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Prülgerät zum Prüfen von logischen 2 cha t Lun(Jen Die Erfindung
bezieht sich auf ein Prüfgerät zum Prüfen von logischen Schaltungen, die insbesondere
auf steckbaren Karten (Platinen) untergebracht sind, wobei das Prüfgerät vor allem
zum Prüfen von kleinen Serien verwendet werden soll.
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Es ist ein Prüfgerät dieser Art bekannt, mit dem integrierte Schaltkreise
und auf Platinen aufgebaute logische Flachbaugruppen auf ihre Funktion geprüft werden
können. Zur Durchführung der Prüfungen sind die Prüflinge bei diesem Gerät in eine
genormte oder individuell angepaßte Steckerleiste zu stecken, von der aus der Prüfling
die notwendigen Versorgungs- und Signalspannungen erhält bzw. über die die elektrischen
Ausgangssignale des Prüflings zur weiteren Auswertung abgenommen werden.
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Auf der Bedienungsarmatur sind verschiedene Funktionsfelder mit Steckbuchsen
vorgesehen, die durch gegenseitiges Verbinden mittels einer Vielzahl von Steckleitungen
dem jeweiligen Prüfvorgang angepaßt werden können. Auf diese Weise werden den Eingangs
kontakten des Prüflinge die gewünschten Eingangsbit-Muster mit den logischen Zuständen
Low" und "High" und den Ausgangskontakten Prüfelektroniken zugeordnet, die mittels
einstellbarer Schwellwerte die logischen Ausgangspegel durch Aufleuchten von Lämpchen
anzeigen.
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Als nachteilig erweist es sich bei diesem bekannten Gerät, daß zur
"Beschaltung" des Prüflings am Prüfgerät eine Vielzahl von Buchsen getrennt angeordneter
Funktionsfelder mittels steckbare Kabel miteinander verbunden werden müssen,
wodurch
sich insbesondere bei komplexeren Aufbauten ein unübersichtliches Kabelgewirr ergibt.
Durch die getrennte Anordnung der Funktionsbereiche in ein Pegelanzeigefeld, ein
Pangierfeld und ein Signalgeneratorfeld ist die schnelle Kontrolle und Zuordnung
der Eingangs- und Ausgangspegel zu den jeweiligen Prüflingskontakten des gerade
vorliegenden Testaufbaus nicht möglich. Da vom Anzeigefeld nur einer der beiden
möglichen Pegel durch Aufleucht:n der Lämpchen Gtn(gezzigl: werden kann, ist bei
nichtleuchtendem Lämpchen nicht mit endgültiger Sicherheit festzustellen> ob
ein Fehler oder ein durch Nichtleuchten der Lämpchen gekennzeichneter logischer
Pegel vorliegt.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Prüfgerät für kleine Stückzahlen
zu schaffen, mit dem die eindeutige und individuelle Prüfung von logischen Schaltungen
bei gleichzeitig übersichtlichem, leicht zu kontrollierendem Armaturaufbau und einfacher
Armaturbeschaltung möglich ist.
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Gegenstand der Erfindung ist also ein Prüfgerät zum Prüfen von logischen
Schaltungen, das über eine Steckbuchsenleiste mit den auf einer Platine angeordneten
Logikschaltungen verbindbar ist und von dem aus die Platineneingangskontakte durch
Herstellen von Steckverbindungen auf der Prüfgerätearmatur mit wählbaren Logiksignalen
versorgbar und bei dem die Signale der Platinenausgangskontakte mittels optischer
Anzeigen überwachbar bzw.
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prüfbar sind.
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Gemäß der Erfindung ist das Armaturenfeld des Prüfgerätes matrixartig
in der Weise eingeteilt, daß jede Spalte der Matrix einen Auswahlschalter für die
Eingangssignale, einen Auswertedetektor mit einem Anzeigeelement und ein Buchsenpaar,
mittels dem der Auswahlschalter mit dem zugeordneten Detektor verbindbar ist, enthält
und daß je eine Spalte der Matrix eindeutig einem Kontakt der Steckbuchsenleiste
und damit eindeutig einem Platineneingang oder -ausgang durch festes Verbinden des
betreffenden Kontaktes mit einem Detektor und einer Buchse der Prüfgerätearmatur
zugeordnet ist, während die Zeilen der Matrix den Funktionsbereichen (Anzeigen,
Detektoren, Buchsenpaare, Auswahlschal ter) zugeordnet sind.
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Durch Überbrücken der Buchsenpaare, was zweckmäigerweise mit Kurzschlußbügeln
erfolgt, werden die ä Eingänge zu behandelnden Spalten mit den Auswahlschaltern
verbunden. Die Buchsenpaare der den Platinenausgangskontakten zugeordneten Sputten
werden meht überbrückt.
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Zur optischenAnzeige werden Anzeigeeiernente verwendet, die drei Zustände
anzeigen können d. h. man verwendet Leuchtkörper rluit zwei verschieden farbigen
Leuchtdioden, von denen die eine zur Anzeige von Hiyh- und die an dere zur Kennzeichnung
von Low-Pegeln dienen kann. Das Nichtleuchten eines Anzeigeetemehts signalisiert
einen Defekt im Bereich des entsprechenden Platinenkontaktes.
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Es ist ferner zweckmåßiy, im Beretch der Anzeigeelemente in der Prüfgerätearmatur
eine zum Teil überdachte Versenkung vorzusehen, in welcher die Anzeigeelemente untergebracht
sind und so ein sicheres Erkennen der Leuchtanzeigen trotz Umlicht gewährleistet
ist.
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Die Erfindung bringt eine Reihe von wesentlichen Vorteilen. So ist
durch die matrixartige Einteilung der Prüfgerätearmaturen jederzeit eine sichere
Zuordnung der optischen Anzeigen zu den Platinensteckkontakten und der momentanen
Beschaltungssituation gegeben. Da zur Versorgung der als Eingänge dienenden Kontakte
der Steokbuchsenleiste lediglich die in den Spalten der Prüfgerätearmatur vorgesehenen
Buchsenpaare durch steckbare Kurzschlußbügel überbrückt zu werden brauchen, sind
keine sich kreuzende Steckverbindungen notwendig, wodurch die Übersichtlichkeit
nicht durch wirr verlegte Kabelverbindungen gestört wird. Außerdem ist durch die
Verwendung zweier unterschiedlicher optischer Anzeigen und dem Vergleich mit jeweils
einem unteren und einem oberen Schwellwert für die beiden logischen Pegel ein eindeutiger
Nachweis der jeweiligen Signale sichergestellt. Die besondere Form der Prüfgerätearmatur
garantiert letztlich eine vom Umlicht ungestörte Auswertung der Anzeigen.
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Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen
und der folgenden Beschreibung eines anhand der Figuren 1 - 3 dargestellten Ausführungsbeispiels
der Erfindung.
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Es zeigen: Fig. la die Vorderansicht eines Prüfgerätes gemäß der Erfindung;
Fig. ib die Draufsicht dtwc Gerätes, Fig. 2 den Schnitt A - 13 der l:i&J. le
Fig. 3 das Blockschaltbild clit s l'rül(gerälej.
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Die Figuren la und ib zeigen da Iütgerät 1 in Vorderansicht bzw. in
Draufsicht, das über eine oligo Steckbuchsenleite 2 mit dem mit integrierten Logtkschaltkreisen
bestückten Prüfling 3, z. B. einer mit 31 Steckkontakten versehenen Euro-Karte,
verbunden ist. Durch die Verwendung einer anderen Buchsenleiste oder durch Zvvischenschalten
eines Adaptersteckers können in bekannter Weise auch andere Prüflinge angeschlossen
werden.
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Den Hauptteil der Prüfgerätearmatur nimmt der matrixartig aufgebaute
Beschaltungs- und Kontrollbereich ein. Entsprechend der 31 poligen Steckbuchsenleite
2 weist die Matrix 31 Spalten auf, wobei je eine Spalte in numerischer Folge einem
Kontakt der Steckbuchsenleite 2 und damit einem Kontakt des Prüflings 3 fest zugeordnet
ist. Jede Spalte enthält ein Anzeigeelement 6, das über die Detektorschaltung 17
(Fig. 3) mit dem zugeordneten Kontakt der Steckbuchsenleiste 2 und mit der in derselben
Spalte befindlichen Buchse 7 verbunden ist sowie einen mit einer Buchse 8 verbundenen
Auswahlschalter 9, der die wahlweise Anlegung eines Low- oder High-Pegels an diese
Buchse 8 gestattet.
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Da alle gleichartigen Funktionseinheiten in einer Zeile und alle einem
Steckbuchsenkontakt zugeordneten Schaltteile in einer Spalte der Matrix angeordnet
sind, hat man somit einen sehr übersichtlichen Aufbau des PrüFgerätes, der die "Beschaltung
des PrüEgerätes" und die an den Platinenkontakten anliegenden Pegel jederzeit schnell
und einfach überprüfen läßt.
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Zur Anzeige der an den Steckbuchsen anliegenden Pegel sind die Anzeigeelemente
6 als Zweifarbenleuchtdioden ausgebildet, die z. B. eine rote und eine grüne Anzeige
erlauben. Die roten Anzeigen sind dabei zur Kennzeichnung von
LowPegeln
und die grünen Anzeigen zur Kennzeichnung von High-Pegeln vorges ehen.
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Die Beschaltung einzelner Platinenkontakte al' Eingänge erfolgt durch
Verbinden der Buchten 7 und t3 mittel Kurzschlußstecker 1 12. Wie anhand der Fig.
3 noch näher erläutert wird, werden darnit die gelwahlschtlte:r 9 mit den zugehörigen
Detektoren 17, Anzeigelar-npen 6 und Platinenkontakten verbunde, wodurch die Anzeigeslen-,cnte
5 dieser Spalten bei Fehlerfreiem Prüfling 3 den durch den Pegelwahlschalter 9 eingestellten
Pegel anzeigen.
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Die den Ausgangskontakten des Prüflings zugeordneten Buchsen 7,8 werden
nicht mit Kurzschlußsteckern 12 überbrückt. Die Anzeigeelemente 6 zeigen dadurch
die vom Prüfling an die Aus gangs kontakte gelieferten Pegel an.
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Die Einstellung der Pegelwahlschalter 9 richtet sich nach dem Aufbau
der auf der Platine befindlichen logischen Schaltungen und nach dem gewünschten
Prüfprogramm. Die den Ausgangsspalten zugeordneten Anzeigelampen 6 zeigen somit
die logischen Zustände an, die aufgrund der Eingangsbeschaltung von den zu prüfenden
Logikschaltungen an die Aus gangs kontakte weitergegeben werden.
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Da die Pegeldetektoren 17 die anliegenden Pegel, die entweder von
den Pegelwahlschaltern 9 oder der Platine kommen, mittels zweier einstellbarer Schwellwerte
prüfen und das Vorliegen der beiden möglichen Logikzustände angezeigt wird, werden
verschiedene Defekte im Prüfling, die durch fehlerhafte Bauteile, Kurzschlüsse oder
dergleichen hervorgerufen sind und die keine eindeutigen Logikpegel ermöglichen,
direkt durch Nichtleuchten der Anzeigelampen gekennzeichnet.
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Unterhalb der Pegelwahlschal ter 9 ist ein auswechselbarer Beschriftungss
trei -fen 10 mit aufgedruckter Durchnumerierung der Spalten vorgesehen, auf dem
zur leichteren Kontrolle des Prüfaufbaues handschriftliche Eintragungen virgenommen
werden können. Je nach Notwendigkeit kann dieser Beschriftungsstreifen zur späteren
Wiederverwendung der Eintragungen aus Papier oder zum ständigen Gebrauch aus einem
abwaschbaren Kunststoff herstellt sein.
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Die auf der Prüfgerätearmatur aufgedruckten Linien 20 dienen zur klareren
Hervorhebung der Spalten.
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Aus Fig. 2, die den Schnitt A - B der Fig. Ia darstellt, erkennt man,
daß die Anzeigelampen 6 in einer Vertiefung 14, die sich über die gesamte Gerätebreite
erstreckt, untergebracht sind. Der sich ebenfalls über die gesamte Gerätebreite
erstreckende Blendschutz 15 schützt vor störendem Umlicht. In Fig. 2 sind der Einlächheit
halber die Schaltelemente des Prüfgerätes weggelassen. Im übrigen ist die Fig. 2
durch die Verwendung derselben Bezugszdchen wie in den t-ig. la und 1b in ;ich verständlich.
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Zur Prüfung einer Logikschaltung wird der Prüfling 3 in die Steckbuchsenleiste
2 eingesteckt. Außerdem wird in dem Schalter 11 die für den Prüfling benötigte Versorgungsspannung,
die in erster Linie von den verwendeten Elektronikbausteinen abhängt, eingestellt
und das Prüfgerät mit dem Schalter 4 an die Netzspannung angeschaltet. Durch Verbinden
der Buchsen 7 und 8 mit den Kurzschlußsteckern 12 werden die Eingänge des Prüflings
mit dem mittels der Pegelwahlschalter eingestellten Pegeln versorgt. Die Richtigkeit
der eingestellten Eingangssignale kann mit den in den jeweiligen Spalten befindlichen
Anzeigelampen 6 überprüft werden. Leuchtet eine Lampe nicht auf, ist das, wie bereits
gesagt, der Nachweis dafür, daß an dem zugehörigen Kontakt aufgrund eines Defektes
oder einer Fehlbeschaltung ein Spannungswert vorliegt, der weder als Low- noch als
High-Pegel identifiziert werden kann.
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Selbst wenn der Prüfling an einem der Eingangs kontakte einen direkten
Kurzschluß mit der negativen oder der positiven Versorgungsspannung aufweist, woraufhin
bei Kurzschluß mit der negativen Spannung ein Low-Pegel bzw.
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bei Kurzschluß mit der positiven Spannung ein High-Pegel angezeigt
wird, kann ein derartiger Defekt durch kurzes Umschalten des entsprechenden Pegelwahlschalters
9 leicht erkannt werden, da bei dieser Prüfung die Anzeige nicht auf den anderen
Pegelwert umspringt, sondern die Anzeige des ersten Wertes erhalten bleibt, Die
Spalten der Prüflingsausgangskontakte werden nicht mit Kurzschlußsteckern 12 versehen.
Damit erfassen die entsprechenden Pegeldetektoren 17 die Ausgangssignale, was ebenfalls
mit den zugehörigen Anzetgelampen 6 angezeigt wird.
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Um nicht nur die an den Eingangs- und Ausgangskontakten anliegenden
Logikpegel prüfen zu können ist ferner der Logikprüfstift 5 vorgesehen, mit dem
man auch schaltungsinterne Spannungspegel prüfen kann. Derartige Prüfstifte sind
an sich bekannt; da in ihnen jedoch die gesamte Prüfelektronik untergebracht ist,
sind sie relativ groß und unhandlich. Zur Umgehung dieses Nachteils ist bei dem
hier vorgeschlagenen Prüfgerät zusätzlich zu den 31 fest verdrahteten Pegeldetektoren
eine weitere Auswerteschaltung vorgesehen, deren Prüfeingang an die Spitze des Prüfstiftes
angeschlossen und deren Anzeigeelement im Prüfstift untergebracht ist. Da somit
im Prüfstift nur ein Teil der benötigten Bauteile untergebracht werden braucht,
ist er in Form, Größe und Gewicht wesentlich handlicher als die bekannten Prüfstifte.
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Fig. 3 zeigt als Blockschaltbild den Schaltungsaufbau des Prüfgerätes.
Da die Verdrahtung für alle Spalten gleich ist, sind der Einfachheit halber nur
die 1. und die 31. Spalte dargestellt Das Stromversorgungsteil 19 liefert sämtliche
für den Betrieb der Prüflinge und die Funktion des Prüfgerätes notwendigen Spannungen
und Logikpegel. Da derartige Versorgungsteile hinreichend bekannt sind, ist lediglich
ein symbolisch, mit "+" und "-"gekennzeichneter Ausgang angegeben.
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Mit den Pegelwahlschaltern 9/1 . .. 9/31 könne' wahlweise die vom
Versorgungsteil 19 bereitgestellten High- oder Low-Pegel an die Buchsen 8/1 ...
8/31 gelegt werden. Die Schaltungen 15/1... 15/31 dienen als Entprellschaltungen,
damit an den Buchsen 8 immer eindeutige Signale vorliegen. Ein Umschalten der Eingangspegel
ist damit auch während des Prüfablaufes ohne Störungen möglich.
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In der ersten Spalte ist zwischen den Buchsen 8/1 und 7/1 ein Kurzschlußstecker
12 eingefügt, so daß der mit dem Schalter 9/1 eingestellte Pegel sowohl an den Detektor
17/1 und von diesem an die Lampe 6/1 als auch an den Kontakt 2/1 der Steckbuchsenleite
2 gelangt. Die Spalte 1 dient also als Eingangsspalte.
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Die Buchsen 8/31 und 7/31 sind nicht überbrückt, so daß an dem Detektor
17/31 das an dem Ausgangskontakt 2/31 vorhandene Logiksignal anliegt, das von der
Lampe 5/31 angezeigt wird.
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Für den Prüfstift 5 ist der zusätzliche Pegeldetektor 17/32 vorgesehen,
der sich von den anderen lediglich dadurch unterscheidet, daß seine Anzeigelampen
im Prüfstift ,elb,L unteWebrdcht ,ind und daß sein Prüfeing nicht mit einer Buchse
der Prükjerätearmatur, sondern mit der Prüfspitze des Prüfstiftes verbunden ist.
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Um die zur Prüfung verwendeten Schwellwerte den jeweiligen Anforderungen
anpassen zu können, ist ein mit dem Netzteil verbundener Baustein 18 vorgesehen,
mit dem die Justierung der Schwellwerte durchführbar ist.
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Soll ein Prüfling nicht nur mit den vom Prüfgerät gelieferten Logikpegeln,
sondern von einem Pulsgenerator aus versorgt werden, kann man den PrüF-ling bei
entferntem Kurzschlußstec-ker 12 über die betreffende Buchse 7 ansteuern. Als Anzeigegerät
kann dann beispielsweise ein Oszillograph dienen, der an die entsprechenden Buchsen
7 angeschlossen wird.