DE1541868C3 - Prüfgerät für elektronische Bauteile - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfgerät für elektro- wegungsablauf der Bauteile längs der Prüfstraße nische Bauteile mit mindestens einer ersten Schalt- und die verschiedenartigen Messungen, sondern auch vorrichtung zum Anschließen der Versorgungs- 40 Einrichtungen zur Speicherung der jeweiligen Meßspannung(en) an ausgewählte Anschlüsse des elek- werte, die für jedes Bauteil zu einem Meßprotokoll tronischen Bauteils und mit einer an mindestens zusammengefaßt werden, sowie die Klassifizierung einen ausgewählten Anschluß anschließbaren stati- der Bauteile und schließlich die Zuweisung des Bauschen .Meßvorrichtung, die am Ausgang Impulse teils in eine bestimmte Ablage. Das bekannte Prüfabgibt, deren Zahl ein Maß für die statische Meß- 45 gerät führt sämtliche Messungen mit Gleichspangröße ist, und mit einer programmierbaren Steuer- nungen und/oder Gleichströmen aus, und die dabei vorrichtung zur Durchführung von Messungen an erhaltenen Meßwerte werden in Impulsfolgen umdem zu prüfenden elektronischen Bauteil: gesetzt und dann über Zähler binär kodiert.

Während und nach der Herstellung elektronischer Ferner ist ein Prüfgerät, insbesondere zur autoBauteile, wie z. B. Dioden, Transistoren und inte- 50 matischen Prüfung und Sortierung von Dioden, begrierte Schaltungen, werden von Herstellern oder kanntgeworden, das grundsätzlich dem zuvor beEndverbrauchern Messungen durchgeführt, um fest- sprochenen Prüfgerät gleicht, sich aber von diesem zustellen, welche Kenngrößen die Bauteile haben dadurch unterscheidet, daß die Gleichspannungsund für welche Vorrichtungen sie somit geeignet meßwerte lediglich mit einer Bezugsspannung versind. ■·. .55 glichen und das Vergleichsergebnis gespeichert wird, Alle an elektrischen Bauelementen durchzuführen- wobei eine Umsetzung in eine Impulsfolge und eine den Messungen kann man in zwei große Kategorien. Impulszählung nicht stattfindet. Bei diesem Prüfgerät einteilen.. Von diesen umfaßt die erste statische sind zwar Vorrichtungen vorhanden, die es gestatten, Messungen, bei denen die angelegten Ströme und die Richtspannungswerte von Dioden mittels Hoch-Spannungen sowie die Ausgangssignale des zu prü- 60 frequenz zu bestimmen. Dabei wird jedoch am Ausfenden Bauteils im wesentlichen Gleichspannungs- gang der Diode wiederum eine Meßspannung gesignale bzw. Gleichstromsignale sind, wobei auf das wonnen, die im wesentlichen eine Gleichspannung Zeit- und Frequenzverhalten des Prüflings keine ist. Auch bei diesem bekannten Prüfgerät durchläuft Rücksicht genommen wird. Zu der zweiten Kate- das zu prüfende Bauteil bzw. die Diode mehrere gorie gehören die dynamischen Messungen, bei 65 Meßstationen.

denen neben den die Arbeitspunkte bestimmenden Zusammenfassend läßt sich also feststellen, daß

Gleichspannungen und Gleichströmen zeitlich ver- mit den bisher bekanntgewordenen . Prüfgeräten

änderliche Eingangssignale verwendet werden, um einerseits nur statische Messungen durchgeführt

werden konnten, deren Ergebnisse keine oder doch nur unzureichende Rückschlüsse auf die dynamischen Eigenschaften der geprüften Bauteile zuließen und daß außerdem von der Ansicht ausgegangen wurde, daß es zur Erzielung genauer Meßergebnisse an einer Vielzahl von zu prüfenden Bauteilen erforderlich sei, mehrere Prüfstationen vorzusehen, an denen jeweils eine Messung durchgeführt wird.

Ausgehend von diesem Stand der Technik, lag der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Prüfgerät vorzuschlagen, welches es gestattet, sowohl statische als auch dynamische Messungen durchzuführen und mit welchem bei vergleichsweise geringem Aufwand eine Vielzahl verschiedener Messungen an einem Bauteil, insbesondere an einer integrierten Schaltung, durchführbar ist. Dabei sollten die mit dem Prüfgerät erhaltenen Meßwerte in digitaler Form vorliegen, so daß nicht nur eine erhöhte Meßgenauigkeit, insbesondere für die dynamischen Betriebsparameter der Bauteile, sondern auch eine leichte Verarbeitung der Meßwerte in Digitalrechnern gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch ein Prüfgerät der eingangs beschriebenen Art gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß lediglich eine einzige Prüfstation zur Aufnahme des Bauteils vorgesehen ist, daß mindestens ein periodische Impulse abgebender -Impulsgenerator zur Erzeugung mindestens teilweise periodischer Signale vorgesehen ist, der über die Schalteinrichtung an ausgewählte Anschlüsse des Bauteils anschließbar ist, daß ferner mindestens eine dynamische Meßvorrichtung zur Durchführung dynamischer Messungen von Amplituden- und Zeitverläufen vorgesehen ist, die an ausgewählte Anschlüsse des Bauteils anschließbar ist und die am Ausgang ebenfalls Impulse abgibt, deren Zahl ein Maß für den Augenblickswert der dynamischen Meßgröße ist.

Der entscheidende Vorteil des erfindungsgemäßen Prüfgeräts besteht also darin, daß lediglich eine einzige Prüfstation vorgesehen ist, was einen kompakten Aufbau des Prüfgeräts ermöglicht, und daß in dieser Prüfstation in schneller Reihenfolge eine Vielzahl von Messungen durchführbar ist.

Aus diesen Vorteilen ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Prüfgerät insbesondere für die Prüfung nichtlinearer, logischer Schaltungen zur Ermittlung der Kennwerte bestimmter Bauelemente für Funktionsmessungen von Analogschaltungen u. dgl. geeignet ist. Beispielsweise eignet sich das erfiridungsgemäße Prüfgerät für die Prüfung von UND-, ODER- und NAND-Schaltungen für Kippstufen, Inverter, Treiber für logische Schaltungen, Differenzverstärker, Rechenverstärker, lineare Verstärker, gedruckte Schaltungen auf Trägern, logische Baugruppen, Dioden, Transistoren und Widerstände. Bei den einzelnen Messungen können dabei folgende Parameter bzw. Funktionen ermittelt werden: Verzögerungszeiten, Anstiegszeiten, Speicherzeiten, Abfallzeiten, Ausbreitungsverzögerungen, Durchschaltzeiten, Ausbreitungsunterschiede, durchschnittliche Verzögerungen, Strom- und Spannungsrichtungs-Umkehrzeiten, " Überschwingen, Unterschwingen, Perioden, Impulsbreiten, Amplituden, Spitzenamplituden, Spannungshübe, logische Pegel, Rauschgrenzen, Rückwirkungen, Vierpolparameter und weitere Hochfrequenzmeßdaten, insbesondere von aktiven Bauteilen, Gleichstromverstärkung, Schaltgeschwindigkeiten, Bandbreiten, Leckströme, -spannungen und -leistungen, Spannungsdurchbrüche, Erholzeiten naeh Sperrzuständen, Absinken statischer oder dynamischer Werte während Langzeitmessungen. Daneben ist das erfindungsgemäße Prüfgerät selbstverständlich auch geeignet, die üblichen statischen Spannungs- und Strommessungen durchzuführen.

ίο Als Vorteil der Erfindung ergibt sich außer der Lösung der gestellten Aufgabe, daß die Vielzahl verschiedenartiger Meßfehler, welche mit den beim Stand der Technik vorhandenen, zahlreichen Meßstationen verbunden sind, entfallen. Überdies können die späteren Einsatzbedingungen der Prüflinge durch dynamische Messungen mit Hilfe von mindestens teilweise periodischen Wellenzügen und einstellbaren oder programmierbaren Impulsmustern sehr genau simuliert werden. .

ao Ein erfindungsgemäßes Prüfgerät kann bei einem Minimum an Rüstzeit und Kosten automatisch sehr schnell eine große Anzahl von Messungen durchführen. Amplituden- und Zeitmessungen sind mittels periodischer Signale durchführbar, die sich mit

as etwa 50 MHz wiederholen. Bei den verschiedenen, vorzugsweise nacheinander durchgeführten Messungen braucht der Prüfling nicht aus der Fassung herausgenommen zu werden. Das Gerät kann schnell und leicht für die verschiedenartigsten Prüflinge und Prüffassungen umgestellt werden. Vorspannungen und Anregungsimpulse können wahlweise an irgendeine Zuleitung des Prüflings gelegt werden. Die statischen und/oder dynamischen Messungen werden zwischen zwei Zuleitungen oder zwischen einer Zuleitung und Erde durchgeführt. Strommessungen können an jeder Zuleitung des beispielsweise als Vierpol darstellbaren Prüflings sowohl im statischen als auch dynamischen Betrieb durchgeführt werden.

Bei Gleichspannungs- oder -Strommessungen vorkommende Driftfehler werden bei den dynamischen Messungen, wo sie nicht auftreten können, erkannt und meßbar. Es ist nur ein einziger Meßkanal für Spannungsmessungen erforderlich. Mit dem erfindungsgemäßen Prüfgerät können schließlich aus

♦5 einer großen Anzahl periodisch wiederkehrender Meßkurven Spannungsproben in verschiedenartiger Weise entnommen werden, wodurch hochgenaue Messungen möglich sind, bei weichen Rauscheinflüsse weitgehend ausgeschaltet sind.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an Hand einer Zeichnung näher erläutert und/oder sind Gegenstand der Schutzansprüche. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine elektrische Baugruppe, die auf einem Trägerrahmen aus Plastik befestigt ist und die mit dem Prüfgerät nach der Erfindung durchgemessen werden kann,

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Meßvorrichtung, Fig. 3 einen teilweise vereinfachten Schnitt durch die Meßvorrichtung der F i g. 2 längs der Linie 3-3 in Fig. 4,

Fig. 4 eine teilweise vereinfachte Schnittansicht längs der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5a bis 5f Blockschaltbilder, die nach ihrem Zusammensetzen den Aufbau des erfindungsgemäßen Systems zeigen,

F i g. 6 eine Anleitung, wie die F i g. 5 a bis 5 f zusammenzusetzen sind,

Quadrant zwischen den Trennwänden 44 und 41 ist in fünf Segmente durch einen Einsatz 46 unterteilt, der radiale Trennwände 47, 48, 49 und 50 aufweist. Vier gedruckte Schaltungen tragende Tafeln 60 liegen über und vier gedruckte Schaltungen tragende Bretter 62 liegen unter jedem Quadranten. Jedes Relais L_nR_n liegt zwischen einer oberen und einer unteren Tafel 60, 62, wobei die Relais die Tafeln 60, 62 mechanisch miteinander verbinden. Diese Konstruktion

ierät gemäß der Erfindung gemessen werden können, Fig. 11 eine zeitliche Darstellung des automatischen Ablaufs während der Hauptabtastung / ohne Spitzenspeicherung,

Fig. 12 eine zeitliche Darstellung der Hauptabtastung mit Spitzenspeicherung,

In Fig. 1 ist eine Baugruppe 10 mit integrierten Schaltungen gezeigt, die mit dem erfindungsgemäßen

F i g. 7 eine Darstellung zeitlicher Vorgänge, die die Wirkungsweise der digitalen Synchronisiervorrichtung zeigen und angeben, wie der Abtastimpuls und der Taktimpuls für die langsam arbeitende Logik abgeleitet wird,

Fig. 8 eine Darstellung zeitlicher Vorgänge für die Anordnungen nach den F i g. 5 a bis 5 f,

F i g. 9 eine zeitliche Darstellung des automatischen Ablaufs bei einer dynamischen Messung,

Fig. K) eine zeitliche Darstellung zweier typischer, io gestattet, daß man jedes Segment nur in die Quasich wiederholender Wellenformen, die mit dem Prüf- dranten des Gehäuses 40 einsetzen und hängend an

den oberen Tafeln 60 befestigen muß. Der Anschlußdraht jedes Relais L₁₁R_n durchquert die zugehörige, untere Tafel 62 und ragt in eine Buchse 64, die auf einer Anschlußtafel 66 befestigt sind. Das Anschlußbrett 66 besitzt Federkontakte 68 an seiner unteren Oberfläche, die mit den verschiedenen Buchsen 64 über gedruckte Schaltungen verbunden sind, die die Anschlußtafel 66 besitzt. Die Federkontakte 68 sind

Prüfgerät durchgemessen werden kann. Die Bau- 20 auf zwei konzentrischen Kreisen in geeigneter Weise gruppe 10 umfaßt einen flachen Würfel 12, in dem angeordnet, das HalbleilerpläUchen untergebracht ist. Sechzehn
Leitungen 14 gehen vom Würfel aus und sind um
die Rippen 16 und 18 eines aus Plastik bestehenden
Rahmens 20 gebogen, der die Handhabung, das 25 Standsstücken 78 am Ring 74 befestigt. Die ganze Durchmessen und den Versand der Baugruppe 10 Relaiseinheit 26 ruht in einer Öffnung 80. die in erleichtert. Obwohl die Baugruppe 10 nur sechzehn
Leitungen aufweist und die im folgenden besprochene
Meßvorrichtung bei dem dynamischen Messen nur
für sechzehn Leitungen eingerichtet ist, kann man 30 Platte 36 ruht an ihrem Umfang auf dem Umfang nahezu jede Leitungszahl durchmessen, wenn man der Öffnung 80.

das Prüfgerät und dessen Aufbau ändert. Das Schaltverbindungsbrctt 28 besitzt eine große

JDf Anzahl an Kontaktplättchen 86, die in zwei konzen-

Teilsystem des Prüfgeräts trischen Kreisen im Abstand voneinander angeordnet

Die Baugruppe 10 kann in eine Prüffassung 22 35 sind und mit den Federkontakten 68 der Anschlußeines Hochfrequenz-Prüfgeräts 25 eingesetzt werden. tafel 66 zusammenwirken. Wie später noch genauer Das HF-Prügerät besitzt ein Fassungsbrett 24, die
Prüffassung 22, eine Relaiseinheit 26 und ein Schaltverbindungsbrett 28.

Die Prüffassung 22 besitzt eine Anzahl Feder- 40 wechselt werden. Dies erreicht man, indem man das kontakte 23. die jeweils eine elektrische Verbindung Schaltverbindungsbrett 28 auf einem Deckel 90 abmit den Leitungen 14 herstellen. Die Prüffassung 22
ist auf dem gedruckte Leitungen aufweisenden
Fassungsbrett 24 befestigt, das mittels Steckern 30

in die Relaiseinheit 26 eingesteckt ist. Die gedruckten' 45 96 getragen, die an einem 'Auszug 98 befestigt sind. Leitungen auf dem Fassungsbrett 24 verbinden die Der Auszug hat Rollen 100, die in Schienen 102 Federkontakte 23 mit den zugehörigen Steckern 30. laufen, die am Tisch 82 befestigt sind. Es können Die Prüffassung 22 und das Fassungsbrett 24 sind auch andere Halterungen vorgesehen sein. Wenn für unterschiedliche Baugruppen 10 verschieden aus- man an den Klemmvorrichtungen 96 dreht, so wird gelegt. Um zu gewährleisten, daß die richtige Prüf- 50 der Deckel 90 und das Schaltverbindungsbrett 28 abfassung 22 bei einer bestimmten Messung verwendet gesenkt, so daß der Auszug 98 herausgezogen und wird, sind auf dem Fassungsbrett 24 Kennmarkie- das Schaltverbindungsbrett 28 ausgewechselt werden rungen in Form einer gedruckten Schaltung 32 auf- kann. Die elektrischen Verbindungen des HF-Prüfgebracht. Diese Kennmarkierungen werden, über geräts werden nachfolgend an Hand der Fig. 5d Kontakte 34 herausgeführt, die auf einer Platte 36 55 beschrieben. .

sitzen und sind mit einer noch zu beschreibenden In den Fig. 5a bis 5f und insbesondere in

Fig. 5d sind zwei Leitungen der Baugruppe 10 dargestellt und mit L₁ und L₂ bezeichnet. Die Lei-

Das Gehäuse 40 ist formschlüssig mit einem Ring74 verbunden. Die Anschlußtafel 66 ist mit Hilfe von am Umfang angeordneten Schrauben 76 und Abeinen Tisch 82 eingebracht ist und ist mit Hilfe von Schrauben 70 hängend an der Platte befestigt; die durch den Ring 74 und Abstandsstücke 72 gehen. Die

beschrieben wird, ist das Schaltverbindungsbrett 28 für jede unterschiedliche Baugruppe 10 verschieden gestaltet und kann dementsprechend leicht ausgestützt, der einen Rand 92 und Stützen 94 aufweist sowie nicht dargestellte Ausrichtvorrichtungen besitzt. Der Deckel 90 wird von Klemmvorrichtungen

Steuereinheit verbunden.

"Die Relaiseinheit 26 besitzt neun für Hochfrequenz geeignete Relais .R₁ bis R_g für jede der sechzehn zu

der Baugruppe 10 führenden Leitungen L₁ bis L₁₆. 60 gehörigen Bauelemente sind in F i g. 5 d nicht gezeigt,

Die neun Relais für dief Leitung L₁ sind mit L₁ R₁ jedoch erwähnt, um das Verständnis des HF-Prüf-

bis L₁R₉ bezeichnet. Jedes Relais L_n, R_n umfaßt geräts zu erleichtern. Das Fassungsbrett 24 besitzt

einen Reed-Schalter in einer Glashülle, der durch Stromversorgungsleitungen PL₁ bis PL_lf), die elek-

eine Spule gesteuert werden kann, die um die Glas- trisch mit den Leitungen L₁ bis L₁₈ verbunden sind

hülle herumgewickelt ist. Die Relais L_n, R_n sind in 65 und die" Sammelleitungen PB_x bis PB₁₁. auf der

tungen L₃ bis L₁₆ und die zu diesen Leitungen

einem kreisförmigen Gehäuse 40 untergebracht, das durch radiale Trennwände 41, 42, 43 und 44 in vier Quadranten eingeteilt ist. Jeder Quadrant, z. B. der

oberen Tafel 60 mit Hilfe von Steckern 30 mit Strom versorgen. Die Sammelleitungen PS₁ bis PS₁₈ sind über Relais L_nR. bis L_nR₉ mit den Federkontakten

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68 der Anschlußtafel 66 verbunden. Die Kontakt- steuerbarer Rclaistreiber 150 angesteuert. Die Lci-

plättchcn 86 auf dem Schaltverbindungsbrett 28, die tungen dieser Relaistreiber 150 sind mit der oberen

mit den Federkontakten 68 zusammenarbeiten, sind Tafel 60 über Stecker 151 bis 158 (Fig. 2 und 3)

mit Stromversorgungsklemmen L_n 7", bis L_n T. ver- verbunden. Jeder Stecker 151 bis 158 besitzt Zu-

bundcn. 5 leitungen, die zu den Wicklungen der Relais führen,

Abfühlleitungen 5L₁ bis SL₁₆ gemäß Kelvin des die zu den beiden Leitungen L₁, L., der Baugruppe 10 Fassungsbrctls 24 sind jeweils mit einem der Stecker führen. Zum Beispiel besitzt der Stecker 151 die 30 mit Abfühlklemmen SB₁ bis SB₁. verbunden. Mit Relaistreiberleitungen für die Wicklungen der Relais Hilfe des Relais L₁R₄, der Verbindung zwischen L₁T?, bis L₁/?,, und der Relais L₂T?, bis L₂T?,,.
einem Federkontakt 68 und einem Kontaktplättchen io Zehn Gleichstrom-Stromversorgungen Nr. 1 bis 86 auf dem Schaltverbindungsbrett 28 werden Gleich- Nr. 10 sind mit Stromversorgungs-Sammelleitungen strom-Abfühlmcssungen durchgeführt. In den mei- B₁ bis Ti₁₀ jeweils verbunden. Jede der Gleichstromsten Fällen wird auf dem Schaltverbindungsbrett 28 Stromversorgungen ist sowohl hinsichtlich der Spanein durchgehender Leiter F₁ bis F_1n vorgesehen sein, nung als auch des Stromes in einem weiten Bereich der das Kontaktplättchen 86 mit einem noch zu be- 15 programmierbar. Wenn sie als Spannungsquellen schreibenden Anschluß 142 und schließlich einer arbeiten, besitzen sie eine Strombegrenzung. Diese statischen Zwecken dienenden Sammelleitung SS₁, Gleichstrom-Stromversorgungen sind auf dem Markt für jede Leitung 14 verbindet. Dynamisches Abfühlen erhältlich. Jede der sechzehn statischen Relaisfindet durch die Relais L_n/?, und L_nR., statt, die mit Sammelleitungen SR₁ bis ST? _1B kann mit irgendeiner der dynamischen Abfühlung dienenden Sammel- 20 der Stromversorgungs-Sammelleitungen B₁ bis B₁₀ leitungen DS₁ bis DS₄ verbunden sind, wobei jedes durch eine Anzahl Relais L_nTC₁ bis L_nK₁₀ oder mit dieser Relais entweder auf der oberen oder unteren · einer Erdschiene G über Relais L_nK_n verbunden Tatfei 60 oder 62 jedes Quadranten angeordnet ist, werden, die für jede Leitung L₁ bis L₁₀ vorgesehen um die vier Relais L_nR₂ in diesem Quadranten anzu- ist. Die Gleichstrom-Stromversorgung Nr. 1 und Nr. 2 schließen. Zum Beispiel können die Relais L₁ R₂ 25 haben Fernabtastleitungen /?S, und T?S._, und gcmeinbis L₁R₂ mit der dynamischen Sammelleitung DS₁ same Fcrnabtastleitungen T?SC₁ und RSC.,, von denen verbunden sein. In ähnlicher Weise können die jede wahlweise mit den statischen abfühlenden Relais L₅Ti₂ bis L_M7?.,, L_nT?.,-bis L₁₂ R., und L₁₃ T?₂ Sammelleitungen SS₁ bis SS_1n durch Relais L_nK₁₂, bis L₁₍.T?₂ mit den dynamischen Sammelleitungen L_nK_n, L_nK₁₃ und L_nTC₁₅ jeweils verbunden werden DS₂, DS.,~und DS₄ jeweils verbunden sein, die nicht 30 können. Die beiden Fernabtastleitungen AS₁, T?S₂ für dargestellt sind. Vier Bajonettstecker P₁ bis F₄ jede dieser Vorspannungserzeuger gestatten das Abdurchquercn das Gehäuse 40 und stecken in Buch- fühlen von positiven oder negativen Spannungen zur sen, die im mittleren Segment jedes der vier Qua- Erzeugung von Bezugsgrößen in den Stromversordranten angeordnet sind, wie am besten aus F i g. 4 gungcn. Zwei Leseleitungen T?O und T?OC können hervorgeht. 35 einzeln an irgendeine der statischen Abfühlleitungen

Für die Leitungen L₁ bis L_](. sind jeweils Vor- durch Relais L_nTC₁₆ und L_nTC₁₇ verbunden werden, spannklemmen SP₁ bis SP_1n am Schaltverbindungs- Die Leseleitungen RO und ROC stellen Eingangsbrett 28 befestigt, die der Zufuhr statischer Vor- leitungen für das statischen Messungen dienende spannung dienen. Die sechzehn durchgehenden Untersystem 230 dar, das später genauer beschrieben Leiter F₁ bis F_1n sind mit den statischen Sammel- 40 wird. Die koaxialen Versorgungskabel 122 und 126 leitungen SS₁ bis SS_1n durch Vielfachstecker 142 sind mit Impulsgeneratoren I und II (Fig. 5b) ververbunden, die an djr Kante des Schaltverbindungs- bunden, die Anregungsimpulse einer bestimmten bretts 28 in Fig. 3 sichtbar sind. Zwei dynamische, Frequenz, Amplitude und Breite erzeugen, wie noch der Anregung dienenden Sammelleitungen sind auf beschrieben wird.

dem Schaltverbindungsbrett 28 vorgesehen und 45 Es wird nunmehr auf das Schaltverbindungsbrett

können mit irgendeiner der Stromversorgungsklem- 28 eingegangen. Wenn eine vielpolige Baugruppe 10

men L_nT₁ bis L_n 7₅ bei irgendeiner der Leitungen L₁ gemessen oder geprüft werden soll, ist es häufig

bis L₁₀ durch Vorrichtungen verbunden werden, die nötig, Gleichspannungen an eine oder mehrere der

nachfolgend beschrieben werden. Die Sammel- Leitungen L₁ bis L₁₁. und Prüfimpulse an andere

leitungen DP₁ und DP₂ auf dem Schaltverbindungs- 50 Leitungen zu legen. Werden z. B. an einer einzigen

brett 28 können kreisförmige Gestalt haben. Auch Baugruppe 10 fündundzwanzig Messungen vorge-

die Stromversorgungsklemmen L_nT_n sind im Kreis nommen, so ändern die Vorspannungen und die

angeordnet, so daß irgendeine der Klemmen L_nT₁ Impulse im allgemeinen ihre Natur und werden

bis L_nT. leicht mit einer der Sammelleitungen DP₁ üblicherweise an verschiedene Leitungen gelegt. Um

oder DP., durch eine Drahtbrücke oder eine noch 55 wirkliche Arbeitsbedingungen genauer nachbilden zu

zu beschreibende Last verbunden werden können. können, ist es im allgemeinen notwendig, eine be-

Die Sammelleitung DP₁ kann mit einem kleinen stimmte Last in die Vorspannungszuführung oder

Stecker 120 (Fig. 3) mit einem koaxialen Versor- die Impulszufuhr für die Baugruppe zu legen. Die

gungskabel 122 verbunden werden, und die Sammel- Art der Last wird oft von Messung zu Messung bei

leitung DP₂ kann durch einen gleichen Stecker 124 60 einer bestimmten Baugruppe sich ändern und ändert

mit einem koaxialen Versorgungskabel 126 verbun- sich fast immer bei Baugruppen verschiedenen Typs,

den werden. Die Wirkungsweise des Schaltbretts 28 Hierzu sind die Stromvcrsorgungsklemmen L_nT₁ bis

wird am besten verstanden werden, wenn die stati- L_n T₅, die statischen Vorspannklemmen SP₁ bis

sehen Stromversorgungen und die dynamischen SP_1n und die dynamischen Stromversorgungs-Sammel-

Impulsgeneratoren beschrieben worden sind, die 65 leitungen DP₁, DP₂ nahe beieinander auf dem Schalt-

dazu verwendet werden, die durchzuprüfende Bau- brett angeordnet. Hierdurch wird man insofern bc-

gruppe anzusteuern. weglich, als jede Stromversorgungsklemme L₁₁T₁ bis

Die Relais L_nR_n werden vom Strom einer Reihe £-_n^₅ jeder Leitung mit irgendeiner der Vorspannung

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klemmen SP₁ oder der Sammelleitungen DP₁, DP., Dekadenzähler 240 steuert nacheinander zehn aufverbunden werden kann, und zwar entweder direkt einanderfolgende Folgeleitungen 241 während zehn durch eine Drahtbrückc oder durch ein elektrisches aufeinanderfolgender Impulse eines Taktgebers 242 Bauelement der geeigneten Art und des geeigneten der Steuereinheit an. Die zehn Folgeleitungen 241 Werts, wie z.B. durch einen Widerstand 144 (F ig. 3), 5 erstrecken sich zu jedem der dreizehn Tore G₁ bis einen Kondensator oder ein Widerstands-Konden- G_n. Die Schieberegister umfassenden Speicher M₁ satornetzwerk. Hierdurch kann irgendeine Leitung L_n bis M_1n speichern Programminformationen für die der Baugruppe 10 mit irgendeiner der zehn deich- Gleichstrom-Stromversorgung Nr. 1 bis Nr. 10. Jeder strom-Stromversorgungen verbunden werden, indem Speicher M₁ bis M₁₀ speichert Informationen, die die eine der Stromversorgungsleitungen L_nT₁ bis L_nT. io Art und die Größe der Vorspannung betreffen, die mit der benachbarten Vorspannklemme SP eng ver- geliefert werden soll, je nachdem, ob die Spannung bunden und das entsprechende Relais L_n K_n ge- auf die an den Leitungen L_n oder der Stromversorschlossen wird. Wenn das geeignete Relais L_nR. bis. gung herrschenden Spannung bezogen werden soll, L_n R₆ während der richtigen Prüfperiode geschlossen sowie den Zeitpunkt, zu dem die Gleichstrom-Stromwird, so wird die Leitung L_n mit der benötigten 15 Versorgung eingeschaltet werden soll, usw. Speicher Gleichstrom-Stromversorgung verbunden. In ahn- 243 und 244 speichern ähnliche Information für licher Weise kann jede Leitung L₁ bis L₁₆ mit irgend- die Impulsgeneratoren I und II. Ein aktives Signal einem der Impulsgeneratoren I oder 11 verbunden wird der zugehörigen Gleichstrom-Stromversorgung werden, indem man eine der Stromversorgungs- und dem Impulsgenerator über ein Tor G₁ bis G₁., klemmen L_n T_x bis L_n T. mit der geeigneten Sammel- 20 zugeführt, wenn der Logikpegel der Folgeleitung" leitung DP₁ oder DP., verbindet. Wie bereits erwähnt, die durch das Programm an die jeweilige Gleichkann diese Verbindung ein geeignetes elektrisches strom-Stromversorgung oder den Impulsgenerator Bauelement aufweisen, das die erwünschte Last angeschlossen ist, von »0« nach »1« wechselt,
abgibt. Jede Leitung L₁ bis L._G kann gewünschten- ..' >

falls über eine Last mit Erde verbunden; werden, 25 Arbeitsablaut beim Meßgerat indem man eine der Klemmen L_nT₁ bis L_nT₅ mit Der Arbeitsablauf des Meßgeräts kann am besten einer der benachbarten Vorspannklemmen SP_n ver- an Hand der zeitlichen Darstellung der Fig. 8 bindet und das geeignete Relais L_nZC₁₁ schließt. Die erläutert werden. Das ganze Gerät wird von einer Anwesenheit der fünf Stromversorgungsklemmen Steuereinheit 250 gesteuert. Eine der Hauptaufgaben L_nT₁ bis L_nT. und der Relais L_nR₅ bis L_nA₉ ge- 30 der Steuereinheit 250 ist, die Programminformation stattet, daß jede Leitung L_n mit der gleichen Vor- einer Programmeinheit 251 zu den einzelnen, mit spannklemme SP₁ oder der Sammelleitung DP₁ oder Schieberegistern versehenen Speichern des Geräts zu DP₂ über verschiedene Lastelemente für verschiedene schicken, die schon beschrieben wurden oder noch Prüfzwecke verbunden werden kann. Bis zu zehn beschrieben werden. Der Arbeitsablauf der Steuerverschiedene Gleichspannungs - Vorspannleitungen 35 einheit 250 wird durch den Taktgeber 242 synchrokönnen zu beliebiger Zeit verwendet werden, und nisiert, dessen Ausgangsspannung auf der Zeitachse jede Vorspann-Stromversorgung kann mit jeder An- 604 angegeben ist. Nachdem der Arbeitsablauf des zahl Leitungen L_n gleichzeitig verbunden werden. Geräts durch die Steuereinheit 250 eingeleitet worden Indem man zwei Impulsgeneratoren I und II vor- ist, wird die gesamte Programminformation für die sieht, die, wie später nochljeschrieben wird, synchron 40 Messung Nr. 1 den entsprechenden Speichern wähgesteuert sind, kann man zwei zueinander in rend einer Zeitspanne zugeführt, die bei 602a beBeziehung stehende Impulszüge an verschiedene ginnt und bei 6026 endigt.
Anschlüsse der Baugruppe 10 legen. Die Programmeinheit 251 kann bekannter Art

Sowohl das statische als auch das dynamische sein. Sie kann magnetischer Natur sein, kann Loch-Abfühlen als auch die Fernabfühlung für die Gleich- 45 karten, Lochbänder oder Rechner aufweisen, so daß strom-Stromversorgungen Nr. 1 und Nr. 2 werden eine Reihenfolge verschiedener Messungen einmit Hilfe einer Kelvin-Verbindung zu der jeweiligen schließlich von Hauptabtastungen I und Haupt-Leitung L_n durchgeführt. Statische Messungen führt abtastungen II bei einer dynamischen Messung oder man durch, indem man das Relais L_nR₄ schließt und eine statische Messung ohne, weiteres bei verschiedie Relais L_nA₂ und L_nA₃ öffnet und die geeigneten 50 denen Prüflingen wiederholt werden kann. Wie beRelais L_nK₁₆ oder L₇₁ZC₁₇ schließt. Dynamische reits erwähnt, schaltet die Steuereinheit 250 die Messungen werden durchgeführt, indem man das Programmeinheit 251 ein und aus und schickt die Relais L_n R₄ öffnet und die Relais L_nA₁ und L_nA₂ Information von der Programmeinheit 251 zu den schließt. Die Prüflinge werden während des Spei- geeigneten Speichern. Dies wird mit Hilfe einer am cherns einer Bezugsspannung* in dem dynamischen 55 Anfang und Ende einer jeden Programminformation Messungen dienenden Untersystem 230 geerdet, wie vorgesehenen kodierten Adresse erreicht. Da alle später noch beschrieben wird, indem man das . Speicher Schieberegister sind, muß der Speicher voll-ReIaJsL_nA₁ öffnet und die Relais L_nR₂ und L_nR₃ ständig gefüllt sein, um die Information in die geschließt. Die Relais L_nA₁ und L_nA₃ werden wechsel- eigneten Bitstellen der Schieberegister zu bringen, weise betätigt, wie dies durch die verbindende ge- 60 Die Programmeinheit 251 wird nach dem Programstrichelte Linie angezeigt ist. mieren einer jeden Messung durch ein Stopsignal

Die Zeit, zu der die Gleichstrom-Stromversorgun- im Programm des Lochstreifens angehalten. Für

gen Nr. 1 bis Nr. 10 und die Impulsgeneratoren I jede der aufeinanderfolgenden Messungen muß nur

und II eingeschaltet werden, kann so programmiert dasjenige Register neu programmiert werden, in dem

werden, daß die Vorspannungen und die Anregungs- 65 die Prüfbedingungen geändert werden müssen, ehe

impulse dem Prüfling in irgendeiner beliebigen man mit der nachfolgenden Messung beginnt.

Reihenfolge zugeführt werden, um den Prüfling Nach dem Programmieren, dessen Ende durch ein

zu schützen. Ein aufwärts und abwärts zählender Signal von der Programmeinheit 251 zur Steuer-

einheit 250 angezeigt wird, wird der vorwärts und rückwärts zählende Dekadenzühler 240 eingeschaltet, um die Impulse 604 des Taktgebers 242 in Vorwärtsrichtung zu zählen und um nacheinander die zehn Folgeleitungen Nr. 1 bis Nr. K) (die in Fig. 5a gemeinsam mit 241 bezeichnet sind) in den Zustand »1« zu versetzen, wie dies in F i g. 8 gezeigt ist. Wie bereits beschrieben, kann jede GleichstrorriTStromversorgung Nr. 1 bis Nr. 10 oder jeder Impulsgenerator I und II durch ein Signal eingeschaltet werden, das von den Toren Gj bis G₁., kommt, und zwar mit Hilfe einer der Folgeleitungen und einer Programmleitung von den zugehörigen Speichern M_x bis Ai₁₀, 243 und 244. In der gleichen Weise kann jede der zehn Folgeleitungen zusammen mit einer Programmleitung eines Prüfstartspeichers 296 mit Hilfe einer Torschaltung ein Prüfstartsignal erzeugen, das durch die Kurve 608 dargestellt ist .und vom Tor G_n zu einer Prüfverzögerungsschaltung 255 geht. Diese erzeugt ein Prüfverzögerungsimpuls 610, wenn er das Prüfstartsignal 608 empfängt. Der Prüfverzögerungsimpuls 610 dauert so lange, wie der Prüfstartspeicher 296 durch seine Programminformation bestimmt, damit der Prüfling in den eingeschwungenen Zustand kommen kann. Nach dem Prüfverzögerungsimpuls 610 wird ein Prüflesesignal 612 zur statischen Prüfsteuerung 292 geschickt, das außerdem zu der dynamischen Folge-Zeitgebervorrichtung 470 geschickt wird, die später noch beschrieben wird. Ein Meßbeginnsignal 614 wird dann sowohl in den statischen als auch dynamischen Meßuntersystem erzeugt, um den automatischen Arbeitsablauf jeder der Untersysteme gemäß den Programmbefehlen zu bewirken.

Ist man mit der statischen oder dynamischen Messung fertig, so wird ein Meßendesignal 616 zur Steuereinheit 250 zurückgesandt, die ein Prüfergebnissignal 618 erzeugt, den Dekadenzähler 240 umschaltet und an den Folgeleitungen Nr. 1 bis Nr. 10 in umgekehrter Richtung abwärts läuft und außerdem das Prüfstartsignal 608 und das Prüflesesignal 612 und das Meßbeginnsignal 614 beendet. Sobald die Folgeleitung Nr. 1 wieder auf »0« ist, wird das Programmeingabesignal 602 zur Programmeinheit 251 geschickt, und die Programminformation für die Messung Nr. 2 wird den Schieberegisterspeichern zugeführt. Ist die Messung Nr. 2 fertig programmiert, was durch den Abfall des Programmeingabesignals 602 oder das Ende der Aufzeichnung der Meßdaten aus der Messung Nr. 1 angezeigt wird, wofür der Abfall des Meßergebnissignals 618 verantwortlich ist, werden die Folgeleitungen Nr. 1 bis Nr. 10 wieder der Reihenfolge nach angeschlossen, und die zweite Messung geht in der gleichen Weise vonstatten.

Untersystem für die statische Messung

Die Leseleitungen RO und ROC sind mit dem Eingang des statischen Messungen dienenden Untersystems 230 verbunden. Das Untersystem umfaßt einen als Differenzverstärker ausgebildeten Rechenverstärker 252, der dazu benutzt wird, sowohl die Spannung als auch den Strom zwischen den Leitungen RO und ROC zu messen. Die Leseleitung ROC ist stets mit einem Eingang des Rechenverstärkers 252 verbunden. Die Leseleitung RO ist über einen von fünf dämpfenden, Widerstände und Relais aufweisenden Zweigen V₁ bis V. verbindbar, um Spannungsmessungen in verschiedenen Bereichen vornehmen zu können, da die Widerstandswerte in den Zweigen verschieden sind, um verschieden stark dämpfen zu können. Ein Widerstands-Relais-Zweig 254 ist außerdem geschlossen und schafft eine Rückkopplungsschleife für den Rechenverstärker, wodurch man einen Bezugswiderstandswert für alle Spannungsmessungen erhält. Für Strommessungen wird einer der neun Widerstände und Relais umfassenden Zweige S₁ bis .V₁, parallel zu den Leseleitungen RO und ROC gelegt und geschlossen. Der Spannungsabfall an diesem Zweig wird gemessen, indem man einen der Zweige V_x bis V. je nach Meßbereich für eine kurze Abtastperiode schließt, während der der Spannungsabfall am Zweig .V₁ bis .S_n abgetastet wird, um zu bestimmen, ob der zu messende Strom eine solche Größe hat. daß er den Rechenverstärker 252 in starke Sättigung treibt. Wenn dies nicht der Fall ist. werden der geschlossene Zweig S_n, der geschlossene Zweig V_n und der Zweig 254 geöffnet. Das Relais 256 wird geschlossen, und in der Rückkopplungsschleife des Rechenverstärkers 252 wird einer der Widerstände und Relais aufweisenden Zweige I₁ bis /₁₀ geschlossen, um eine Gleichstrommessung durchführen zu können. Der Strommeßbereich wird durch die verschiedenen Werte der Widerstände in den Zweigen /, bis /₁₀ bestimmt. Die Widerstandswerte der Zweige S₁ bis -V₉ entsprechen den Bereichen, die die Zweige /, bis /,, haben, und nur der Zweig V₅ entspricht dem Zweig I₁₀ während einer kurzen Periode am Messungsbeginn. Alle Zweige V_x bis V₅, I₁ bis /,,, und S₁ bis S₉ und die Relais 254 und 256 werden von besonderen Treibern angesteuert, die zu einer Treibergruppe 258 zusammengefaßt sind.

Der Spannungsunterschied zwischen dem Ausgang 272 und der Leseleitung ROC wird einem Spannungs-Frequenz-Wandler 274 zugeführt. Ein solcher Wandler ist auf dem Markt erhältlich und erzeugt eine Frequenz, die der Eingangsspannung proportional ist. Der Ausgang des Spannungs-Frequenz-Wandlers 274 ist über einen Transformator 276 mit einem Impulsformer 278 verbunden. Wegen der Transformatorkopplung liegen der Rechenverstärker 252 und der Spannungs-Frequenz-Wandler 274 auf fliegendem Potential und messen daher die Spannung zwischen zwei beliebigen Leitungen L_n des Prüflings. Der Impulsformer 278 wandelt die Frequenz in einen Impulszug um, der durch einen Digitalzähler gezählt werden kann. Der Digitalzähler arbeitet 2 msec lang, wie später noch genauer beschrieben wird. Für die vorliegende Beschreibung reicht es jedoch aus zu wissen, daß der 2 msec dauernde Impuls des Torimpulsgenerators 282 verursacht, daß der Impulszug aus dem Impulsformer 278 über ein UND-Tor 280 zu einer Zählersteuerung 284 gelangen kann, die den Impulszug während einer statischen Messung zum Datenzähler 286 durchläßt. Der Torimpulsgenerator 282 leitet ein 5 msec dauerndes Prüfbeginnsignal ein, das von der statischen Prüfsteuerung 292 kommt.

Das Ausgangssignal des Impulsformers 278 wird einem Frequenzdiskriminator 288 zugeleitet, der so eingestellt ist, daß er Frequenzen erfassen kann, die in etwa 250°/o des Meßbereichs liegen. Das Ausgangssignal des Frequenzdiskriminators 288 kippt eine Überlastkippstufe 290, wenn die Frequenz die eingestellte Größe überschreitet. Das Ausgangssignal der Überlastkippstufe 290 wird der statischen Prüf-

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steuerung 292 zugeführt, die die Relaistreibergruppe ratoren untergebracht ist und mit 100 MHz durch 258 steuert. Kommt von der Überlastkippstufe 290 den Bezugstaktimpuls 302 betrieben wird,
ein l'herlastsignal, so werden die Zweige V₁ bis V. Der Abtasttaktimpuls durch das digitale Synchrouncl das Relais 256 sofort geöffnet, damit der Rechen- nisationssystem 300 wird an einen Abtast-Taktimverstärker 252 nicht zu sehr in die Sättigung getrie- 5 pulsgenerator 318 gelegt, der einen geeigneten Imben wird. puls erzeugt, um das Abtastsystem auszulösen. Der

Die statische Prüfsteuerung 292 empfängt Pro- Abtast-Taktimpuls öffnet einen elektrischen Ruhe-

grammbefehle von einem Speicher 294, der für die schaller 320 eines Generators 322 hoher Anstiegs-

Meßart und den Meßbereich zuständig ist und an- geschwindigkeit. Der Generator 322 umfaßt eine

gibt, welche statische Messung und ob eine Strom- io Stromquelle 324. die über einen von vier Widerstän-

dder Spannungsmessung durchgeführt werden soll. den 331 bis 334 vier Kondensatoren 326 bis 329

Das statische Meßsystem kann auch den Meßbe- lädt, je nachdem, welcher von vier elektronischen

reich selbst einstellen, und zwar durch eine auto- Schaltern 337 bis 340 auf eine programmierte Mcß-

matische Meßbereichsteuerung 295. Wenn der Inhalt bereichsinformalion hin geschlossen worden ist. Die

des Datenzählers kleiner als ein bestimmtes Mini- i₅ Kondensatoren sind so ausgewählt, daß sie einen

mum ist — z. B. 20"» des Bereichs — oder größer schnellen Anstieg verschiedener Neigung erzeugen,

als ein bestimmtes Maximum — z.B. 199 ⁰Zo des Ein Impulsgenerator 374 hat drei Ausgänge, von

Bereiches —, dann wird von der Meßbereich- denen einer einen -Stroboskopimpulsgcnerator 376

steuerung 295 ein Signal zur statischen Prüfsteuerung antreibt, der gemäß Fig. 7 einen Stroboskopimpuls

geschickt, um den Meßbereich nach oben oder unten 20 380 erzeugt, der dazu verwendet wird, einen Schal-

umzuschalten. Die Messung wird dann wiederholt. ter 378 für die Abtastbrücke zu schließen. Der Stro-

Auf ein Kommando der Prüfverzögerungsschaltung boskopimpuls tritt dann auf, wenn der Anstieg 350

255 wird eine statische Messung eingeleitet. die Treppenspannung 370 übersteigt. Wenn die

,..,.,.. Treppenspannung ihren kleinsten Peeel gemäß der

Untersystem fur dynamische Messungen ^ _Lin|_c'₃₇₂ ^t _{haU d}*_{nn crschcint dcr} stroboskopimpuls

Für die Synchronisation der dynamischen Messun- 3801 im wesentlichen synchron mit dem Abtastgen sorgt ein digitales Synchronisationssystem 300. Taktimpuls 3101. Wenn jedoch die Treppenspan-Gemäß F i g. 7 erzeugt das Synchronisationssystem nung größer wird, so wird ein Stroboskopimpuls 300 hochfrequente Taktimpulse mit etwa K)OMHz, 380Π um eine Zeitspanne verzögert, die gleich der die durch die Taktimpulse 302. einen Rückstelltakt- 30 Zeit ist. die benötigt wird, um mit dem Anstieg 350 impuls 304. einen veränderlichen Taktimpuls 306. die Treppenspannung 370 zu überschreiten. Außereinen Yerzögerungstaktimpuls 308 und einen Abtast- dem kann der Strom in den Widerständen und Kontaktimpuls 310 dargestellt werden. Die vier zuletzTer- densatoren geändert werden, indem man einen Tranwähnten Taktimpulse sind genau mit einem hoch- sistor 342 einschaltet, der als Stromquelle dient und fiequenten Bezugstaktimpuls synchronisiert. Die Peri- 35 einen Teil des Stroms von der Stromquelle 324 nach ode/wischen den Rückstelltaktimpulsen 3041. 304II Erde ableitet. Dies erreicht man. indem man die usw. der Rückstelltaktimpulse 304 können mittels Spannung an der Basis eines Schalttransistors 344 Programm so gelegt werden, daß sie nach einer be- so senkt, daß die Spannung am Emitter eines Tran- -liebigen Anzahl von Bezugs-Taktimpulsen 302 auf- sistors 342 ebenfalls gesenkt wird,
treten, wie z.B. von tausend Bezugs-Taktimpulsen 40 Wenn der Schalter 320 geschlossen ist, was nor-Ws hunderttausend Bezugs-Taktimpulsen. Die Rück- malerweisc der Fall ist. ist" der Leiter 346 ebenfalls stellperiode des Rückstelltaktimpulses 304 kann als auf niederer Spannung. Wenn jedoch der Ruheschallogisches Wort angesehen werden, das tausend bis ter 320 geschlossen ist. ist der Leiter 346 auf niedehunderttausend Bits aufweist. Der veränderliche rer Spannung. Wenn, jedoch der Ruheschalter 320 Taktimpuls 306 kann so programmiert werden, daß 45 durch einen Impuls aus dem Generator 318 geöffnet er mit einer bestimmten Häufigkeit innerhalb jeder wird, dann entsteht eine Spannung an den Konden-Rückstellperiode auftritt. Der Verzögerungstaktim- satoren 326 bis 329, je nachdem, welcher der Schalpuls 308 kann so programmiert werden, daß er nach ter 337 bis 340 geschlossen worden ist. um den einer beliebigen Anzahl von Bezugs-Taktimpu-lsen schnellen Anstieg 350 gemäß Fig. 7 zu erzeugen. 302 auftritt, die bis zur Zahl 100 nach dem Auf- 50 Der Leiter 346 ist mit einem Eingang eines vertreten jedes veränderlichen Taktimpulses 306 reichen gleichenden Verstärkers 354 verbunden? Der andere können. Der Abtast-Taktimpuls 310 kann nur einmal Eingang des Verstärkers 354 ist mit dem Ausgang während jeder Rückstell-Taktimpulsperiode auftreten. eines Verstärkers 356 verbunden, der einen hohen kann jedoch so programmiert werden, daß er syn- Eingangswiderstand hat. Wenn die Spannung am Leichron mit irgendeinem Bezugs-Taktimpuls innerhalb 55 ter 346 die Spannung am Verstärker 356 ifbcrsteigt. der Periode auftritt. Die Rückstell-, veränderlichen. dann wird die Spannungsänderung am Ausgang des Verzögerungs- und Abtast-Taktimpulse werden von Verstärkers 356 durch" den Leiter 352 "zurückeinem digitalen Synchronisierspeicher 311 program- gekoppelt, um den Ruheschalter 320 wieder zu miert. schließen und den Kondensator schnell zu entladen.

Obwohl jeder der Taktimpulse dazu verwendet 60 wodurch die Spannung am Leiter 346 wieder auf die

werden kann, die Impulsgeneratoren I oder II zu ursprüngliche niedrige Spannung zurückkehrt. .

synchronisieren, wird man gewöhnlich den veränder- Der Leiter 346 ist mit einem Eingang eines als

liehen Taktimpuls 306 dazu verwenden, einen Prüf- Vergleicher arbeitenden Verstärkers 354 verbunden,

impuls zu erzeugen, wie dies durch die Anstiegs- Derandere Eingang des Verstärkers 354 ist mit dem

flanke 312 der Kurve 314 dargestellt ist. Der Abfall 65 Ausgang eines Verstärkers 356 verbunden, der einen

316 des Prüfimpulses kann entweder durch den hohen Eingangswiderstand, eine einstellbare Verstär-

Verzögerungstaktimpuls 308 oder durch einen Zähler kung und eine einstellbare Gleichstromverlagerung

bestimmt werden, der in den jeweiligen Impulsgene- zu Eichzwecken aufweist.

Das Eingangssignal für den Verstärker 356 leitet man vom Treppengenerator 358 über einen Widerstand 360 ab. Der Treppengenerator erzeugt eine große Anzahl auswählbarer Spannungspegel, die innerhalb zweier Grenzen sich um gleiche Beträge unterscheiden. Bei dem Ausführungsbeispiel erzeugt der Treppengenerator 4000 gleiche Spannungsschritte zwischen —2,0 und +2,0V. Der Treppengenerator kann wahlweise auf irgendeine der Treppenstufen mit Hilfe einer Treppensteuerung 362 eingestellt werden. Diese hat im wesentlichen zwei Betriebsarten: einmal den Bezugsbetrieb, währenddessen irgendeine der 4000 Spannungen erzeugt wird. Der andere ist der Zählbetrieb. Hierbei wird der Treppengenerator fortlaufend durch den langsamen Taktimpuls fortgeschaltet, der vom Abtastimpuls abgeleitet wird, wie jetzt beschrieben wird. Dabei macht der Treppengenerator wegen eines Treppenzählers 364 gleiche Schritte.

Der Treppenzähler 364 besteht aus einer Einer-Dekade, einer Zehner-Dekade, einer Hunderter-Dekade und einer Tausender-Dekade. Die Tausender-Dekade zählt nur von Null bis Drei, um Viertausend zählen zu können. Der Treppenzähler 364 ist mit der Treppensteuerung 362 verbunden, um die Treppenspannung bei jeder Zählung um eine Einheit weiterzuschalten. Die Einheit beträgt 1 mV. Zu Zwecken, die später noch im Zusammenhang mit der Zeilensprungabtastung beschrieben werden, steigert jeder langsame Taktimpuls den Inhalt der Zehner-Dekade und nicht der Einer-Dekade. Die Zehnerdekade schickt den Übertrag in die Hunderter-Dekade, die ihren Übertrag in die Tausender-Dekade schickt, um auf 400 (von 0 bis 399) zählen zu können. Als Ergebnis wird die Treppenspannung um Schritte von 10 mV pro langsamem Taktimpuls erhöht. Danach schickt die Tausender-Dekade einen Übertrag in die Einer-Dekade, und die Zählung auf 400 wird erhöht. Es ist nun jedoch jeder Schritt um 1 mV größer als der entsprechende vorhergehende Schritt bei der Zählung der 400 vorhergehenden Treppen. Die folgende Tafel, die auf einem Spannungsbereich von — 2,0 bis +2,0V und viertausend Schritten beruht, dient dazu, das Ausgangssignal des Treppengenerators zu erläutern, wenn er im Zählerbetrieb bei zehn Zeilensprungabtastungen /5-1 bis /5-10 betrieben wird.

Treppenspannungen
beim Zählerbetrieb für Zeilensprungabtastungen

	/5-1	/5-2 - ^	-/5-9	/5-10
Schritt 1 Schritt 2 Schritt 3	-2000 -1990 -1980	-1999 -1989 -1979	-1992 -1982 -1972	-1991 -1981 -1971
Schritt k	•			•
Schritt 397 Schritt 398 Schritt 399	+ 1970 + 1980 + 1990	+ 1971 + 1981 + 1991	+1978 + 1988 + 1998	+1979 + 1989 + 1999

Die Treppenspannung am Ausgang des Verstärkers 356 wird durch den Treppensprung 370 in Fig. 7 dargestellt. Die gestrichelte Linie 372 stellt die Spannung dar, bei der der Verstärker 354 keine Ausgangsspannung erzeugt. Die gleichstrommäßige Verstellung.des Verstärkers 356 wird eingestellt, so daß, wenn der Treppengenerator seine niederste Spannung hat und der Ruheschalter 320 geschlossen ist, kein Ausgangssignal am Verstärker 354 auftritt. Sobald jedoch der steile Anstieg 350 die Treppenspannung um einen infinitesimalen Betrag übersteigt,

ίο wird vom als Vergleicher arbeitenden Verstärker 354 ein genügend großes Aüsgangssignal erzeugt, das einen impulsgenerator 374 einschaltet.

Ein Ausgang des Impulsgenerators 374 steuert auch einen den langsamen Taktimpuls erzeugenden Generator 382 an, der einen Impuls erzeugt, der zeitlich nur wenig hinter dem Stroboskopimpuls liegt, wie dies der Spannungsvcrlauf 384 zeigt. Dieser Spannungsverlauf stellt den langsamen Taktimpuls dar und gibt die Zeitfolge für das dynamische Meßsystem an, wie nachfolgend beschrieben wird, und betätigt insbesondere den Treppenzähler; so daß die Spannung des Treppengenerators 358 synchron mit dem langsamen Taktimpuls 384 erhöht wird, wie bei 370 a und 370 b angezeigt. Der Generator 382 steuert auch einen den Rückstelltaktimpuls erzeugenden Generator 386 an, dessen Ausgangssignal auf einer Leitung 388 erscheint und zwei aufeinanderfolgende Impulse 3881 und 388II besitzt. Der langsame Rückstelltaktimpuls wird dazu verwendet, den Treppenzähler 364 zwischen beliebigen zwei langsamen Taktimpulsen zurückzustellen, wie dies durch die gestrichelte Linie 387 dargestelllt ist. Hierdurch kann der Treppenzähler auch für andere Steuerfunktionen verwendet werden.

Die sechzehn Leitungen L₁ bis L„. können wahlweise mit den Bajonettsteckern P₁ bis P₄ verbunden werden, indem man die geeigneten Relais L_nR₁ und L_nR_x schließt. Die Bajonettstecker P₁ bis F₄ stellen die Enden von Kabeln CC₁ bis CC_x dar, die mit den Eingängen von Abtastbrücken 378 a bis 378 d verbunden sind. Diese vier Abtastbrücken 378 α bis 378 a" werden jeweils von Stroboskopimpulsgeneratoren 376a bis 376a⁷ angesteuert, die alle vom Impulsgenerator 374 betätigt werden.

Wenn eine Abtastbrücke 378 durch die Impulse aus dem Stroboskopgenerator in der Größenordnung von 0,5 nsec geschlossen worden ist, erhält ein Kondensator 392 eine Ladung zwischen der am Kondensator anliegenden Spannung plus einigen Prozenten der Differenz zwischen der Spannung der bestimmten Leitung L_n und der am Kondensator 392 liegenden Spannung. Die Spannung am Kondensator 392 wird durch einen Verstärker 394 mit hohem Eingangswiderstand und dem Verstärkungsfaktor 1 sowie eine Multiplexeinheit 396 zum Eingang Nr. 1 eines Verstärkers 400 geschickt, der einen hohen Verstärkungsgrad und einen hohen Eingangswiderstand hat und als Vergleicher arbeitet. Gemäß der Beschreibung sind Verstärker mit hohem Eingangswiderstand solche, deren Eingangswiderstarid im Verhältnis zum Ausgangswiderstand groß ist. Der Ausgang des Verstärkers 400 ist über einen Arbeitskontakt 402 an einen Kondensator 404 legbar, um diesen aufzuladen, und kann über einen Ruhekontakt an einen Kondcnsator 408 gelegt werden, um diesen aufzuladen. Synchron mit dem Schließen der Abtastbrücke 378 während l,0mscc durch einen 1,0-msec-Impuls aus dem Univibrator 410 wird der Arbeitskontakt 402

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Si

geschlossen und der Ruhekontakt 406 geöffnet. Der gung tritt in derjenigen Periode auf, in der der Ar-Univibrator 410 wird vom Ausgang des Impuls- beitskontakt 402 geschlossen und der Ruhekontakt generators 374 angesteuert. Die Spannung am Kon- 406 offen ist. Die Zeitkonstante des Widerstands 422 densator 404 wird an den Eingang eines Verstärkers und des Kondensators 392 ist genügend groß, so daß 412 gelegt, der einen hohen Eingangswiderstand und 5 die Spannungsänderung am Kondensator 392 wänden Verstärkungsfaktor 1 besitzt. Die Spannung am rend der Periode keinen Einfluß hat, in der der Kondensator 408 wird an den Eingang eines iden- Arbeitskontakt 402 geschlossen ist. Jedesmal, wenn tischen Verstärkers 414 gelegt. Die Ausgänge der der Abtastwirkungsgrad der Abtastbrücke erhöht Verstärker 412 und 414 werden miteinander durch wird, erscheint eine solche Änderung, die kompeneinen veränderlichen Spannungsteiler 416 verbunden, io siert werden kann, indem man den Spannungsteiler dessen Schleifkontakt mit einem Leiter 418 verbun- 416 einstellt.

den ist. der zum zweiten Eingang des Verstärkers 400 Nachdem der Arbeitskontakt 402 geöffnet hat und

führt. Der Ausgang des Verstärkers 412 ist durch der Ruhekontakt 406 schließt, ist der Kondensator

einen Leiter 420 mit jedem Stroboskopimpulsgenera- 392 auf 1,0 V während einer Periode von 9,0 msec

tor verbunden, um so die geeignete Sperrspannung 15 aufgeladen worden. Der Kondensator 408 wird nach

für die Abtastbrücke zu erzeugen. Außerdem ist der dem Kondensator 392 geladen, weil die Eingänge

Ausgang über Widerstände 422 und vier Koaxial- des Verstärkers 408 nicht symmetrisch sind, bis die

kabel 424 zu Ladezwecken an die vier Kondensatoren Spannung an allen drei Kondensatoren 392, 404 und

392 zu Zwecken gelegt, die jetzt genauer beschrieben 408 sich auf 1,0 V beläuft, was die angenommene

werden. ao Spannung an der Prüflingsleitung war.

Wenn eine der Abtastbrücken 278 für eine sehr Wenn die Abtastbrücke 378 nun wieder schließt, kurze Zeitdauer, z. B. 0,5 nsec geschlossen wird, wird angenommen, daß die Eingangsspannung 2,0 V dann wird ein bestimmter Prozentsatz der Span- ist. Die Spannung am Kondensator 392 beträgt 1,0 V nungsdifferenz zwischen der Spannung an den Pro- wegen der vorhergehenden Abtastung. Wenn die benleitungen und der im Kondensator gespeicherten as Abtastbrücke wieder öffnet, so hat sich die Span-Spannung· 392 dem Kondensator392 zugeführt. Der nung am Kondensator392 auf 1,5V erhöht, d.h. Prozentsatz wird als der Abtastwirkungsgrad der 50% der Spannung zwischen der Eingangsspannung Brücke bezeichnet. Wenn z. B. die' Spannung am der Brücke und der Spannung am Kondensator 392 Kondensator 392 1,0 V und diejenige der Prüflings- vor der Abtastung wegen des 50%igen Abtastwirleitungen 2 V ist, so ist die Spannung am Konden- 30 kungsgrads, der für die Brücke angenommen wurde. sator392 1,5 V, wenn die Abtastbrücke sich kurz- Die 1,5 V werden durch den Verstärker 324 und die zeitig geschlossen und dann geöffnet hat, wenn man Multiplexeinheit 396 geschickt und gelangen dann an annimmt, daß der Abtastwirkungsgrad 50% be- den ersten Eingang des Verstärkers 400. Da 1,0 V trägt. Der Zweck des soeben beschriebenen Abtast- zum zweiten Eingang des Verstärkers 400 über den systems ist, am Ausgang des Verstärkers 412 eine 35 Leiter 418 zurückgekoppelt werden, wird der Kon-Spannung zu erzeugen, die gleich der Spannung am densator 404 zuerst durch eine Ausgangsspannung Eingang der Abtastbrücke ist, wenn die Brücke kurz- geladen, bis die Rückkopplung über den Verstärker zeitig geschlossen wird. Dies wird wie folgt erreicht. 412 und den Spannungsteiler 416 den Verstärker

Gleichzeitig mit dem Schließen der Abtastbrücke 400 wieder ins Gleichgewicht bringen, weil der Ar- 378 schließt sich der Arbeitskontakt 402, und der 40 beitskontakt 402 geschlossen und der Ruhekontakt Ruhekontakt 406 öffnet. Dieser Zustand dauert etwa 406 geöffnet ist. Damit die Spannung am zweiten l,0iisec an. Wenn angenommen wird, daß die Ab- Eingang des Verstärkers 400 gleich 1,5 V ist, muß tastbrücke 378 dreimal hintereinander geschlossen die Spannung am Ausgang des Verstärkers 412 wird, dann ist die Spannung am Eingang der Brücke gleich 2,0 V sein, weil die Spannung am Ausgang des positiv und 1,0, 2,0 und 3,0 V. Zur Erleichterung sei 45 Verstärkers 414 gleich IV ist und der Spannungsangenommen, daß der Abtastwirkungsgrad der teiler 416 auf 50% eingestellt worden ist. Daher He-Brücke 50% beträgt und daß die Anfangsspannung gen sowohl am Ausgang des Verstärkers 412 als auch jedes der Kondensatoren 392, 404 und" 408 gleich am Eingang der Abtastbrücke 2,0 V vor. Nachdem 0,0 V ist. Nachdem die Abtastbrücke 378 kurzzeitig der Arbeitskontakt 402 geöffnet und der Ruhekongeschlossen wurde, wird der Kondensator 392 auf 5° takt 406 geschlossen hat, werden die 2,0 V am Aus-0,5 V aufgeladen. Der Verstärker 394 schickt die gang des Verstärkers 412 wieder über das Koaxial-0,5 V an den ersten Eingang des Verstärkers 400. kabel 424 und den Widerstand 422 geschickt, um den Da der Arbeitskontakt 402 geschlossen und der Kondensator 392 und damit den Kondensator 408 Ruhekontakt 406 offen ist, wird der Kondensator auf 2,0 V aufzuladen, so daß der Verstärker 400 404 schnell durch den Verstärker 400 geladen, und 55 wieder im Gleichgewicht ist.

zwar deshalb, weil anfänglich über den Leiter 418 Alle Gleichspannungsabweichungen im Abtastzum zweiten Eingang des Verstärkers 400 0,0 V zu-. system werden am Ende im Kondensator 408 gerückgekoppelt werden. Der Kondensator 404 wird speichert, und daher erscheint am Ausgang des Veraufgeladen, bis die Spannung am Verstärker 412 ge- stärkers 412 kein bedeutender Fehler. Da der Vernügend hoch ist, um die Spannung am zweiten Ein- 60 stärker 400 eine Verstärkung in der Größenordnung gang des Verstärkers 404 auf 0,5 V anzuheben. Da von 20 000 hat, kann man alle Spannungsabweichunder Schleifkontakt des Spannungsteilers 416 auf gen an den Schaltern 402 und 406 oder an den Ver-50% eingestellt ist und da die Spannung am Kon- stärkern 412 und 414 vernachlässigen, da sie gegendensator 408 gleich 0,0 V ist, muß die Ausgangs- über den Meßeigenschaften des Systems nicht bespannung am Verstärker 412 und damit die Spannung 65 achtet zu werden brauchen. Daher ist die Ausgangsam Kondensator 404 den Wert von 1,0 V erreichen, spannung des Verstärkers 412 immer gleich der ehe der Verstärker 400 abgeglichen ist und das Auf- Spannung am Eingang der Abtastbrücke zu der Zeit, laden des Kondensators 404 beendet ist. Diese Bedin- zu der diese Brücke geschlossen ist. Anders aus-

gedrückt ist die Ausgangsspannung immer gleich der Spannung an der bestimmten Zuleitung, da jeder Spannungsabfall zwischen der Kelvin-Verbindung und der Abtastbrücke zur Verschlechterung des Wirkungsgrads der Brücke beiträgt und durch Einstellung des Spannungsteilers 416 kompensiert werden kann. '

Wenn Abtastbetrieb herrscht, so bildet das Abtastsystem den Spannungsverlauf an den Prüflingsleitungen durch Treppenapproximation nach, jedoch bei einer sehr niedrigen Frequenz. Es sei angenommen, daß bei 3041 und 304II zwei Rückstelltaktimpulse erscheinen. Dann erscheinen der erste, zweite und dritte veränderliche Taktimpuls 306 a, 306 b und 306 c bei bestimmten 100-MHz-Taktimpulsen, nachdem die Rückstell-Taktimpulse 3041 und 304II aufgetreten sind. Es sei außerdem angenommen, daß die veränderlichen Taktimpulse 306a, 306Z? und 306c dazu verwendet werden, den Anstieg von Prüfimpulsen 314a, 3146 und 314 c auszulösen und daß die entsprechenden Verzögerungstaktimpulse 308 a, 308 b und 308 c dazu verwendet werden, die Prüfimpulse abzuschalten. Jeder der Prüfimpulse 314 a, 314 b und 314 c stehen daher in genauem Zusammenhang mit dem vorhergehenden Rückstell-Taktimpuls 3041 oder 304II. Außerdem sei angenommen, daß diese Prüfimpulse gemäß Fig. 10 an einer Eingangsleitung des Prüflings auftreten. Die Kurve 315 stellt einen komplementären Kurvenverlauf dar, der aus einem Impulszug besteht. Sie kann an einer Ausgangsleitung des Prüflings auf einen Anregungspuls hin entstehen. Diese Kurve wird jedoch jetzt noch nicht besprochen. Außerdem sei angenommen, daß die Abtasttaktimpulse 3101 und 310II so programmiert sind, daß sie zwischen den ersten und zweiten Prüf impulsen 314 a und 314 b nach jedem Rückstelltaktimpuls auftreten und daß der Anstiegsgenerator so eingestellt ist, daß die schnellen Anstiegsspannungen 3501 und 350II, die zur Zeit T₀ synchron mit den Abtasttaktimpulsen 3101 und 310II auftreten, nach dem Abfall des dritten Prüfimpulses 314c enden. Da jeder Abtasttaktimpuls 310 genau eine gleiche Anzahl von 100-MHz-Taktimpulsen später nach jedem Rückstelltaktimpuls 304 auftritt und da jeder aufeinanderfolgende veränderliche Taktimpuls mit dem vorhergehenden Rückstellimpuls verglichen wird, erscheint der Punkt T₀ an der gleichen relativen Stelle hinsichtlich des zweiten und dritten Prüfimpulses 314 b und 314c während jeder der Perioden I, II usw., die durch die Rückstelltaktimpulse 3041 und 304II bestimmt werden. Wie man ohne weiteres einsieht, können mehrere tausend veränderliche Taktimpulse 306 zwischen jeweils zwei Rückstelltaktimpulsen 304, jedoch nur ein einziger Abtasttaktimpuls liegen.

Wenn Abtastbetrieb herrscht, wird der Treppengenerator 358 in Zählerbetrieb betrieben, um zehn Treppenstufen-Spannungsanstiege zu erzeugen, wie soeben beschrieben wurde. Zur Zeit T₀ liegt der Ausgang des Verstärkers 356 auf der Bezugsspannung, und der Stroboskopimpuls tritt etwa zur Zeit T₀ auf, die Abtastbrücke 378 schließt kurze Zeit, und die Spannung am Ausgang des Abtastsystems ist gleich der Spannung des abgetasteten Spannungsverlaufs 314 zur Zeit T₀. Knapp nach der Abtastung betätigt der langsame Taktimpuls 384 den Treppenzähler, der die Treppenspannung um 10 mV wie beschrieben erhöht. Als Ergebnis hiervon übersteigt der zweite schnelle Anstieg 350II die Treppenspannung nicht bis zu einem Zeitpunkt, der ein Vierhundertstel der Zeitspanne des schnellen Anstiegs nach T₀ beträgt, oder zur ZeItT₁₀, wenn die Prüfimpulse 314b und 314c dem zweiten Rückstellimpuls 30411 folgen. In ähnlicher Weise werden die nachfolgenden Stroboskopimpulse jeweils um ein Vierhundertstel der Anstiegszeit verzögert, so daß Abtastungen zur Zeit T₂₀, T₃₀ usw. bis zu T₃₉₉₀ auf die Impulse 314 b und

ίο 314c hin stattfinden, die zwischen aufeinanderfolgenden Rückstelltaktimpulsen auftreten. Als Ergebnis wird der Spannungsverlauf zwischen T₁ bis T₄₀₀₀ am Ausgang des Verstärkers 412 nachgebildet, jedoch mit einer sehr viel niedrigeren Frequenz, die etwa ein Vierhundertstel der Frequenz des Rückstelltaktimpulses beträgt, die wiederum nur ein Bruchteil der Frequenz des veränderlichen Taktimpulses und damit der Prüfimpulse 314 ist. Diese Abtastung stellt die Zeilensprungabtastung /5-1 dar. Während der Zeilensprungabtastung /5-2 wird dieser Vorgang wiederholt mit der Ausnahme, daß, weil nach jeweils 10-mV-Treppen die Treppenspannung um 1,0 mV höher ist als die entsprechenden Treppen während /5-1, die Abtastung zu den Zeiten T₁, T₁₁, T._M usw.

stattfindet. Während der dritten Zeilensprungabtastung wird zu den Zeiten T₂, T₁₂,. T₂₂ usw. abgetastet, bis zehn Zeilensprungabtastungen stattgefunden haben.

Das Prüfsystem kann auch so betrieben werden, das es wiederholt den Spannungsverlauf 314 an irgendeinen Punkt zwischen T₀ und T₁₀₀₀ während eines schnellen Anstiegs abtastet. Da T₀ auf irgendeinen lOOrMHz-Taktimpuls gelegt werden kann, indem man den Abtasttaktimpuls programmiert, kann der Spannungsverlauf 314 an jedem beliebigen Punkt abgetastet werden. Dies wird erreicht, indem man den Treppengenerator 358 so programmiert, daß er kontinuierlich eine statische Spannung mit einer Größe erzeugt, die der jeweiligen Zeit T_n entspricht, an der man interessiert ist und die zwischen -T₀ bis T₄₀₀₀ liegt. Als Ergebnis hiervon werden aufeinanderfolgende Stroboskopimpulse 380 zur gleichen Zeit während jeder Rückstellperiode erzeugt, und alle Abtastungen finden zur gleichen Zeit T_n bei jedem der abgetasteten, sich wiederholenden Impulse des abzutastenden Spannungsverlaufs statt.

Man kann auch die Spannung am Ausgang des Treppengenerators 358 wahlweise an den Ausgang des Abtastsystems zu Vergleichszwecken legen. Dies wird als Vergleicherbetrieb bezeichnet. Dies kann man durchführen, ob nun der Treppengenerator im Zählerbetrieb oder im stetigen Betrieb arbeitet. Der Ausgang des Treppengenerators 358 ist über Widerstände 425 und 426 mit einem Verstärker 428 verbunden, der einen hohen Eingangswiderstand und den Verstärkungsfaktor 1 aufweist und der über zwei Widerstände 429 und 430 mit dem Ausgang des Verstärkers 412 verbunden ist. Die Widerstände 429 und 430 bilden einen Spannungsteiler, und der Abgriff 431 stellt den Ausgang des Abtastsystems dar. Zwei elektrische Schalter 432 und 433 trennen die Treppenspannung vom Verstärker 428 und damit auch vom Abgriff 431, indem der Eingang des Verstärkers 428 geerdet wird, wenn man diese Schalter schließt. Die Schalter 432 und 433 werden komplementär zu einem Schalter 373 und den Relais L_nR₁, L_nR, und L_nR₃ betrieben.

Wenn das System im Abtastbetrieb arbeitet, entweder im Zeilensprungbetrieb oder beim Abtasten zu einem bestimmten Zeitpunkt, dann werden die Schalter 432 und 433 geöfTnet und der Schalter 373 geschlossen, um den Eingang des Verstärkers 356 /u erden. Zusätzlich werden alle Relais L_nR₁ in der Meßstation geölinet und die Schalter L_nR., und L„Ä_:1 geschlossen, um alle dynamischen abzutastenden Prüflinge zu erden und sicherzustellen, daß die Einaus, um dessen Ausgang von »0« (0,0 V) nach »1« ( + 4,0 V) zu schalten.

Es sei nun angenommen, daß die am Eingang Nr. 1 des Verstärkers 434. anliegende Spannung im 5 Kondensatorspeicher M-I gespeichert werden soll. Der Digital-Analog-Wandler 456 wird dann auf 0,0% eingestellt, so daß der Ausgang des Verstärkers 458 mit dem Eingang Nr. 2 verbunden wird. Die Schalter 444 und 446 werden geschlossen.

gänge der Abtastbrücke 378 an Erde liegen und daß io Wenn die Spannung an den Eingang Nr. 1 gelegt die Kundensatoren 404 und 408 eine Erd-Bezugs- wird, erzeugt der Verstärker 434 eine Ausgangsspannung speichern. Der Treppengenerator 358 kann spannung, die über die Schalter 444 und 446 und dann verwendet werden, irgendeine der viertausend die Dioden 448 und 450 gelegt wird, um den Kon-Bezugsspannungen zwischen -2000 und +2000V densatorspeicher M-I schnell zu laden. Die Spanan den Abgriff 431 zu Eichzwecken zu liefern. Man 15 nung am Kondensatorspeicher M-I wird über den kann auch dort die zehn aufeinanderfolgenden Verstärker 458 und den Digital-Analog-Wandler 456 Treppenspannungen abgreifen, die erzeugt werden, ohne Teilung an den Eingang Nr. 1 des Vergleicherwcnn man im Zählerbetrieb arbeitet, um Amplituden Verstärkers 434 gelegt, bis die zurückgekoppelte zu messen, wie jetzt beschrieben wird. Spannung am Eingang Nr. 2 gleich der Eingangs-

Der Abgriff 431 des Abtastsystems ist mit dem 20 spannung am Eingang Nr. 1 ist. Dann endet das Eingang- Nr. 1 eines Vergleicherverstärkers 434 eines Signal am Ausgang des Vergleichcrverstärkers 434, Bezugs- und Vergleichssystems verbunden. Der Aus- und die im Kondensatorspeicher MA gespeicherte gang des Vergleicherverstärkers 434 kann über zwei Spannung ist gleich der Spannung am Eingang Nr. 1. Schalter 435 und 436 und Dioden 438 und 440 so Der Vorgang zum Speichern einer Spannung im angeschlossen werden, daß man einen Kondensator- 25 Kondensatorspeicher M-II ist der gleiche, mit der speicher M-II laden kann. Der Ausgang des Ver- Ausnahme, daß die Schalter 435 und 436 diesmal gleicherverstärkers 434 kann auch über Schalter
444 und 446 über Dioden 448 und 450 so angeschlossen werden, daß ein Kondensatorspeicher M-I

geladen werden kann. Die Spannung am Konden- 30 angelegte Spannung kann im Kondensatorspeicher satorspeicherM-lI wird an den Eingang eines Ver- M-I gespeichert werden, indem man den Schalter stärkers 454 gelegt, der einen hohen Eingangswider- 444 schließt. Man kann die Spannung auch im Kons'tand und den Verstärkungsfaktor 1 hat. Der Aus- densatorspeicher M-II speichern, indem man nur gang des Verstärkers454 wird an eine lOO'.'n-KIemme den Schalter 435 schließt, abhängig von den Dioden eines Prozent-Digital-Analog-Wandlers 456 gelegt, 35 448 und 438. In ähnlicher Weise kann die negader einen programmierbaren Spannungsteiler-Trep- tivste Spannung in M-I gespeichert werden, indem penspannungsgenerator darstellt, wie jetzt beschrie- man nur den Schalter 446 schließt, so daß die Diode ben wird. Die Spannung am Kondensatorspeicher 450 arbeitet, oder in M-II, indem man nur den M-I wird an den Eingang eines Verstärkers 548 ge- Schalter 436 schließt, so daß eine Diode 440 arlegt, der einen hohen Eingängswiderstand und einen 40 beitet.

Verstärkungsfaktor 1 hat. Der Ausgang des Ver- Alle dynamischen Messungen beruhen auf der

stärkers wird an die 0⁰o-KlemmedesDigital-Analog-Wandlers 456 gelegt. Ein Ausgang 460 des Digital-Analog-Wandlers 456 wird an den Eingang Nr. 2

des Yergleicherverstärkers 443 gelegt. Wenn daher 45 nung wird von den Spannungen abgeleitet, die in der 0" o-Digital-Analog-Wandler 456 auf O°/o pro- einem oder beiden Kondensatorspeichern M-I und grammiert ist, wird die Spannung des Kondensatorspeichers M-I an den Eingang Nr. 2 des Vergleicher

geschlossen werden und der Digital-Analog-Wandler 456 auf K)O⁰Zo programmiert ist. Die positivste, am Eingang Nr. 1 während einer bestimmten Periode

Bezugsspannungs-Rückkopplung vom Digital-Analog-Wandler 456 zum Eingang Nr. 2 des Vergleicherverstärkers 434. Diese rückgekoppelte Bezugsspan

verstärkers 434 gelegt. Wenn JOO⁰Zo programmiert

M-II gespeichert sind. Aus diesem Grund ist beim automatischen Betrieb des Systems eine Normalisierungsperiode I vorgesehen, während der im Speicher

sind, so wird die im Kondensatorspeicher M-II ge- 50 M-I eine Spannung gespeichert wird, wonach eine speicherte Spannung an den Eingang Nr. 2 des Ver- Normalisierungsperiode II folgt, während der eine gleicherverstärkers 434 gelegt. Jeder andere Prozent- Spannung im Speicher MA I gespeichert wird. Nach satz zwischen 0 und 100°, 0 kann ebenso program- der Normalisierung von einem oder beiden Kondenmiert werden. In diesem Fall wird eine Spannung satorspeichern M-I und M-II kann die Spannung gleich der Spannung im Kondensatorspeicher M-I 55 beider Speicher MA oder M-II oder eine Spannung, plus dem programmierten Prozentsatz der Differenz die gleich der Spannung an M-I plus einem programmierten Prozentsatz der Spannung an M-II minus der Spannung an M-I zum Eingang Nr. 1 des Vergleicherverstärkers 434 zurückgekoppelt und mit der 60 Spannung am Eingang Nr. 1 verglichen werden. Zum Beispiel kann die Spannung am Speicher MA an den Eingang Nr. 2 gelegt werden, indem man den Digital-Analog-Wandler 456 auf O⁰O programmiert. In ähnlicher Weise kann die Spannung am Speicher M-II

Schalter 435, 436. 444 und 446 offen sind, wobei 65 an den Eingang Nr. 2 gelegt werden, indem man den die Verstärkung des Vergleicherverstärkers 434 mit Digital-Analog-Wandler 456 auf 100° 0 programder Verstärkung eines hohen Widerstands gekoppelt miert. Wenn der Digital-Analog-Wandler auf irgendwird, reicht ein Verstärker 462 hoher Verstärkung einen Prozentsatz zwischen 0.0 und 100° 0 program-

zwischen der Spannung, welche im Kondensatorspeicher M-II und der im Kondensatorspeicher M-I gespeicherten Spannung auf den zweiten Eingang des Vergleicherverstärkers 434 gegeben.

Jedesmal, wenn die an den Eingang Nr. 1 gelegte Spannung des Vergleicherverstärkers 434 die rückgekoppelte Spannung des Digital-Analog-Wandlers 456 am zweiten Eingang übersteigt und wenn die

31 32

miert ist, so wirkt er als Spannungsteiler, so daß die Periode wird dadurch gekennzeichnet, daß das Abzurückgekoppelte Bezugsspannung gleich der Span- tast-I-Signal 624 vorliegt und das Abtast-II-Signal nung am Speicher M-I plus dem programmierten 626 fehlt. Die Abtast-lI-Periode wird dadurch geProzentsatz der Differenz zwischen den beiden kennzeichnet, daß sowohl das Abtast-I-Signal als Spannungen ist. Zum Beispiel seien +1,0 V an M-I 5 auch das Abtast-II-Signal vorliegt. Nach den zehn und +2,0V an M-II angenommen, wobei 40% Zeilensprungabtastungen der Abtastung II geht das programmiert sind. Die rückgekoppelte Bezugs- Meßbeginnsignal 620 nach »0«, wodurch das Meßspannung würde dann + 1,4 V betragen. Immer endesignal 616 und das Meßergebnissignal 618 in wenn die Spannung am Eingang Nr. 1 des Ver- Fig. 8 erzeugt werden. Einen Taktimpuls später gleicherverstärkers 434 gleich oder kleiner als die io kehren das Abtast-I-Signal 624 und das Abtast-II-Spannung am Eingang Nr. 2 ist, so ist der Ausgang Signal 626 nach »0« zurück.

des Verstärkers 462 0,0 V oder »0«, und immer Fig. 11 zeigt die Reihenfolge der Ergebnisse bei

wenn die Spannung am Eingang Nr. 1 über diejenige einer der Abtastungen, z. B. bei der Abtastung I,

am Eingang Nr. 2 steigt, dann ist der Ausgang des wenn eine Spitzenamplitude nicht gespeichert wer-

Verstärkers 462 auf +4,0V oder bei »1«, wenn 15 den muß. Beim Abfall des Abtastbeginnimpulses

angenommen wird, daß die Schalter 435, 436, 444 622a und beim Beginn der Abtastung 1 entsteht

und 446 offen sind. - .· · ein Normalisierungssignal 632 während 3 msec plus

Der Ausgang des Verstärkers 462 ist mit dem 80 langsamen Taktimpulsen. Während dieser Periode, Sprungdetektor 464 verbunden. Dieser umfaßt einen die nachfolgend als Normalisierungsperiode I beZähler, bei dem eine »1« am Ausgang des Verstär- 20 zeichnet wird, wird im Kondensatorspeicher M-I eine kers 462 vorliegen muß, um nacheinander drei Zäh- Spannung gespeichert, die von einer Quelle abgeleitet lungen des langsamen Taktimpulses vornehmen zu ist, die von programmierten Informationen bestimmt können. Wenn der Ausgang des Verstärkers 462 wird, wie jetzt beschrieben wird. Am Ende der nach »0« zurückkehren sollte, ehe auf drei gezählt Normalisierungsperiode I entsteht ein den Speicher II worden ist, so wird der Zähler zurückgestellt und 25 normalisierendes Signal während 3 msec plus 80 die Zählung wieder aufgenommen, wenn der Aus- langsamen Taktimpulsen. Während dieser Periode gang wieder auf »1« ist. Der Sprungdetektor 464 wird im Speicher M-II eine Bezugsspannung gehat einen zweiten Zähler und eine logische Schaltung speichert. Diese Periode wird im folgenden als und kann daher so programmiert werden, daß er Normalisierungsperiode II bezeichnet. Dann entsteht entweder den ersten oder zweiten Sprung angibt. 30 ein das Abtastsystem normalisierendes Signal 636 Positive Spannungssprünge werden durch einen während 3 msec plus 20 langsamen Taktimpulsen, Übergang von »0« nach »1« angezeigt. Die ersten wie dies durch den Impuls 636a angezeigt ist, damit und zweiten negativen Übergänge werden festgestellt, das Abtastsystem sich auf die Spannung zur Zeit T₀ indem man das logische Signal aus dem Verstärker einstellen kann.

462 invertiert und die gleichen Zähler verwendet. 35 Am Ende des zu der ersten Normalisierungsperiode

Wenn der Eingang Nr. 1 des Vergleicherverstärkers gehörigen Impulses 636a werden die Zehner- und

434 nicht mehr positiver, sondern negativer als der Hunderter-Dekaden des Treppenzählers, die dazu

Eingang Nn 2 wird, wird ein Sprung festgestellt. Das verwendet werden, 20 Taktimpulse zu zählen, auf

Sprungsignal wird über einen Leiter 468 zum Folge- Null zurückgestellt, so daß die Zeilensprungabtastung

Zeitgeber 470 geschickt, der ein Stopsignal zur 40 /5-1 beim nächsten langsamen Taktimpuls beginnen

Zählersteuerung 284 schickt, wie dies durch eine kann. Zur gleichen Zeit entsteht das Datenzählsignal

Linie 472 dargestellt ist, die der Datenzählersteue- 638 und schaltet den Datenzähler 286 über die

rung befiehlt, die Datenzählung durch den Daten- Datensteuerung 284 ein, so daß er ebenfalls bei.der

zähler 268 zu beenden. nächsten Zählung beginnen kann. Das Datenzähl-

Die Aufeinanderfolge der dynamischen Messung 45 signal bleibt bestehen, bis man ein einen Sprung wird automatisch von dem dynamischen Folgezeit- meldendes Signal am Folgenzeitgeber 470 aus dem geber 470 und der Trennstelle 474 überwacht. Der Sprungdetektor 464 über den Leiter 468 erhält, zu langsame Taktimpuls 384 gemäß den Fig. 9, 11 welcher Zeit das Datenzählsignal 438 nach'»0« zu- und 12 gibt den Takt für das Untersystem für rückkehrt und der Datenzähler mit Zählen aufhört, dynamische Messungen an. Beim ersten langsamen 50 Während der Abtastung I zählt der Datenzähler 286, Taktimpuls nach dem Meßbeginnsignal 614 aus der indem er abzieht, wenn er nicht anders programmiert Prüfverzögerungsschaltung 255 wird ein dynamisches wird. Das das Abtastsystem normalisierende Signal Meßbeginnsignal 620 erzeugt. Das Signal verursacht 636 kann bei einem einen Sprung feststellenden den Anstieg eines Abtastbeginnimpulses 622a auf Signal 638a entstehen, um die zweite Normalisieder Leitung 622, der mindestens einen langsamen 55 rungsperiode 336 fc einzuleiten oder kann wahlweise Taktimpuls lang dauert. Einen Taktimpuls später durch Handsteuerung an der Entstehung verhindert kommt das Startsignal für die dynamische Messung, werden, bis der Treppenzähler bis auf 399 gezählt ferner ein Abtast-I-Signal 624, das so lange vorliegt, hat, um die ganze Zeilensprungabtastung /5-1 zu bis die beiden Hauptabtastungen vollendet worden Anzeigezwecken zu vervollständigen, ehe die Norsind. Nachdem die Hauptabtastung I vollendet ist, 60' malisierungsperiode 6366 beginnt. Nach der zweiten entsteht ein zweiter Abtastbeginnimpuls 622 b, der Normalisierungsperiode 636 b beginnt die zweite vier Taktimpulse lang dauert und verursacht, daß Zeilensprungabtastung /5-2. Zwischen den Zeilenein Abtast-II-Signal 626 nach »1« geht. Das Abtast- Sprungabtastungen sind Normalisierungsperioden I-Signal (M5-I) und das Abtast-II-Signal (M5-II) 3365, 636c usw. vorgesehen, damit man das Abtastwerden dazu verwendet, über Torschaltungen die 65 system zur Zeit T₀ normalisieren kann. Während der geeignete Programminformation aus den verschie- Zeilensprungabtastungen kann man entweder Zeitdenen Speichern zur geeigneten Zeit herauszuholen, oder' Spannungsfeldmessungen durchführen. In beiwie nachfolgend beschrieben wird. Die Abtast-I- den Fällen subtrahiert der Datenzähler und fährt

mit der Zählung lediglich während jeder Zeilensprungabtastung fort. Die am Ende der Zeilensprungabtastung /5-10 gezählte Zahl stellt den ersten Meßwert dar. Nach der zehnten Zeilensprungabtastung /5-10 tritt der Abtastbeginnimpuls 6226 auf und beginnt die Abtastung II, während der der gleiche Vorgang wiederholt wird, mit Ausnahme dessen, daß der Datenzähler beginnt, ohne rückgestellt zu werden, im Addierbetrieb zu arbeiten, so daß der Inhalt des Datenzählers am Schluß die Differenz zwischen den beiden Messungen beinhaltet, die während der beiden Abtastungen durchgeführt worden sind.

Wenn die Spitzenamplitude während eines bestimmten Zeitintervalls entweder im Speicher M-I oder M-II gespeichert werden soll, so folgt man nicht dem Arbeitsablauf nach Fig. 11, sondern dem Arbeitsablauf nach Fig. 12. Der Spitzenspeicherungsablauf ist der gleiche wie beim normalen Speicherablauf, mit Ausnahme dessen, daß ein ao Spitzenspeicherungssignal auf einer Leitung 640 am Ende des Abtastbeginnimpulses 622 a entsteht. Das den Speicher I normalisierende Signal 632 und das den Speicher II normalisierende Signal 634 und das das Abtastsystem normalisierende Signal 636 tritt auf, wie schon beschrieben, mit der Ausnahme, daß die ersten zehn Zeilensprungabtastungen alle bis zur dreihundertneunundneunzigsten Zählung weiterlaufen. Das Datenzählsignal 638 bleibt jedoch während der ersten zehn Zeilensprungabtastungen auf »0«. Ein Spitzenspeicherungssignal 642 komplementiert am Ende der ersten zehn Zeilensprungabtastungen. Das Spitzenspeicherungssignal 642 wird dazu verwendet, eine Spitze A im Speicher M-I während ungerader Zahlen von Zeilensprungabtastungen /5-1, /5-3, /5-5, /5-7 und /5-9 zu speichern. Ferner wird dieses Signal 642 dazu verwendet, eine zweite Spitze B, die üblicherweise entgegengesetzte Polarität hat, während der geradzahligen Zeilensprungabtastungen /5-2, /5-4, /5-6, /5-8 und /5-10 zu speichern. Während der Zeilensprungabtastung /5-10 werden die zehn Zeilensprungabtastungen wiederholt, während der das Datenzählsignal 638 angelegt wird, um die Datenzählung während jeder Zeilensprungabtastung zu veranlassen, wie dies gezeigt ist, um die gewünschten Amplituden oder Zeitmessungen durchführen zu können, die auf der Spannung oder den Spannungen beruhen, die in den Speichern M-I und/oder MtII gespeichert sind.

Obwohl der automatische Arbeitsablauf für Nor- so malisierungsperioden I und II sorgt, während deren eine Spannung in den Speichern M-I und M-II gespeichert werden kann und auch dafür sorgt, falls dies erwünscht ist, daß Spitzenspeicherungsperioden auftreten, in denen man eine Spitzenamplitude in.55 einen der beiden Speicher M-I oder M-II während der Abtastungen I und II stattfinden kann, sieht man . ohne weiteres, daß nie mehr als zwei dieser Speicherperioden verwendet werden, ausgenommen, wenn ein Speicher auf die entgegengesetzte große Spannung während der Spitzenspeicherung normalisiert wird. Häufig wird nur eine Speicherperiode verwendet. Es sei beispielsweise angenommen, daß es erwünscht ist, die Amplitude des Prüfimpulses 314a bei der Spannung V_s ., hinsichtlich der Spannung bei F^₁ zu messen. Zwecks dieser Messung wird die Treppensteuerung 362 während der Normalisierungsperiode I der Abtastung I so programmiert, daß sie eine eingeschwungene Spannung am Ausgang des Treppengenerators 358 mit einer Amplitude erzeugt, bei der zur Zeit V_{s i} ein Stroboskopimpuls innerhalb der Anstiegsperiode T₀ bis T₄₀J₀ entsteht. Das Abtastsystem arbeitet automatisch im Abtastbetrieb, bis auf der Ausgangsleitung 528 vom dynamischen Folgegeber ein Signal empfangen wird, um den Prüfling zu erden. Das Signal liegt auch am Eingang des Verstärkers 356 an und schließt die Relais L_n R₃ und den Schalter 373 und verbindet den Treppengenerator 358 mit dem Abgriff 431, indem die Schalter 432 und 433 geöffnet werden. Während der Normalisierungsperiode II der Abtastung I liegt dann kein Programm vor. Bei allen Spannungsmessungen ist das Abtastsystem so programmiert, daß es während der Zeilensprungabtastungen beider Abtastungen I und II im Bezugsbetrieb arbeitet. Mit Bezugsbetrieb ist gemeint, daß die Ausgangsspannung am Treppengenerator 358 an den Eingang Nr. 1 des Vergleicherverstärkers 434 gelegt wird. Es wird nur der Speicher M-I dazu verwendet, eine Bezugsspannung während der Abtastung*I zu speichern.

Für die Normalisierungsperiode I der Abtastung II ist die Treppensteuerung 322 so programmiert, daß sie stetig arbeitet und eine konstante Treppenspannung erzeugt, die so ausgewählt ist, daß zur Zeit V_Sl ein Stroboskopimpuls entsteht, und das Abtastsystem ist so programmiert, daß es im Abtastbetrieb arbeitet. Für die Normalisierungsperiode II der Abtastung II besteht kein Programm. Das Abtastsystem wird wieder programmiert, um im Bezugsbetrieb zu arbeiten, d. h. den Treppengenerator 358 an den Eingang Nr. 1 des Vergleicherverstärkers 434 zu legen.

Wenn das System auf automatisches Arbeiten geschaltet wird, tastet es wiederholt zur Zeit V_{s t} den Spannungsverlauf während der Normalisierungsperiode I der Abtastung I ab, und die Spannung zur Zeit V_s j wird im Speicher M-I gespeichert. Für die Amplitudenmessung ist es unerheblich, welche Spannung im Speicher M-II gespeichert wird, weil der Digital-Analog-Konverter danach auf 0% programmiert wird. Während jeder der zehn Zeilensprungabtastungen der Abtastung I betätigt die Treppensteuerung 362 automatisch den Treppengenerator 358 als Zähler, und der Datenzähler 286 wird automatisch in Betrieb gesetzt, um subtrahierend die Gesamtzahl der langsamen Taktimpulse zu zählen, die während der zehn Perioden auftritt, die durch den Beginn jeder Zeilensprungabtastung und der nachfolgenden Spannungs'sprungabfühlung bestimmt sind. Die gesamte Zahl ist für die Spannung zur Zeit V_s j repräsentativ, und zwar im Hinblick auf irgendeine unbekannte Spannung.

Während der Normalisierungsperiode I der Abtastung I entnimmt das Abtastsystem dem Spannungsverlauf zur Zeit F₅₂ wiederholt Proben, und diese Spannung wird wiederum im Speicher M-I gespeichert. Wiederum ist die im Speicher M-II gespeicherte Spannung unwesentlich. Das Abtastsystem arbeitet wieder im Bezugsbetrieb während der Zeilensprungabtastung der Abtastung II, wie es immer der Fall ist bei Amplitudenmessungen. Der Datenzähler 286 wird wieder eingeschaltet, um die gesamte Anzahl der Impulse zu zählen, die innerhalb der Zählperioden der zehn Zeilensprungabtastungen der Abtastung II auftreten. Zu dieser Zeit zählt der Datenzähler im Addierbetrieb. Die am Schluß im

Datenzähler stehende Zahl ist dann ein direktes Maß für die Spannungsdifferenz zwischen den Zeiten V_StunaV_Sv

Die Amplitude zwischen beliebigen Punkten der Kurve 314 innerhalb der Periode von T₀ bis T₄₀₀₀ kann auf die gleiche Art und Weise gemessen werden, indem man die geeignete Spannung des Treppengenerators 358 heraussucht, um einen Stroboskopimpuls zur erwünschten Zeit T_n während der Normalisierungsperiode jeder Abtastung zu erzeugen. Jede Spannung, die in entweder -dem Speicher M-I oder M-II gespeichert werden kann, kann hinsichtlich irgendeiner anderen Spannung gemessen werden, die in einem der Speicher gespeichert werden kann. Es kann daher jeder Punkt des Spannungsverlaufs bezüglich irgendeiner Bezugsspannung gemessen werden. Insbesondere kann irgendeine der viertausend Spannungen des Treppengenerators 358 entweder im Speicher M-I oder M-II gespeichert werden, indem man den Treppengenerator 358 bei der programmierten Spannung betreibt und das Abtastsystem in den Bezugsbetrieb während der geeigneten Normalisierungsperiode betreibt. Natürlich kann die zeitlich feststellbare Spannung an irgendeiner Zuleitung des Prüflings hinsichtlich der Spannung irgendeiner anderen Zuführung gemessen werden. Außerdem können entweder positive oder negative Spitzenspannungen + V₁, oder — V₁, an der Kurve 314 gespeichert und gemessen werden, während einer Abtastperiode. Zum Beispiel kann + V₁, gespeichert werden, wenn man den Spitzenspeicherungsbetrieb gemäß. Fig. 12 durchführt, und zwar im Speicher M-I während der Zeilensprungperioden 1, 3, 5, 7 und 9, indem man den Schalter 444 schließt und den Treppengenerator im Zählerbetrieb und das Abtastsystem im Abtastbetrieb arbeiten läßt. Dann wird die Spitzenspannung + V₁, bei den zweiten zehn Zeilensprungabtastungen durch die üblichen Spannungsmessungen gemessen. Diese Messung kann entweder während der Abtastung I oder der Abtastung II programmiert werden, so daß man ein Maß relativ zu jeder anderen Spannung erhält, die während der anderen Abtastung gespeichert und gemessen wird. Die negative Spitzenspannung — V_P kann genau in der gleichen Weise gemessen werden, mit der Ausnahme, daß sie im Speicher M-I gespeichert wird, indem der Schalter 446 während der ersten zehn Zeilensprungabtastungen geschlossen wird.

Zeitmessungen können zwischen prozentmäßigen Amplituden oder Spannungen gemessen werden. Um Prozentniveaus zu erhalten, ist es zuerst notwendig, daß man definiert, welches das 0%>- und das lOO°o-Niveau ist, die im folgenden als Normalisierungspunkte bezeichnet werden, und zwar zu einer Zeit T_n zwischen T₀ und T₄₀₀₀ oder durch ein bekanntes oder ausgewähltes Bezugsniveau. Dann werden diese Bezugswerte in den Speichern M-I und M-II während der Abtastungen I bzw. II gespeichert. Danach wird der Digital-Analog-Wandler so programmiert, daß man von ihm das erwünschte Prozentniveau ableiten kann, das während jeder Abtastung abgefühlt werden soll. Zum Beispiel sei angenommen, daß es erwünscht ist, die Anstiegszeit des Prüfimpuls 314 b zwischen dem niedereren Prozentniveau V_x (15°/o) und dem höheren Prozentniveau V_Y (85°,o) zu messen, wobei zur Zeit V_Sl 0° 0 und zur Zeit V_S2 100 ⁰O herrschen sollen. Die Spannung F_Sl wird dann im Speicher M-I während der Normalisierungsperiode I der Abtastung I gespeichert und V_s., wird dann im Speicher M-II während der Normalisierungsperiodell der Abtastung I gespeichert. Der Digital-Analog-Wandler 456 wird dann auf 15° 0 während der zehn Zeilensprungabtastungen der Abtastung I programmiert, und das Abtastsystem wird dann im Abtastbetrieb während der Abtastung I betrieben. Der Datenzähler 286 zählt dann subtrahierend die Anzahl der langsamen Taktimpulse und daher die Anzahl der Proben von T₀ bis zum Übergang an V_x bei jeder der zehn Zeilensprungabtastungen. Hierdurch wird die gesamte Anzahl der Proben während der zehn Abtastungen gezählt. Während der Abtastung II werden die Spannungen V_Si und V_S2 wieder in den Speichern M-I und M-II während der Normalisierungsperiode I und der Normalisit;-rungsperiode II gespeichert. Der Analog-Wandler 456 ist jedoch während der zehn Zeilensprungabtastungen der Abtastung II auf 85⁰O programmiert. Der Datenzähler 286 zählt dann addierend im Ergebnis die Anzahl aller Proben (Abtastungen), die während der zehn Zeilensprungabtastungen von T„ bis zum Übergang V_x bei jeder Abtastung durchgeführt wurden. Der Inhalt des Datenzählers stellt dann die Zeit dar, die der Impuls 314 b braucht, um von 15 auf 85% anzusteigen. Man kann irgendein anderes Prozentniveau zwischen zwei Bezugsspannungen, die in den Speichern M-I und M-II gespeichert sind, abfühlen, indem man lediglich den Digital-Analog-Wandler 456 programmiert. Die Zeitspanne zwischen solchen meßbaren Prozentniveaus kann dann wie oben beschrieben gemessen werden.

Andere Spannungsgrößen an der Kurve 314 können ebenfalls als 0°/o- und 100%>-Ausgangspunkte definiert werden. Zum Beispiel kann die negative Spitze -Vp als O⁰Zo Niveau und die positive Spitze -τ V₁, als 100⁰/o Niveau ausgewählt werden. Es kann auch die Spannung K_{x t} als O°,o Niveau und die positive Spitze -rV,,_x als 100 ⁰Zo Niveau ausgewählt werden usw.

Da der Sprungdetektor 446 so programmiert werden kann, daß er entweder den ersten oder zweiten positiven oder den ersten oder zweiten negativen Spannungssprung abfühlen kann, können Zeitmessungen zwischen beliebigen Prozentniveaus an irgendwelchen Übergängen innerhalb der Zählfähigkeit des Sprungdetektors gemessen werden. Da weiterhin das Abtastsystem so angeschlossen werden kann, daß es die Kurve 314 an irgendeiner Püflingsleitung während der Abtastungen I und irgendeiner anderen Kurve während der Abtastung II vornehmen kann, können auch Zeitmessungen zwischen irgendwelchen beliebigen Übergangspunkten vorgenommen werden, die ein Spannungsverlauf auf der einen Leitung und einem anderen identifizierbaren Übergangspunkt eines anderen Spannungsverlaufs an einer anderen Zuführungsleitung vorgenommen werden. Wenn z. B. die Kurve 314 die Eingangsspannung an einer Zuführungsleitung und die Kurve 315 die Spannung an der komplementären Ausgangsleitung ist, so kann die zeitliche Verzögerung zwischen einem prozentmäßig erfaßten Übergangspunkt auf der Kurve 314 und dem entsprechenden prozentmäßigen Übergangspunkt oder irgendeinem anderen feststellbaren Punkt der Kurve 315 gemessen werden. Abgesehen von diesen Meßarten können noch viele Messungen durchgeführt werden.

Ein Prüfstationsspeicher 424 speichert Programminformationen für eine Abtastung I und eine Abtastung II und Programminformationen für die Steuerung der Gleichspannungs-Vorspannstromversorgung und für die statischen Messungen dienenden Relais L_nK_n: Diese Information wird über ein Prüfstationsgerüt 52.6 zu den Reelaistreibcrn 150 durch das Hauptabtastsignal I [MS-I) und das Hauptabtastsignal II (A/S-II) von dem Folgezeitgeber 470 übertragen. Das Prüflingerdsignal auf der Ausgangsleitung 528 aus dem dynamischen Zeitfolgegeber 474 wird ebenso zur Prüfstationsverbindung geschickt, um die Relais L_nR₁ zu öffnen und die Relais L_nR., und L„R._t zu schließen, wenn das Abtastsystem im Bezugsbetrieb arbeitet.

Die Speicher Ai₁ bis Ai₁₀ speichern Programminformationen, die angeben, ob die jeweiligen Gleichstrom-Vorspannungsversorgungen Nr. 1 bis Nr. 10 Spannungen oder Ströme liefern sollen, wie deren Größe und Polarität sein soll und zu welcher Zeit die entsprechenden Stromversorgungen eingeschaltet werden sollen. Die Speicher 243 und 244 sind mit Informationen programmiert, die den Zeitpunkt der Einschaltung, die Anstiegszeit, die Abfallzcit, die Amplitude, die Impulsbreite usw. betreffen. Der Prüfstartspeicher enthält Informationen hinsichtlich der Zeit, zu der das Prüfstartsignal 608 auftreten soll und hinsichtlich der Verzögerungszeit für die Prüfverzögcrungsschaltung 255. Der Speicher 294 enthält Informationen, ob eine statische oder dynamische Messung durchgeführt werden soll und ob Spannungs-, Strom-, Amplituden- oder Zeitmessungen stattfinden sollen, und enthält den Meßbereich. Diese Programminformation wird der statischen Prüfsteuerung 292 über ein Kabel 293 zugeführt, ebenso wie dem Anstiegsgenerator, dem Folgezeitgeber und einem Meßbereich- und Artdekoder 516 über das gleiche Kabel 519. Der Synchronisierspeicher 311 enthält Informationen hinsichtlich der Periode des Rückstelltaktimpulses, der Periode des veränderlichen Taktimpulses, der Verzögerungszeit des Verzögerungstaktimpulses und die zeitliche Lage des Abtasttaktimpulses.

Ein Speicher 476 speichert Programminformationen zur Steuerung des Abtastsystems während der Normalisierungsperiode I beider AbtastungenI und II. Ein Speicher 478 speichert Informationen hinsichtlich der Arbeitsweise des Abtastsystems während der Normalisierungsperiode II beider Abtastungen I und II. Der Speicher 480 hat die Abtastung I und die Abtastung 11 betreffende Abschnitte. Ein Tor 482 bestimmt die aus dem Speicher 476 auszuspeichernden Informationen hinsichtlich der Abtastung II auf ein Abtastung-I-Signal und ein Abtastung-II-Signal Λ/S-II aus dem Folgezeitgeber. Aus Fig. 9 ging hervor, daß, wenn das Signal AfS-I anliegt und das A/S-II-Signal fehlt, eine Abtastperiode I angezeigt wird. Daher wird während der Abtastung I die Information für die Normalisierungsperiode II der Abtastung I über ein Kabel 483 einer Treppensteuerung 362 und über ein Kabel 484 dem Folge-Zeitgeber 420 und dem dynamischen Folge-Zeitgeber 474 zugeführt. In ähnlicher Weise läßt ein Tor 485 wahlweise entweder das Normalisierungs-II-Programm für die Abtastung I oder II auf das Abtastsignal MS-I und MS-II durch, das von dem Folge-Zeitgeber kommt. Diese Information wird über ein Kabel 486 an die Treppensteuerung 362 und über ein Kabel 487 an den Folge-Zeitgeber 470 und an die Zwischenstelle 474 geschickt. Da die Programminformation für die Normalisierung I und die Normalisierung II für die Abtastung I gleichzeitig zur Treppensteuerung geschickt wird, schickt die Treppensteuerung wahlweise entweder Programminformation hinsichtlich der Normalisierung I oder II zum Treppengenerator, und zwar auf die Normalisierungssignale 632 und 643 hin (F i g. 11), die auf Leitungen

ίο /V-I und /V-II vorliegen. Der gleiche Vorgang wird während der Abtastung II durchgeführt. Eine Leitung C schickt ein Signal zur Treppensteuerung 362 von der dynamischen Zwischenstelle 474, um zu verursachen, daß der Treppengenerator 358 mit dem Treppenzähler verbunden wird und im Zählbetrieb arbeitet. Leitungen C₂₀ und C₈₀ fühlen ab, wenn der Treppenzähler auf achtundzwanzig gezählt hat. Diese Information wird von dem Folge-Zeitschalter 470 dazu benutzt, die Normalisierungsperioden I und II und die Normalisierungsperiodcn für das Abtastsystem zu beenden, wie schon beschrieben wurde, und stellt den Trcppenzähler über eine Leitung 475 zurück. Der Folge-Zeitgeber 470 und die Zwischenstelle 474 enthalten ebenfalls logische' Torschaltungen, die notwendig sind, um nacheinander Programminformationen hinsichtlich der Normalisierung I und der Normalisierung II zu verwenden, die gleichzeitig durch die Kabel 484 und 487 während jeder der Abtastungen geschickt werden. Dabei steuert die Zwischenstelle 474 Informationen hinsichtlich, der Normalisierung I und II zu den Schaltern 435, 436, 444 und 446 über ein Kabel 488.

Ein Tor 490 schickt während der Abtastung I oder Abtastung II Informationen, wenn die Abtastsignale AiS-I und MS-II vorliegen. Diese Information wird über ein Kabel 493 zu einer Zwischenstelle 494 geschickt, die den Betrieb des Digital-Analog-Wandlers 456 steuert. Die Normalisierung-I- und Normalisierung-II-Signale N-I und /V-II werden ebenso der Zwischenstelle 494 zugeführt. Das Normalisierungssignal -I schaltet automatisch den Digital-Analog-Wandler auf O⁰Zo, und das Normalisierungssignal II schaltet automatisch den Digital-Analog-Wandler auf 100⁰O. Fehlt eines der beiden Signale, so wird der Digital-Analog-Wandler auf den programmierten Prozentsatz geschaltet. Das Tor 490 läßt auch die Sprungabtastung betreffende Programminformation für die Abtastung I oder II durch, die dem Sprungdetektor 464 über ein Kabel 496 zugeführt wird. Da der Sprungdetektor 464 nur während der Zeilensprungabtastperiode arbeitet, wird Programminformation nur während der Abtastung I und II benötigt. Die Programminformation . für den Sprungdetektor gestattet die Abtastung des ersten oder zweiten positiven oder des ersten oder zweiten negativen Sprungs während einer der beiden Abtastperioden, um vergleichende Zeitmessungen zwischen beliebigen Stellen dieser vier Sprünge zu ermöglichen.

Ein Speicher 500 speichert Programminformationen, die den Betrieb des Datenzählers 286 betreffen. Diese Information wird zur Datenzählersteuerung 284 geschickt, die ihrerseits den Datenzähler 286 steuert. Das Ausgangssignal des Datenzählers 286 wird an zwei Digitalvergleicher 502 und 504 gelegt, die von einem Minimumspeicher 506 und einem Maximumspeicher 507 programmiert werden, um zu bestimmen, ob eine Datenzählung kleiner, größer oder gleich einem programmierten Minimum

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oder kleiner, größer oder gleich einem programmier- Der Auszug 98 wird herausgezogen und das Schalt-

ten Maximum ist. Das Ausgangssignal jeder dieser verbindungsbrett 28 auf seinen Platz auf dem Deckel

Digitalvergleicher 502 und 504 wird an eine Anzeige- 90 gelegt. Ferner werden die Stecker 120 angeschlos-·

einheit 508 und an eine Einteilungseinheit 509 über sen, so daß die Impulsgeneratoren I und II mit den

Leitungen 510 und 512 gelegt. Die Datcnzählung 5 Sammelleitungen DP₁ und DP., verbunden werden,

des Datenzählers 286 wird an einen Binär-Dezimal- Die Anschlußvielfachstecker 142 werden über die

entschlüßler gelegt, der die Datenzählung dezimal Kanten des Schaltverbindungsbretts 28 geschoben,

verschlüsselt. Die dezimale Information wird zur der Auszug 98 wird hineingeschoben und die Klemm-

Anzeigeeinheit 508 geschickt. vorrichtung 96 angezogen, so daß das Schaltverbin-

Die Anzeigeeinheit 508 zeigt grundlegende Meß- ίο dungsbrett 28 angehoben wird, bis die Kontaktdaten an, wie z. B. die Zählung, der Art der Mes- plättchen 86 auf die entsprechenden Federkontakte sung, den Meßbereich. Die Information bezüglich 68 treffen.

der Meßart und des Meßbereichs kommt vom Ent- Der Programmierträger, z. B. ein Lochstreifen, schlüßler 516. Dieser Entschlüßler erhält Informa- wird mit Informationen programmiert, die den Betionen aus dem Speicher 294 über das Koaxialkabel 15 ginn der Messung Nr. 1 anzeigen, und jeder Speicher 519 und von der statischen Prüfsteuerung.292 über wird nacheinander programmiert. Eine Speicherein Steuerkabel 520. Der Entschlüßler 516 liefert adresse geht jeder Speicherinformation voraus. Bei Informationen nicht nur an die Anzeigeeinheit 508, der ersten Messung müssen alle Speicher voll sein, sondern auch an beide Digitalvergleicher 502 und 504 weil die Speicher Schieberegister sind. Nach der und an eine Aufzeichnungszwischenstelie 522, wie 20 Programminformation für die erste Messung kommt gezeigt. Die Aufzeichnungszwischenstelle 522 emp- auf dem Lochstreifen ein Stopsignal. Dann wird jede fängt auch Daten aus der Anzeigeeinheit und wandelt folgende Messung der Reihenfolge nach auf dem diese Daten zusammen mit den Meßbereichs- und Lochstreifen programmiert und durch ein Stopsignal Artinformationen in eine solche Form um, daß sie beendet. Da die Speicher Schieberegister sind und auf einem Lochstreifen, einer Lochkarte, einem 25 in freier Wahl von der Steuereinheit 250 adressierbar Magnetband oder einem sonstwie geeigneten Träger sind, müssen nur diejenigen Register, in denen die gespeichert werden können. Informationen für die Messung geändert werden

Wenn man eine Anzahl Messungen bei einer müssen, für nachfolgende Messungen wieder probestimmten elektrischen Vorrichtung durchführen grammiert werden. Der programmierte Lochstreifen will, dann werden die Prüffassung 22 und das 30 wird dann in die Programmeinheit 252 eingegeben. Fassungsbrett 24 mit dem HF-Prüfgerät 25 mit Hilfe Das Meßsystem kann entweder automatisch oder von Steckern 30 verbunden. Der auf dem Fassungs- von Hand betrieben werden. Beim Handbetrieb wird brett 24 programmierte Kode wird über Kontakte 34 jede Messung zuerst auf ein Handsignal hin prozur Steuereinheit 250 geschickt, dort identifiziert und grammiert. Danach wird die Messung auf ein Handdamit sichergestellt, daß die richtige Prüffassung 35 signal hin durchgeführt. Nachdem die Messung fertig verwendet wird. Das Schaltverbindungsbrett 28 ist ist, arbeitet das System nicht weiter, bis ein zweites so verdrahtet, daß die~ geeigneten Zuleitungen des Meßprogramm von Hand eingeleitet wird. Wenn dies Prüflings mit den notwendigen Gleichspannungs- erwünscht ist, können jedoch alle Messungen, die Vorspannungsversorgungen Nr. 1 bis Nr. 10 verbun- auf dem Programm sind, automatisch durchgeführt den werden können und daß der geeignete Impuls- 40 werden, wenn das System auf die programmierte generator I oder II angelegt werden kann, indem Prüfung Nr. 1 hin in Betrieb gesetzt wird. Nach man eines der Relais L_nR_n schließt. Verschiedene der letzten Messung und wenn der Lochstreifen den Belastungen, die durch den Widerstand 144 in F i g. 3 Ausgangspunkt der ersten Messung erreicht, wird dargestellt, werden, können ebenso zwischen geeig- das System automatisch abgeschaltet. Man kann neten Klemmen des Schaltverbindungsbretts 28 ange- 45 dann einer anderen Prüfling in die Prüffassung einschlossen werden. stecken und die Meßserien wiederholen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Prüfgerät für elektronische Bauteile mit mindestens, einer ersten Schaltvorrichtung zum Anschließen der Versorgungsspannung(en) an ausgewählte Anschlüsse des elektronischen Bauteils, und mit einer an mindestens einen ausgewählten Anschluß anschließbaren statischen Meßvorrichtung, die am Ausgang Impulse abgibt, deren Zahl ein Maß für die statische Meßgröße ist, und mit einer programmierbaren Steuervorrichtung zur Durchführung von Messungen an dem zu prüfenden elektronischen Bauteil, dadurch gekennzeichnet, daß lediglich eine einzige Prüfstation (25 in F i g. 3) zur Aufnahme des Bauteils vorgesehen ist, daß mindestens ein periodische Impulse abgebender Impulsgenerator (I, II in F i g. 5 b) zur Erzeugung mindestens teilweise periodischer Signale ao vorgesehen ist, der über die Schalteinrichtung (Fig. 5d) an ausgewählte Anschlüsse (L₁, L₂) des Bauteils anschließbar ist, daß ferner mindestens eine dynamische Meßvorrichtung (374, 376, 378 usw.) zur Durchführung dynamischer Messungen Von Amplituden- und Zeitverläufen vorgesehen ist, die an ausgewählte Anschlüsse des Bauteils anschließbar ist und die am Ausgang ebenfalls Impulse abgibt, deren Zahl ein Maß für den Augenblickswert der dynamischen Meßgröße ist.

2. Prüfgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Bauteile der dynamischen Meßvorrichtung (378 usw.):

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Ein Abtastsystem (Fig. 5e), welches mit dem Impulsgenerator (I, II) vorzugsweise synchronisiert ist, dessen Eingang mit dem dynamischen Meßeingang (L_nR₂) der Prüfstation (25) verbunden ist, wobei das Abtastsystem folgendes aufweist: eine wählbare Abtastart zur Wiedergabe einer Ausgangsspannung während wählbarer Zeitpunkte . bei wenigstens teilweise periodischen Ausgangsimpulsen oder Wellenformen an einem Anschluß der zu prüfenden Vorrichtung, eine wählbare Bezugsspannung, eine wählbare Abtastart zur Reproduktion mindestens eines Wellenzugs oder einer Impulsfolge an einem Anschluß der zu prüfenden Vorrichtung am Ausgang, wobei diese Reproduktion die Form einer sich nur langsam än-. dernden Treppenstufenspannung aufweist, wobei die Treppenstufen in gleichen Zeitabständen auftreten, sowie eine Treppen-Stufenbezugsbetriebsweise zur Erzeugung einer gleichmäßig ansteigenden Treppen-. bezugsspannung am Ausgang; eine Bezugs- und Vergleichsvorrichtung (434 bis 462 in F i g. 5 f), deren Eingang mit dem Ausgang des Abtastsystems verbunden ist und die eine Einstell- oder Normalisierbetriebsweise zur Erstellung mindestens einer Rückkopplungsbezugsspannung und eine Vergleichsbetriebsweise zum Vergleich der gespeicherten Bezugsspannung mit einer zweiten Spannung am Eingang der Bezugs- und Vergleichsvorrichtung sowie eine Vorrichtung zur Erstellung eines Übergangssignals aufweist, das den relativen Werten aus der gespeicherten Bezugsspannung und der zweiten Eingangsspannung entspricht, welch letztere entweder die durch Abtastung im Abtastsystem zustande gekommene Treppenstufenspannung oder die Treppenstufenbezugsspannung ist, wobei ein Wechsel im Übergangssignal anzeigt, daß die Treppenstufenspannung die Bezugsspannung übersteigt;

sowie eine Kodiervorrichtung (464, 470, 474 in F i g. 5 c, 5 f) zur Erzeugung einer insbesondere konstanten Impulsfolge für den Zähler (286), deren Beginn mit dem Beginn einer jeden Stufe der Treppenstufenspannungen synchronisiert ist, wobei die Impulsfolge durch eine Änderung des Übergangssignals beendet wird.

3. Prüfgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastsystem (Fig. 5e) folgende Bauteile aufweist:

einen Sägezahngenerator (322), dessen Sägezahnsignal in einem vorgegebenen Zeitverhältnis zu dem zumindest, teilweise periodischen Signal steht;

einen Treppengenerator (358, 362, 364) mit einer Zählbetriebsweise zur Erzeugung einer gleichmäßigen Treppenspannung, welche nach jedem Anstieg des Sägezahnsignals inkrementiert, und einer Referenzbetriebsweise zur Erzeugung einer konstanten Referenzspannung bei einem ausgewählten Treppenstufenpegel;

einen ,Komparator (354), welcher mit den Ausgängen des Sägezahngenerators und des Treppengenerators verbunden ist und welcher die jeweilige Sägezahnspannung mit dem jeweiligen Wert des Treppensignals vergleicht und einen Abtastimpuls bei Beginn des Ubersteigehs des Sägezahnsignals über die Treppenspannung abgibt,
sowie die Abtastvorrichtung (378 bis 431), die mit dem Ausgang des Komparators (354) zur Abtastung der Spannung am Eingang der dynamischen Meßvorrichtung nach Maßgabe des Abtastimpulses verbunden ist und die eine Ausgangsspannung erzeugt, welche den abgetasteten Werten dieser Eingangsspannung entspricht.

4. Prüfgerät nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Synchronisationsvorrichtung (300, 318) zur Erzeugung variabler Taktpulsmuster mit auswählbarer Periode, die an den Impulsgenerator (I, II) angeschlossen ist zum Auslösen der mindestens teilweise periodischen Signale, sowie zur Erzeugung eines Prüfimpulsmusters mit niederer Frequenz und einem vorgegebenen Zeitverhältnis zu dem variablen Taktpulsmuster, wobei das Prüfimpulsmuster an den Sägezahngenerator zur Einleitung eines jeden Sägezahnsignalteils angelegt ist.

5. Prüfgerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Treppengenerator (Fig. 5e) die folgenden Bauteile enthält:

ein steuerbares Treppenstufen-Kettenspannungsteiler-Netzwerk (358);
einen Treppenstufenzähler (364), der mit dem Ausgang des Komparators (354) zur Zählung jedes Abtastimpulses nach einer kurzen Verzögerungszeit verbunden ist;
sowie eine Treppenstufensteuerung (362) zur wahlweisen Verbindung zwischen dem Treppenstufenzähler (364) und dem Kettenspannungsteiler-Netzwerk (358), so daß das Kettenspannungsteiler-Netzwerk bei jeder Inkrementierung des Treppenstufenzähler-Inhalts eine entsprechend angehobene Ausgangsspannung abgibt, und zum gesteuerten Abtrennen des Treppenstufenzählers und ' . Setzen eines ausgewählten Zustands des Kettenspannungsteiler-Netzwerks zur Erzeugung einer ausgewählten Bezugsspannung.

6. Prüfgerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Treppenstufenzähler (364) einen ersten und einen zweiten Teilzähler enthält, wobei der erste Teilzähler nach jedem Abtastimpuls um einen Zahlenwert inkrementiert »5 und wahlweise an das Kettenspannungsteiler-Netzwerk (358) zur Inkrementierung der Treppenstufenspannung um eine Vielzahl von Spannungseinheiten je Zähleinheit anschließbar ist und wobei der zweite Teilzähler mit dem Überlauf des ersten Teilzählers zur Inkrementierung um einen Zahlenwert auf Grund der Inkremen_: tierung des ersten Teilzählers um einen vorbestimmten Zahlenwertbetrag angeschlossen ist und wahlweise mit dem Treppenstufenkettenspannungsteiler-Netzwerk zur Inkrementierung der Treppenspannung um eine Spannungseinheit je Zähleinheit anschließbar ist, wobei eine Reihe von Treppenspannungen während jedes Zählzyklus des ersten Zählers erzeugt wird, indem jedes Treppenstufeninkrement eine Vielzahl Spannungseinheiten aufweist, und mit den entsprechenden Treppenstufenspannungen der nachfolgenden Treppenstufenspannungs - Sägezahnsignale, welche die entsprechenden Stufen der vorhergehenden Treppenstufenspannungsrampen um eine Spannungseinheit übersteigen.

7. Prüfgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastvorrichtung (F i g. 5 e) an ihrem Eingang einen ersten Schalter (378) aufweist, der auf Grund des ihn aussteuernden Abtastimpulses kurzzeitig leitend wird und die Eingangsspannung zur Aufladung eines dem ersten Schalter nachgeschalteten ersten Kondensators (392) benutzt, daß letzterem ein erster Eingang eines Differenzverstärkers (400) mit hohem Verstärkungsgrad nachgeschaltet ist, dessen Ausgang über einen zweiten Schließerschalter (402) an einem zweiten Kondensator (404) und über einen dritten Öffnerschalter (406) an einen dritten Kondensator (408) führt, daß der zweite Schließerschalter und der dritte Öffnerschalter im gleichen Takt mit dem ersten Schalter (378) betätigbar ist, daß der zweite Kondensator über einen ersten Trennverstärker (412) hoher Eingangsimpedanz und mit Verstärkung = 1 an einen ersten Eingang eines einstellbaren Spannungsteilers (416) und der dritte Kondensator über einen dementsprechenden zweiten Trennverstärker (414) an den zweiten Eingang desselben Spannungsteilers geführt ist, dessen einstellbarer Ausgang an den zweiten Eingang des Differenzverstärkers (400) angelegt ist. und daß der Ausgang des ersten Trennverstärkers über einen Widerstand (422) zur Ladung des ersten Kondensators (392) an letzteren verbunden ist.

8. Prüfgerät nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Vielzahl erster Schalter (378), welche auf Grund von Abtastimpulsen kurzzeitig schließen und. ersten Kondensatoren (392) vorgeschaltet sind, welch letztere an Eingänge eines Multiplexers (396, 398) zur selektiven Beaufschlagung des ersten . Eingangs des Differenzverstärkers (400) mit dem Spannungswert eines der ersten Kondensatoren geführt sind.

9. Prüfgerät, nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Treppensignalgenerators und der Ausgang der Abtastvorrichtung jeweils über Dämpfungswiderstände (429 bzw. 430) an einen Eingang (431) der Bezugs- und Vergleichsvorrichtung (434 bis 462) geführt ist und daß ferner eine Vorrichtung (373, 432, 433) vorgesehen ist, mittels der wahlweise der Ausgang des Treppensignalgenerators und/oder der Eingang der Abtastvorrichtung wirkungslos und an Masse anlegbar ist, wodurch entweder das Signal der Abtastvorrichtung oder das Treppensignal aus dem Treppensignalgenerator an den Eingang (431) der Bezugs- und Vergleichsvorrichtung anlegbar ist.

10. Prüfgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugs- und Vergleichsvorrichtung (434 bis 462) eingangs einen Differenzverstärker (434) aufweist, dessen erster Eingang Bezugs- oder Vergleichssignale aufnimmt, daß der Ausgang des Differenzverstärkers (434) wahlweise über eine erste Schaltvorrichtung (435, 436) an einen ersten Kondensatorspeicher (442) oder über eine zweite Schaltvorrichtung (444, 446) an einen zweiten Kondensatorspeicher (452) zur Aufladung der Speicher geführt ist, daß der erste Kondensatorspeicher über einen ersten Pufferverstärker (454) an den ersten Eingang eines Spannungsteilers (456) und der zweite Kondensatorspeicher über einen zweiten Pufferverstärker (458) an den zweiten Eingang desselben Spannungsteilers geführt ist, welcher zwischen 0 und 100% wahlweise einstellbar ist, und daß der Ausgang des Spannungsteilers (456) an den zweiten Eingang des Differenzverstärkers (434) zurückgeführt ist.

11. Prüfgerät nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Schaltvorrichtung jeweils zwei aus der Serienschaltung eines Schließerschalters und einer Diode bestehende, miteinander antiparallelgeschaltete Zweige enthalten, wodurch die jeweiligen Kondensatorspeicher positiv oder negativ aufladbar sind.

12. Prüfgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die programmierbare Steuervorrichtung folgende Baugruppen aufweist:

eine dynamische Folgevorrichtung (470,474 in Fig. 5c) zur Erzeugung logischer Signale, welche erste und zweite große Abtastperioden identifizieren, innerhalb derer erste, zweite und dritte Normalisierungs-Perioden und eine Abtastperiode liegen; eine .erste Programmspeichervorrichtung (476, 478. 480 in^Fig. 5 c) zum Festhalten der Programminformation für jeweils eine große Abtastperiode, in der die Betriebsart der Abtastvorrichtung und der Bezugs- und Vergleichsvorrichtung während der ersten und zweiten Normalisierungsperiode und der Abtastperiode · während jeder großen Abtastung angezeigt ist, sowie erste Torglieder (482, 485, 490 in Fig. 5c) zum Einlassen der in der ersten Programmspeichervorrichtung gespeicherten Programminformation in die Abtastvorrichtung und die in Bezugs- und Vergleichsvorrichtung nach Maßgabe der durch die dynamische Folgevorrichtung erzeugten Steuersignale, wodurch die Abtastvorrichtung und Bezugs- und Vergleichsvorrichtung während der entsprechenden Perioden betrieben und der Zähler (286) zu Beginn einer Abtastperiode eines großen Abtastvorgangs synchronisierbar ist.

13. Prüfgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler (286) der Datenverarbeitungseinheit wahlweise addierend oder subtrahierend betreibbar ist, wodurch das Ergebnis einer ersten Messung, welche einen Konstantfaktor unbekannter Größe enthält, vom Ergebnis einer zweiten Messung, welche denselben Kon-

... stantfaktor mitenthält, abgezogen werden kann, so daß eine Relativgröße entsteht.

14. Prüfgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 6 oder 9. dadurch gekennzeichnet, daß das Übergangssignal aus der Bezugsund * Vergleichsvorrichtung (434 bis 462 in F i g. 5 f) einen ersten Signalpegel aufweist, wenn die Meß- oder Bezugsspannung unter der Rückführspannung liegt, und einen zweiten Signalpegel aufweist, wenn die Spannung die Rückführspannung übersteigt, und daß eine Zählvorrichtung (464 in Fig. 5f) am Ausgang der Bezugs- und Vergleichsvorrichtung liegt, welche durch eine Anzahl aufeinanderfolgender Impulse getaktet ist. die eine Funktion der Abtastimpulse sind, wodurch eine vorbestimmte Zahl von Taktimpulsen abgezählt wird, nach dem das Ausgangssignal aus der Bezugs- und Vergleichsvorrichtung den logischen Zustand ändert, wodurch das Übergangssignal entsteht und rückgesetzt wird, wobei letzteres für den Fall auftritt, daß der eine Signalpegel sich nicht über die ganze Zählung erstreckt, was zur Erzeugung einer Übergangssignal-Aufnahme erforderlich ist.

15. Prüfgerät nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch einen Zähler (464) innerhalb der Zählvorrichtung (464) zum Empfang eines Zählsignals, wenn die Zählvorrichtung eine vorbestimmte Zahl erreicht hat und rücksetzt, welche durch denselben Taktpuls getaktet ist, sowie durch eine Vorrichtung zur wahlweisen Erzeugung des Übergangssignals nach dem Zustandekommen mehrerer Zählungen des Zählers, wobei verschiedene Übergangssignale auffindbar sind.

16. Prüfgerät nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur wahlweisen Verbindung der Bezugs- und Vergleichsvorrichtung mit dem Eingang der Zählvorrichtung (464) über einen Inverter, wodurch ein Übergangssignal der entgegengesetzten logischen Bedeutung durch die Zählvorrichtung aufgenommen wird.

17. Prüfgerät nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfstation (25 in Fig. 3) die folgenden Bauteile enthält:

eine Vielzahl erster Verteilerleitungen (PB₁, PB., in F i g. 5 d) sowie eine entsprechende Anzahl von zweiten Verteilerleitungen (SB₁, SB., in Fig. 5d);

Prüffassungen (22 in Fig. 3) zur Verbindung der ersten und zweiten Verteilerleitungen mit den Anschlüssen der zu prüfenden elektronischen Vorrichtung; erste Relaisvorrichtungen (L₁R₅ bis L₁R₉, L₂R. bis L₂ R₉ in Fig. 5d) zwischen den ersten Verteilerleitungen und ersten Spannungsversorgungsanschlüssen (L₁T₁ bis L₁T_n, L₂T₁ bis L₂T₅ in Fig. 5d); einen Spannungsverteiler (SP₁ in Fig. 5d), welcher mit einer ersten Gleichspannungsversorgung (Nr. 1 in Fig. 5a) verbindbar ist;

einen Pulsgeneratprenverteiler (DP₁ in F i g. 5 d), welcher mit dem Impulsgenerator (I in Fig. 5b) oder einem Frequenzgenerator oder andere dynamische Signale abgebenden Generator verbindbar ist und andererseits ebenso wie der Spannungsverteiler wahlweise über die erste Relais-• vorrichtung an die erste Verteilerleitung anschließbar ist:

zweite Relaisvorrichtungen (L₁R₂ bis L₂R₂ in F i g. 5 d) zur wahlweisen Verbindung der zweiten Verteilerleitungen mit den Eingängen der Abtastvorrichtung: sowie dritte Relaisvorrichtungen (L₁ /?₄, L., /?₄ in F i g. 5 d) zur wahlweisen Verbindung der zweiten Verteilerleitungen mit dem Eingang der statischen Meßvorrichtung.

18. Prüfgerät nach Anspruch 17. gekennzeichnet durch eine vierte Relaisvorrichtung (L₁K₁, L₁/?.,. L₂A₁, L₂/?., in Fig. 5d) zur wahlweisen Trennung zwischen den zweiten Verteilerleitungen und den Eingängen der Abtastvorrichtung und zur Erdung der Eingänge der Abtastvorrichtungen.

19. Prüfgerät nach Anspruch 17 oder 18, gekennzeichnet durch mehrere Spannungsverteiler (SP₁. SP₂ in Fig. 5d), welche über die ersten Relaisvorrichtungen mit den ersten. Verteilerleitungen und welche über eine fünfte Relaisvorrichtung (L₁K₁ bis L₁K_1n. L₂K₁ bis L₂ZC₁₀ in Fig. 5d) wahlweise mit den Ausgängen der Gleichspannungsquelle verbindbar sind.

20. Prüfgerät nach Anspruch 19. gekennzeichnet durch mehrere Impulsgeneratoren (I, II in

Fig. 5b) und eine entsprechende Anzahl von Pulsgeneratorverteilern (DP₁, DP₂ in Fig. 5d), welche wahlweise mit den ersten Verteilerleitungen verbindbar sind, sowie durch eine Vorrichtung zur Verbindung zwischen den Impulsgeneratoren und den Pulsgeneratorverteilern.

21. Prüfgerät nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die an die erste Verteilerleitung angeschlossenen Relaiskontakte der ersten Reläisvorrichtung mechanisch mit einer ersten gedruckten Leiterplattenvorrichtung (26 in Fig. 3) verbunden sind, welche die ersten und zweiten Verteilerleitungen als gedruckte Schaltungen enthält, daß die Prüffassungen (22) auf zweiten gedruckten Leiterplatten (24) aufgebracht und über Stecker (30) mit der ersten gedruckten Leiterplattenvorrichtung (26) verbindbar sind, und daß die Pulsgeneratorverteiler, Spannungsverteiler und weitere Leistungsverteiler auf einer dritten gedruckten Leiterplatte (28) so auf*- gebracht sind, daß sie über lösliche Verbindungen (68, 86) mit der ersten gedruckten Leiterplattenvorrichtung verbindbar sind, daß die zweite gedruckte Leiterplatte leicht gegen eine andere solche austauschbar ist, welche eine andere Prüffassung (22) enthält, wodurch ein anderes elektronisches Bauteil aufgenommen werden kann, und daß die dritte gedruckte Leiterplatte durch eine andere ersetzt werden kann, wobei überdies letztere durch lösliche Verbindungsbrücken variablen Prüfbedingungen angepaßt werden kann.

22. Prüfgerät nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Relais längliche Vorrichtungen mit Anschlüssen an den entgegengesetzten Enden sind und senkrecht zwischen zwei gedruckten Leiterplatten (60, 62) der ersten gedruckten Leiterplattenvorrichtung (26) angebracht sind, wobei mindestens eine Leitung an die gedruckte Schaltung der einen Leiterplatte und mindestens eine andere Leitung an die gedruckte Schaltun» der anderen Leiterplatte führt.

23. Prüfgerät nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22, gekennzeichnet durch eine Folgevorrichtung (250 in F i g. 5 a und 5 b) zur wahlweisen Anlegung von Gleichspannungssignalen der Gleichspannungsquellen an Gleichspannungsanschlüsse und der Impulsmuster aus den Impulsgeneratoren an die Pulsgeneratorverteiler in einer beliebigen zeitlichen Reihenfolge.

24. Prüfgerät nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in der Folgevorrichtung die Bauteile enthalten sind:

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eine weitere Zählvorrichtung (240 in Fig. 5a) zur sequenziellen Änderung der Steuersignale mehrerer Folgesteuerleitungen (241);

zweite Torglieder (G₁ bis G₁₂ in Fig. 5a und 5 b) zur Aussteuerung der Gleichspannungsquellen und Impulsgeneratoren gemäß einer vorgewählten Programmfolge; eine zweite Programmspeichervorrichtung (M₁ bis M₁₀ in Fig. 5a; 243, 244 in Fig. 5b) zur wahlweisen Steuerung der zweiten Torglieder, wodurch letztere die Gleichspannungsquellen aussteuert.

25. Prüfgerät nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch eine Prüfbeginnvorrichtung aus einem dritten Torglied (G₁₃ in Fig. 5b) für die Folgesteuerungsleitungen (241), wobei letztere jeweils mit einem Eingang eines der Gatter des Torglieds verbunden sind, sowie mit einem Prüfbeginnspeicher (26), der das dritte Torglied speist und bei Auftreten der Folgesteuerungssignale auf Folgesteuerungsleitungen ein Prüfbeginnsignal (608 in Fig. 8) entstehen läßt, wodurch ein automatischer Meßvorgang eingeleitet wird.

26. Prüfgerät nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch einen Verzögerungszeitgeber (255 in F i g. 5 b), welcher durch den Prüfbeginnspeicher (296) steuerbar ist und ein Blockiersignal (610 in Fig. 8) erzeugt, das mit dem Prüfbeginnsignal anfängt und vorzugsweise auf Grund eines besonderen Programmbefehls endet, wodurch während der Zeitdauer des Blockiersignals der eigentliche Meßbegirin so lange verzögert wird, wie das Blockiersignal andauert.

27. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenverarbeitungseinheit folgende weitere Bauteile enthält:

Den Zähler (286 in F i g. 5 c) zur Zählung in beiderlei Richtung, indem dynamische Meßdaten anzeigende Impulse während einer ersten Messung den Zähler in einer Richtung und während einer weiteren Messung in der anderen Richtung fortschalten können, so daß eine Differenzmessung zustande kommt;

eine Komparatorvorrichtung (502, 504) zum Vergleich der Differenzmessung mit programmierten Werten, um eine fehlerfreie Prüfanzeige zu gewährleisten; sowie eine dritte Programmspeichervorrichtung (506, 507) zur Speicherung der Programminformation für die Komparatorvorrichtung.

28. Prüfgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die statische Meßvorrichtung erste und zweite Leseleitungen (RO, ROC in Fig. 5b) hat und die folgenden weiteren Bauteile aufweist:

einen Operationsdifferenzverstärker (252 in F i g. 5 b), dessen erster Eingang mit der ersten Leseleitung (RO) und dessen zweiter Eingang direkt mit der zweiten Leseleitung (ROC) verbunden ist;

relaisgesteuerte, parallelgeschaltete Widerstandszweige (256, V₁ bis F₅) aus Meßwiderständen zwischen dem ersten Operationsverstärkereingang und der ersten Leseleitung (RO), wobei die Meßwiderstände verschiedene Werte haben und selektiv zur Bestimmung des Eingangswiderstandes zugeschaltet werden; einen Rückführungszweig aus parallelgeschalteten Zweigen (254, I₁ bis I₁₀) selektiv zuschaltbarer Meßwiderstände, wodurch der Verstärkungsgrad der Meßvorrichtung beispielsweise bei Spannungsmessungen einstellbar ist;

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selektiv zuschaltbare Widerstandszweige (S₁ zumindest näherungsweise die Arbeitsbedingungen

bis S₉) zwischen den ersten und zweiten zu erhalten, unter denen das zu prüfende Bauteil

Leseleitungen (RO und ROC) zur Einstel- bzw. der Prüfling später arbeiten soll. So müssen

lung geeigneter Spannungsfälle bei Strom- beispielsweise, wenn die . Ausbreitungsgeschwindig-

messungen; 5 keiten in integrierten Schaltungen gemessen werden

einen Spannungs-Frequenzumsetzer (274) sollen, welche für eine Betriebsfrequenz von 10 MHz

am Ausgang des Differenzverstärkers (252); ausgelegt sind, auch die der Prüfung dienenden

einen Pulsformer (278) am Ausgang des Messungen mit einer Frequenz von 10 MHz wieder-

Spannungsfrequenzumsetzers, welcher zu- holt werden, um die ft-L-C-Zeitkonstanten und die

sammen mit einer Torbreitenvorrichtung io Ladungsspeichereffekte der zu prüfenden Schaltung

(280, 282) Impulsmuster erzeugt, deren zu ermitteln.

Frequenz und Pulszahl proportional dem Bisher hat man nun elektronische Bauteile, und

Meßwert ist; zwar sowohl diskrete Bauelemente als auch inte-

eine Frequenzdiskriminator- und Trigger- grierte Schaltungen, meistens statisch gemessen,

vorrichtung (288, 290) zur Erstellung eines 15 Dynamische Messungen wurden nur in Einzelfällen,

Überlastsignals, sobald die Frequenz des und dann mit speziell dafür entwickelten Prüf-

Impulsmusters einen vorbestimmten Wert geräten, durchgeführt. Es ist nämlich sehr schwierig,

übersteigt; integrierte Schaltungen umfassend durchzumessen,

eine Steuervorrichtung (292) am Ausgang weil diese eine große Anzahl von Zuleitungen

.der Frequenzdiskriminator- und Trigger- 20 haben — gegenwärtig in der Regel 14 bis 20 An-

vorrichtung zur Steuerung der Widerstands- Schlüsse — und zur Ermittlung der interessierenden

zweige des Operationsdifferenzverstärkers Parameter fünfzig und mehr verschiedene Messun-

auch entsprechend dem eingegebenen Pro- gen durchgeführt werden müssen. Dabei müssen

gramm, um insbesondere Spannungs- oder gegebenenfalls noch für jede Messung den einzelnen

Strommessungen durchführen zu lassen; 35 Zuleitungen verschiedene Vorspannungen, Ampli-

sowie eine Treibervorrichtung (258) als Teil tuden und Impulsbreiten zugeführt werden, was mit

der Steuervorrichtung (292) zur wahlweisen den bisher bekannten Meßverfahren und -systemen

Ansteuerung der einzelnen Schalter der für eine große Anzahl zu prüfender Bauteile aus

Meßwiderstandszweige des Operationsdiffe- wirtschaftlichen Gründen praktisch nicht durch-

renzverstärkers, wobei im Falle einer Über- 30 führbar war.

lastanzeige alle Widerstandszweige geöffnet Es ist nun bereits ein eine Rechenmaschine ent-

werden, um eine Übersättigung des Ope- haltendes Prüfgerät zur Prüfung insbesondere von

rationsdifferenzverstärkers zu vermeiden. Halbleiterbauteilen bekanntgeworden, bei welchem

die Bauteile eine Prüfstraße durchlaufen, an deren

• ' 35 einzelnen Stationen nacheinander verschiedene Betriebsparameter der Prüflinge ermittelt werden. Dabei steuert die Rechenmaschine nicht nur den Be-