sehr kurzen Zeitdauer zu dem Leistungszug. Dieser hohe Stromimpuls verursacht auf Grund der Leistungsaufnahme des metallischen Leitungszuges ein Ansteigen der Temperatur längs dieses Leitungszuges. Die Temperaturverteilung längs des Leitungszuges ist eine reziproke Funktion der Querschnittsfläche des Leitungszuges, d. h. eine verringerte Querschnittsfläche, eine Kerbe oder eine Pore vergrößert, an der Stelle des Leitungszuges den elektrischen Widerstand, an der ein solcher Fehler auftritt. Diese Stellen hohen elektrischen Widerstandes verbrauchen mehr Leistung und erzeugen höhere Temperaturen als die anderen Teile des Leitungszuges. Wenn die entstehende Wärme nicht rasch abgeführt wird, schmilzt der Leitungszug an der fehlerhaften Stelle oder es

verdampft möglicherweise sogar das Metall an jener Stelle.

Durch das Ausschmelzen einer Kerbe, einer Pore oder eines anderen Mangels durch den hohen Strom wird dieser Mangel auf der Schaltungsplatte deutlich sichtbar. Das unterstützt das manuelle -Ausbessern der Schaltungsplatte, wenn Ausbesserungen wirtschaftlich zweckmäßig sind, was normalerweise bei den in Rechenanlagen verwendeten Qualitätsschaltungsplatten der Fall ist. Wenn die Prüfschaltungen von einem Rechner gesteuert werden, kann der Ort und die Art der Fehler identifiziert werden an Hand einer für die fehlerhafte Schaltungsplatte ausgedruckten Liste.

Das Ausmaß des oben beschriebenen Durchschmelzens sollte auf das Mindestmaß zurückgeführt werden, um unnötige Beschädigungen der Leitungszüge und der Schaltungsplatte zu verhindern. Mittel, um dieses Durchschmelzen auf ein Mindestmaß herabzudrücken, werden später beschrieben.

Die Kriterien für die Fehlerfreiheit jedes Leitungszuges können daher auf seiner Fähigkeit basieren, einen hohen Stromimpuls während eines genauen Zeitintervalls zu leiten. Das erfordert eine sehr genau steuerbare konstante Stromquelle.

Der gesamte Widerstand, der durch jeden -Leitungszug gebildet wird, ist äußerst klein und die Widerstandswerte der verschiedenen Leitungszüge auf einer gegebenen Schaltungsplatte variieren beträchtlich, beispielsweise in einem Fall von 0,6 bis 1,8 Ohm. Eine Anzahl von konstanten Stromquellen, die Laständerungen durch eine Änderung ihres Ausgangspotentials kompensieren, sind handelsüblich. Üblicherweise schaltet ein Leistungstransistor den Strom ein und aus. Die große Ausgangskapazität, die bei diesen bekannten Stromquellen erforderlich ist, begrenzt ihre Ansprechzeit und macht sie für die hier vorgesehene Anwendung ungeeignet, bei der rasch wechselnden Impedanzen ein genau begrenzter Stromimpuls großer Amplitude zugeführt wird.

Eine andere mögliche Lösung besteht in der Verwendung einer Spannungsquelle und einer einen konstanten Strom liefernden Treiberstufe, die eine oder mehrere Transistoren enthält. Die Transistoren werden in Emitterschaltungen und außerhalb des Sättigungsbereichs betrieben als eine einen konstanten Strom liefernde Treiberstufe, der eine Spannung an einem Emitterwiderstand eingeprägt wird. Wenn der Transistor oder die Transistoren als Konstantstromquelle arbeiten, müssen sie einen inneren Widerstand darstellen, der groß ist im Vergleich zu der Last, die sie speisen. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Last sich merklich ändert, während die Stromverstärkung des Transistors oder der Transistoren relativ konstant bleibt. Die praktischen Grenzen werden jedoch überschritten, wenn hohe Ströme gefordert werden, da die elektrische Leistung, die in dem Transistor oder in den Transistoren in Wärme umgewandelt wird, sehr groß ist. Wenn beispielsweise eine Transistortreiberstufe bei einer Spannung von mindestens 1 Volt außerhalb des Sättigungsbereiches arbeitet und die Last sich zwischen 0,6 und 1,8 Ohm ändert, dann muß die 1 Kilowatt übersteigende Leistung von dem Transistor abgeführt werden, wenn die Last ihren niedrigsten Wert aufweist und mit einem Stromimpuls von 30 Ampere gespeist wird.

Transistortreiberschaltungen sind nicht in der Lage, solchen strengen Anforderungen an die Leistung zu entsprechen. Wenn mehrere Transistoren parallel geschaltet werden, um diese Leistung verarbeiten zu können, wird der effektive innere Widerstand der Stromquelle geändert, was unerwünscht ist.

Wenn jedoch die Spannung an der Transistortreiberstufe konstant gehalten werden kann, dann ist die Leistungsforderung an die Treiberschaltung relativ gering.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine transistorisierte Schaltungsanordnung zum raschen und automatischen Prüfen von gedruckten Leitungszügen mit unterschiedlichen Impedanzwerten auf Querschnittsveränderung, Unterbrechung und Kurzschluß, bei der eine Gleichspannungsquelle, eine Konstantstrom-Treiberschaltung und der zu prüfende Leiterzug in Reihe geschaltet sind, anzugeben, die es ermöglicht, das Prüfen so durchzuführen, daß trotz der unterschiedlichen Impedanzwerte der gedruckten Leitungszüge die von der Konstantstrom-Treiberschaltung erzeugte Verlustleistung gleich bleibt.

Die genannte Aufgabe wird mit Hilfe einer Schaltungsanordnung der eben genannten Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Spannungsregler zwischen das eine Ende eines zu prüfenden Leitungszuges und die Gleichspannungsquelle eingefügt ist, dessen Impedanz eine inverse Funktion der Impedanz des Leitungszuges ist, derart, daß der Spannungsabfall an der Konstantstrom-Treiberschaltung stets gleich groß ist und daß der Spannungsregler einen Differenzverstärker enthält, der die Spannung am Verbindungspunkt von Konstantstrom-Treiberschaltung und Leitungszug mit einer durch eine Zenerdiode definierten Bezugsspannung vergleicht und ein dem Vergleichsergebnis entsprechendes Signal erzeugt, das nach weiterer Verstärkung den Spannungsregler so steuert, daß dessen Impedanz eine inverse Funktion der Impedanz des Leitungszuges ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles gehen aus der Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen hervor, von denen zeigt

Fig. 1, wie die Fig. la und Ib zusammengehören,

F i g. 1 a und 1 b das Schaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der Erfindung.

Die verbesserte Schaltung gemäß F i g. 1 a und 1 b enthält ein Netzanschlußgerät 1 (F i g. 1 a), das eine Gleichspannung zwischen seinen Ausgangsleitungen 2 und 3 erzeugt. Die Ausgangsleitung 3 ist geerdet, und die Ausgangsleitung 2 weist eine negative Spannung in bezug auf Erdpotential auf. Ein Spannungsregler 5 (F i g. 1 a und 1 b) enthält mehrere parallelgeschaltete Transistoren 6-1 bis 6-n (F i g. 1 b), die die Ausgangsleitung 2 (F i g. 1 a) mit einem Ende eines BelastungswiderstandesR (Fig. Ib) koppeln. An der Ausgangsklemme 4 (F i g. 1 b) der parallelgeschalteten Transistoren 6-1 bis 6-n werden je nach dem Wert des Belastungswiderstandes R verschiedene Spannungswerte eingestellt.

Eine Konstantstrom-Treiberschaltung 7 (F i g. 1 b) koppelt die Ausgangsleitung 3 (F i g. 1 a) mit dem anderen Ende des Belastungswiderstandes R (F i g. 1 b). Wie schon angedeutet, stellt der Belastungswiderstand/? eine große Zahl einzelner Leitungszüge auf einer gedruckten Schaltungsplatte dar, von denen jeder wahlweise durch nicht dargestellte Relaispyramidenschaltungen an die Klemmen 8 und 9 (F i g. 1 b)

angeschlossen wird, und zwar vorzugsweise unter der Steuerung einer ebenfalls nicht dargestellten Rechenanlage. Da jeder Leitungszug eine andere Länge (und einen anderen Querschnitt) aufweist, ist der Belastungswiderstand R als veränderbarer Widerstand dargestellt worden. - ;

Der Spannungsregler 5 (Fig. 1^. und Ib) enthält weiter einen Verstärker 15 (F i g. 1 a), der die Spannung an der Ausgangsklemme 16 (Fig. Ib) der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 mit einer Bezugsspannung vergleicht und ein Steuersignal an die Regeltransistoren 6-1 bis 6-n (F i g. 1 b) des Spannungsreglers 5 über die Stromverstärker 17, 18 und 19 (F i g. 1 a und 1 b) sendet.

Auf Eingangsimpulse an der Klemme 21 (F i g. 1 b) hin erzeugt ein Flipflop 20 (F i g. 1 b) an der Klemme 22 nahezu rechteckförmige Ausgangsimpulse, um Ausgangsimpulse der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 (Fig. 1 b) von bestimmter Dauer und mit sehr kurzen Anstiegs- und Abfallzeiten hervorzurufen.

Verschiedene Sicherheits- und Prüfschaltungen sind schematisch dargestellt. So ist z. B. eine Stromdurchgangs-Prüfschaltung 25 (Fig. Ib) mit einem Widerstand 26 (F i g. 1 b) gekoppelt, der zwischen dem Belastungswiderstand R (F i g. 1 b) und der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 (F i g. 1 b) angeordnet ist. Wenn der den Widerstand 26 durchfließende Strom einen vorgegebenen niedrigen Wert überschreitet, welcher anzeigt, daß der Strom Durchgang durch den jeweiligen Leitungszug der gedruckten Schaltung hat, der den Belastungswiderstand darstellt, spricht die Prüfschaltung 25 (F i g. 1 b) in bekannter Weise an und erzeugt ein den Stromdurchgang anzeigendes Ausgangssignal.

Mittels einer Durchschmelz-Prüf-und-Abschaltsteuerschaltung 30 (F i g. 1 b) sollen Beschädigungen des gedruckten Leitungszuges und der Schaltungsplatte in dem Fall verhindert werden, daß ein Durchschmelzen erfolgt, weil eine Einkerbung, eine Pore oder ein Bereich mit abnorm kleinem Querschnitt in dem geprüften Leitungszug festgestellt wird. Die Durchschmelz-Prüf-und-Abschaltsteuerschaltung 30 hat den Zweck, das Durchbrennen in dem Augenblick, wenn es erfolgt, festzustellen, wodurch der Eingangsimpuls zum Flipflop 20 und zu der ihm zugeordneten Konstantstrom-Treiberschaltung 7 beendet und so eine nicht wieder zu beseitigende Beschädigung des Leitungszuges und der Schaltungsplatte verhindert wird.

Die Durchschmelz-Prüf-und-Abschaltsteuerschalschaltung 30 ist in herkömmlicher Form aufgebaut und spricht auf einen Eingangsimpuls mit vorgegebener Polarität an, der über einen Transformator 31 zugeführt wird. Die Primärwicklung 32 des Transformators liegt zwischen der Klemme 8 (F i g. 1 b) und der den Transistoren 6-1 bis 6-n (F i g. 1 b gemeinsamen Ausgangsklemme 4 (F i g. 1 b). Beim Durchschmelzen einer Leitung wird der Stromfluß in der Primärwicklung 32 (F i g. 1 b) unterbrochen und dadurch eine Spannungsspitze in der Sekundärwicklung 33 induziert. Diese Spannungsspitze betätigt die Durchschmelz-Prüf-und-Abschaltsteuerschaltung 30 (F i g. 1 b), um so den Eingangsimpuls für das Flipflop 20 (F i g. 1 b) zu beenden. Ohne die Durchschmelz-Prüf-und-Abschaltsteuerschaltung 30 (F i g. 1 b) würde der Spannungsregler das Durchschmelzen als erhöhte Belastung wahrnehmen und automatisch seine Ausgangsspannung erhöhen, um dadurch den gewünschten Strompegel aufrechterhalten zu können. Gerade durch diese erhöhte elektrische Energieleistung könnte die Schaltungsplatte stark beschädigt werden.

Durch die Not-Unterbrechungsschaltung 35 (F i g. 1 a) soll ein katastrophales Zerstören dann verhindert werden, wenn der starke Stromimpuls aus der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 (F i g. 1 b)

ίο weiterhin über die vorgegebene Impulsdauer hinaus fließt oder wenn z.B. ein Kurzschluß an der Klemme 8 (F i g. 1 b) entsteht. Auf einen dieser Umstände hin bewirkt die Not-Unterbrechungsschaltung 35 (Fig. la), daß eine Sicherung 36 (Fig. la) im Netzanschlußgerät 1 anspricht und dadurch den in den Zeichnungen dargestellten Schaltungen kein Strom mehr zugeführt wird. Die Ansprechzeit der Not-Unterbrechungsschaltung 35 und das Ansprechen der Sicherung 36 sind so gewählt, daß der Strom abgeschaltet wird, bevor sich die Kontakte der Relais-Pyramidenschaltung öffnen. Würden sich die Kontakte öffnen, solange der Stromimpuls mit einer Amplitude von 30 Ampere durch die Schaltung C fließt, würden die Kontakte stark beschädigt odei£

zerstört. Die Einzelheiten der Not-Unterbrechungsschaltung 35 werden noch beschrieben.

An die Konstanstrom-Treiberschaltung 7 (F i g. 1 b) ist eine Stromwert-Prüf schaltung 40 (Fig. 1 b) angeschlossen. Diese Prüfschaltung ist herkömmlich aufgebaut und besteht aus Schwellwertprüfschaltungen, die feststellen, ob der hohe Stromwert innerhalb bestimmter Grenzen aufrechterhalten wird. Zum Beispiel kann die Prüfschaltung 40 zwei Detektoren umfassen, von denen einer das Vorliegen eines über 29 Ampere liegenden Stromwertes und der andere das Vorliegen eines Stromwertes von mehr als 31 Ampere feststellt. Ein genügender Stromwert wird daher durch das Wirksamwerden des Detektors für den niedrigeren Stromwert und das Unwirksamwerden des Detektors für den höheren Stromwert angezeigt.

Nachstehend seinen nun die verschiedenen Schaltungen im einzelnen erläutert. Das Netzanschlußgerät 1 (F i g. 1 a) enthält einen Schalter 50, der die Primärwicklung 51 eines Transformators 52 mit einer Wechselspannungsquelle über eine Sicherung 53 verbindet, und ein Relais 54. Die Sekundärwicklung 55 des Transformators ist an einen Vollweggleichrichter 56 und ein Siebglied 57 angeschlossen. Die eine Ausgangsklemme des Siebgliedes 57 ist mit der Ausgangsleitung 3 und die andere über die Sicherung 36 und eine parallel zu ihr liegende Serienschaltung aus einer Glimmröhre 58 und einem Widerstand 59 mit der Ausgangsleitung 2 verbunden. Falls die Sicherung 36 anspricht, erhält die Leitung 2 über die Glimmröhre 58 und den Widerstand 59 eine sehr niedrige Spannung zugeführt. Das Relais 54 weist einen Kontakt 54 α auf, der, wenn der Schalter 50 offen ist, die Kondensatoren des Siebgliedes 57 entlädt.

Das Netzanschlußgerät 1 enthält Mittel, durch welche verschiedene Gleichspannungswerte,. (z.B. — 12 und -18VoIt) als Vorspannungen und Betriebsspannungen für die verschiedenen dargestellten Schaltungen eingestellt. werden. Dazu gehört eine Emitterfolgeschaltung, die aus zwei parallelgeschalteten Transistoren 65 und 66 besteht. Die Basiselektroden der Transistoren 65 und 66 sind an eine, eine feste Vorspannung liefernde Schaltung angeschlossen,

die auS' zwei' in Serie geschalteten Zenerdioden 67 und 68 und einem Widerstand 69 besteht. Im bevorzugten Äusführungsbeispiel definiert die Diode 67 einen Spannungsabfall von 12 Volt und die Diode 68 einen Spannungsabfall von ;(5,8 Volt,-wodurch die Spannung an den Basiselektroden auf;' —18,8 Volt eingestellt wird. Die Spannung an den Emitterelektroden der Transistoren beträgt daher etwa -lSKolt;^;' -7 .'·■.::".;.^;;. '' . ·.

Eine Zenerdiode 70, die einen Spannungsabfall von 12VoIt aufweist, ist an die Emitterelektroden der Transistoren 65 und 66 über einen Emitterwiderstand 71 angeschlossen. Diese letztgenannte Diode definiert die Bezugsspannung, die durch den Verstärker 15 (Fig. 1 a) mit dem Äusgangspotential der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 (F i g. 1 b), das an der Klemme 16 (Fig· Ib) erscheint, verglichen wird.

Der Verstärker 15 (F i g. 1 a) besteht aus einer Transistorverstärkerstufe 75 in Emitterschaltung, deren Emitterelektrode an die Diode 70 und deren Ba- ao siselektrode über einen Strombegrenzungswiderstand 76 an den Verbindungspunkt 16 (F i g. 1 b) angeschlossen sind. Die Basiselektrode ist außerdem an einen Spannungsteiler angeschlossen, der aus Widerständen 77, 78 und 79 (Fig. la) besteht, welche in as Serie zwischen der Ausgangsleitung 3 und den miteinander verbundenen Emittern der Transistoren 65 und 66 angeordnet sind. Der Kollektor des Transistors 75 ist über einen Widerstand 80 mit der Ausgangsleitung des Netzanschlußgerätes 1 verbunden. Außerdem ist der Kollektor mit der Basiselektrode des ersten Stromverstärkers 17 verbunden.

Der Verstärker 75 arbeitet normalerweise in der Nähe der Sättigung und hat die Aufgabe, eine Spannung zu liefern, die groß genug ist, um den Stromimpuls mit der gewählten Amplitude durch den Belastungswiderstand R fließen zu lassen und um die gewünschte Spannung an der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 (F i g. 1 b) aufrechtzuerhalten. Wenn die Konstantstrom-Treiberschaltung 7 durch einen Impuls eingeschaltet wird und Strom durch den Belastungswiderstand R fließt, wird die Basis des Verstärkers 75 derart ausgesteuert, daß das Kollektorpotential sofort ansteigt und dadurch die Bedingung erfüllt, nach der die Ausgangsspannung des Spannungsreglers 5 (F i g. 1 a und 1 b) gleich der gewünschten Treiberspannung plus dem gewünschten Spannungsabfall an den Belastungswiderstand R bei dem gewählten Stromwert ist. Der Ausgangsstrom des Verstärkers 75 ist nicht groß genug, um einen größeren Laststrom durch die Transistoren 6-1 bis 6-n (F i g. 1 b), bei denen es sich um bis zu 35 Transistoren handeln kann, aufrechtzuerhalten. Daher wird der erforderliche Treiberstrom von den Stromverstärkern 17, 18 und 19 (Fig. la und Ib) geliefert, welche die nötige Verstärkung für die richtige Steuerung bewirken. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel weisen die Verstärkerstufen 17, 18 und 19 und die Transistoren 6-1 bis 6-n {Fig. Ib) vorzugsweise einen Spannungsverstärkungsfaktor von etw.a eins auf. Daher ist die Ausgangsspannung des Spannungsreglers 5 (F i g. 1 a und 1 b) im wesentlichen gleich der Ausgangsspannung an der Kollektorelektrode des Transistorverstärkers 75.

Die Konstantstrom-Treiberschaltung 7 (F i g. 1 b) des bevorzugten Ausführungsbeispieles besteht aus drei parallelgeschalteten Konstantstrom-Transistortreiberstufen 90, 91 und 92 in Emitterschaltung. Die Kollektorelektroden dieser Transistoren sind über den Widerstand 26 an den Belastungswiderstand R angeschlossen, und ihre Emitter sind über eine aus den Dioden 93 und 94, dem Potentiometer 95 und dem Widerstand 96 bestehende Serienschaltung mit dem Erdpotential verbunden. Ein Relaiskontakt 97 ist zum Potentiometer 95 parallel geschaltet und wird geschlossen, wenn der hohe Stromwert (30 Ampere) den Belastungswiderstand R durchfließt und geöffnet, wenn der niedrige Stromwert (5 Ampere) den Belastungswiderstand R durchfließt. Die Emitterelektroden sind außerdem über einen Widerstand 98 an die Vorspannungsquelle von — 18VoIt (Fig. la) angeschlossen. Die Basiselektroden der Transistortreiberstufen sind über Strombegrenzungswiderstände 100, 101 und 102 an die Ausgangsklemme 22 des Flipflops 20 (Fig. 1 b) angeschlossen.

Das Flipflop 20 besteht aus einem ersten Paar von Transistoren 105, 106, die einen Schmitt-Trigger bilden, bei dem im Ruhezustand der Transistor 105 gesperrt und der Transistor 106 leitend ist. Ein der Klemme .21 zugeführter negativer Eingangsimpuls macht den_: Transistor 105 leitend und sperrt den Transistor 106. Die positiver werdende Spannung am Kollektor des Transistors 106 schaltet einen invertierenden Transistorverstärker 107 ein. Die Kollektorelektrode des Verstärkers 107 weist einen einstellbaren Spannungsteiler auf, der aus einem Widerstand 108 und einem Potentiometer 109 besteht. Das Potentiometer ist so eingestellt, daß die Konstantstrom-Treiberschaltung 7 veranlaßt wird, den gewünschten Wert des Ausgangsstromes zu erzeugen. Der Schleifer 110 des Potentiometers 109 ist mit den Basiselektroden der Transistortreiberstufen 90, 91 und 92 über zwei Emitterfolger 111 und 112 verbunden.

Die Not-Unterbrechungsschaltung 35 (Fig. 1 a) besteht aus zwei parallelgeschalteten Transistorverstärkern 120 und 121 in Emitterschaltung. Die Emitter der genannten Transistoren liegen auf Grund einer Zenerdiode 122 und eines Widerstandes 123 an einer ausgewählten Spannung. Die Kollektoren der Transistoren 120 und 121 sind mit der Steuerelektrode einer gesteuerten Vierschicht-Schaltdiode 125 über einen Emitterfolger 126 gekoppelt. Falls einer der Transistoren 120 und 121 leitend wird, wird die Vierschicht-Schaltdiode 125 eingeschaltet, um die Ausgangsleitungen 2 und 3 des Netzanschlußgerätes 1 kurzzuschließen. Dadurch wiederum wird das Ansprechen der Sicherung 36 bewirkt.

Die Transistoren 120 und 121 werden normalerweise im nichtleitenden Zustand gehalten. Die Basis des Transistors 120 ist an eine Integrierschaltung angeschlossen, die aus den Kondensatoren 130 und 131, einem verstellbaren Potentiometer 132 und einem Widerstand 133 besteht. Der Widerstand 133 ist an den Verbindungspunkt der Emitterwiderstände 95 und 96 der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 angeschlossen. Beim Betrieb der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 ist die Spannung am Verbindungspunkt zwischen den Widerständen 95 und 9i eine Funktion des Ausgangsstromes der Konstantstronv· Treiberschaltung 7. Der Spannungsimpuls wird durch die vorher erwähnte Integrierschaltung integriert, und wenn die Impulsdauer zu lang ist, erreicht die Spannung an der Basis des Transistors 120 einen Wert (vorgegeben durch die Einstellung des Potentiometers 132), der den Transistor leitend macht und

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die Vierschicht-Schaltdiode 125 zum Ansprechen bringt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel prüft die Integrierschaltung nur die Dauer des Stromimpulses, dessen Amplitude 30 Ampere beträgt. Eine ebensolche Integrierschaltung mit Verstärker kann natürlich zum Prüfen der Zeitdauer des S,tromimpulses mit niedriger Amplitude vorgesehen wirden.

Die Basis des Transistorverstärkers ■ 121 ist mit einer Schaltungseinrichtung verbunden, welche den Spannungspegel an der Ausgangsklemme 4 (F i g. 1 b) des Spannungsreglers 5 überwacht. Diese Einrichtung besteht aus drei Transistorverstärkern 140; 141 und 142 (Fig. la), deren Emitter über einen gemeinsamen Widerstand 143 an die Spannung von —18 Volt angeschlossen sind. Durch eine Zenerdiode 144 wird an den Emittern eine Spannung von — 6VoIt aufrechterhalten. Die Verstärker sind so vorgespannt, daß unter normalen Betriebsbedingungen der Transistorverstärker 142 leitend und die Verstärker 140 und 142 nichtleitend sind. Solange der Verstärker 142 nichtleitend ist, liegt Erdpotential an der Basis des Transistorverstärkers 121, wodurch dieser Transistor gesperrt gehalten wird.

Falls die Spannung an der Ausgangsklemme 4 des Spannungsreglers 5 in Richtung auf das Erdpotential ansteigt, weil z.B. die Klemme8 zur Erde kurzgeschlossen wird, steigt die Spannung an der Basis des Transistorverstärkers 140 so weit an, daß dieser Transistor leitend und der Transistorverstärker 141 gesperrt wird. Beim Ausschalten des Transistorverstärkers 141 wird der Verstärker 142 eingeschaltet, um der Basis des Transistorverstärkers 121 eine negative Spannung zuzuführen und dadurch diesen Transistor leitend zu machen. Dadurch wird die Vierschicht-Schaltdiode 125 in den leitenden Zustand geschaltet und schließt die Netzleitungen 2 und 3 kurz, so daß die Sicherung 36 anspricht.

Nun sei kurz die Wirkungsweise der Schaltungen im bevorzugten Ausführungsbeispiel besprochen. Wie schon angedeutet wurde, sei angenommen, daß die Schaltungen in einer durch eine Rechenanlage gesteuerten Prüfeinrichtung verwendet werden. Vor dem Einleiten der Prüfoperationen wird der Schalter 50 (F i g. 1 a) geschlossen, um die Schaltung in ihren normalen Betriebszustand zu bringen. Die Endklemmen eines ersten Leitungszuges auf einer gedruckten Schaltungsplatte werden über eine Vielzahl von Relaiskontakten mit den Klemmen 8 und 9 (F i g. 1 b) verbunden. Wenn sichergestellt ist, daß alle Relaiskontakte geschlossen sind, gelangt ein negativer Impuls zur Eingangsklemme 21 des Flipflops 20 und bewirkt, daß ein rechteckiger Ausgangsimpuls den Transistoren der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 zugeführt wird. Jetzt wird der Relaiskontakt 97 geschlossen und dadurch bewirkt, daß die Transistoren der Konstantstrom-Treiberschaltung einen Ausgangsimpuls mit einer Amplitude von 30 Ampere und von bestimmter Impulsdauer erzeugen. Dieser Impuls wird dem durch den Belastungswiderstand R veranschaulichten gedruckten Leitungszug über einen Pfad

ίο zugeführt, der von der geerdeten Ausgangsleitung 3 des Netzanschlußgerätes 1 (F i g. 1 a) über den Widerstand 96 (Fig. 1 b), den Kontakt 97, die Dioden 94 und 93, die Transistoren 90, 91 und 92, den Widerstand+6, die Klemmen 9 und 8, die Primärwicklung 32 des Transformators 31, die Transistoren 6-1 bis 6-n (und in geringerem Ausmaß die Stromverstärker 17 und 18) zur Ausgangsleitung 2 des Netzanschlußgerätes führt.

Der Verstärker 15 (F i g. 1 a) fühlt sofort den

ao Spannungspegel an dem Verbindungspunkt '16 (F i g. 1 b) ab, der eine Funktion des Wertes des Belastungswiderstandes R ist, und stellt sofort an der Ausgangsklemme 4 des Spannungsreglers 5 einen Pe-_H-· gel ein, durch den die Spannung an der Konstant-'·

as strom-Treiberschaltung 7 auf den gewünschten Wert. eingestellt wird. . .

Falls kein Durchschmelzen erfolgt, wird der Eingangsimpuls an der Klemme 21 nach 5 Millisekunden beendet, um die Konstantstrom-Treiberschaltung 7 abzuschalten. Kurz danach fallen die Relais ab und trennen dadurch den gedruckten Leitungszug von den Klemmen 8 und 9 ab. Dieser Ablauf wird für jeden zu prüfenden Leitungszug wiederholt. Bestimmte der Bauelemente werden nachstehend wegen ihres ungewöhnlich niedrigen Wertes angegeben. Der Widerstand 26 liegt vorzugsweise in der Größenordnung von 3/100 Ohm. Das Potentiometer 95 ist auf einen Wert in der Größenordnung von 2 Ohm eingestellt, und der Wert des Widerstandes 96 liegt in der Größenordnung von 2/10 Ohm. Wie schon erwähnt, müssen die Transistorverstärker 6-1 bis 6-n extrem kleine Impedanzen für den sie durchfließenden Strom aufweisen, und daher müssen ihre Emitterwiderstände extrem kleine Werte haben, z. B. 1 Ohm.

Von Hand reparierte Schaltungsplatten werden vorzugsweise bei einem niedrigeren Strompegel (z. B. 5 Ampere) geprüft. Der niedrigere Ausgangsstrom wird in der Konstantstrom-Treiberschaltung 7 durch öffnen des Kontaktes 97 erzeugt. Im übrigen gleicht die Wirkungsweise der Prüfschaltung der oben für den hohen Stromimpuls beschriebenen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Transistorisierte Schaltungsanordnung zum raschen und automatischen Prüfen gedruckter Leiterzüge mit unterschiedlichen Impedanzwerten auf Querschnittsvermindefdng durch Zuführen von Stromimpulsen konstanter Amplitude und Dauer, die nur bei Leiterzügen mit vermindertem Querschnitt zum Durchbrennen führen, was das Prüfergebnis darstellt, bei welcher Schaltungsanordnung eine Gleichspannungsquelle, eine Konstantstrom-Treiberschaltung und der zu prüfende Leiterzug in Reihe geschaltet sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein Spannungsregler (5; Fig. la und Ib) zwischen das eine Ende (8; Fig. Ib) eines zu prüfenden Leitungszuges (R) und die Gleichspannungsquelle (1; Fig. 1 a) eingefügt ist, dessen Impedanz eine inverse Funktion der Impedanz des Leitungszu_r ges ist, derart, daß der Spannungsabfall an der Konstantstrom-Treiberschaltung (7; F i g. 1 b) stets gleich groß ist und daß der Spannungsregler (5; Fig. Ib) einen Differenzverstärker (15; F i g. 1 a) enthält, der die Spannung am Verbindungspunkt (16; Fig. Ib) von Konstantstrom-Treiberschaltung und Leitungszug mit einer durch eine Zenerdiode (70; Fig. la) definierten Bezugsspannung vergleicht und ein dem Vergleichsergebnis entsprechendes Signal erzeugt, das nach weiterer Verstärkung den Spannungsregler so steuert, daß dessen Impedanz eine inverse Funktion der Impedanz des Leitungszuges ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantstrom-Treiberschaltung zum Erzeugen von Stromimpulsen vorgegebener Dauer durch einen Schmitt-Trigger (20; F i g. 1 b) steuerbar ist.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine induktiv an den Prüfstromkreis angekoppelte Steuerschaltung (30) vorgesehen ist, die bei Unterbrechung des Stromflusses infolge Durchbrennens eines Leiterzuges den Eingangsimpuls für den Schmitt-Trigger und damit auch für den Konstantstromgenerator beendet.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Notunterbrechungsschaltung (35; Fig. la) vorgesehen ist, die bei einem Stromimpuls des Konstantstromgenerators von längerer als der vorgesehenen Dauer oder bei einem unzulässigen Spannungswert an der Ausgangsklemme (4; F i g. 1 b) des Spannungsreglers eine Vierschichtdiode (125; Fig. la) in den Durchlaßzustand bringt, über die die Gleichstrom-Versorgungsleitungen der Schaltungsanordnung kurzgeschlossen werden und eine Sicherung zum Ansprechen gebracht wird.