DE2906736A1 - Vorrichtung zur untersuchung von gedruckten schaltungen - Google Patents
Vorrichtung zur untersuchung von gedruckten schaltungenInfo
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Description
Es ist ebenfalls wünschenswert, individuelle Elemente dadurch testen zu können, daß die notwendigen Kontakte zu
dem Kreis an leicht zu findenden Stellen auf der gedruckten Schaltung durch ungeübte Bedienungspersonen hergestellt
werden können, die beispielsweise eher an einer Anschlußleitung eines Elements als an vorgeschriebenen Stellen
auf den Anschlußflächen liegen, wenn die Elemente
nahe zusammenliegen oder wenn die Anschlußflächen beide
Seiten der gedruckten Schaltung belegen.
Die vorliegende Erfindung besitzt als Hauptmerkmal eine Sonde mit wenigstens zwei Kontaktspitzen, die eng genug
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beieinanderliegen, um gleichzeitig eine An'schlußleitung
eines montierten integrierten Kreises zu kontaktieren, andererseits aber weit genug voneinander entfernt sind,
um Messungen elektrischer Aktivitäten bzw. Vorgänge in dem Abschnitt der Anschlußleitung zwischen den Spitzen
in einer ausreichenden Form zu ermöglichen und um den Spannungsabfall zwischen den beiden Spitzen, der sich
aus dem Fluß des Teststromes durch den Widerstand des Abschnitts der Anschlußleitung ergibt, zu messen, wobei
der Stromfluß eine Anzeige für den Zustand des Elementes ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform überspannen die voneinander getrennten Kontaktspitzen eine gesamte Entfernung,
die nicht größer als 0,08 Inch ist, so daß sie zuverlässig auf den geraden Teil der Anschlußleitung
eines montierten ICs passen. Der Teststrom ist von dem normalen Betriebsstrom auf der gedruckten Schaltung getrennt
und wird direkt in die Anschlußleitung durch eine dritte Sondenspitze injiziert, die einen Punkt der Anschlußleitung
kontaktieren kann, der mit dem von einer der anderen Spitzen kontaktierten Punkt elektrisch zusammenfallen
kann. Die dritte Spitze kontaktiert die Anschlußleitung an einem Punkt, der von dem integrierten
Kreis weiter entfernt ist als die anderen beiden Spitzen, so daß der gemessene Teststrom in den integrierten Kreis
fließt. Es ist ein Schaltkreis zur Anzeige der elektrischen Kontakte zwischen den Sondenspitzen und der Anschlußleitung
vorgesehen.
Eine Ausführungsform besitzt als Hauptmerkmal eine Sonde mit wenigstens zwei Spitzen, die im allgemeinen in der
weiter oben bereits ausgeführten Weise voneinander entfernt sind, injiziert ein Testsignal über die Sonde direkt
in die Anschlußleitung, mißt den durch den in den
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IC fließenden Teststrom entlang eines Abschnitts der '
Anschlußleitung erzeugten Spannungsabfall, mißt auch
den Spannungsabfall entlang eines Abschnitts der Anschlußleitung, der durch den von dem integrierten Kreis
wegfließenden Strom erzeugt wurde, und bestimmt das Verhältnis zwischen dem inneren Widerstand R1 des ICs an
der Anschlußleitung und dem parallelen Widerstand R2 der restlichen ICs an dem Knotenpunkt. Dabei ist dieses
Verhältnis unabhängig von dem Widerstand des Ab-
10 Schnitts der Anschlußleitung. Diese Ausführungsform
ist auch für an Anschlußflecken der gedruckten Schaltung vorgenommene Messungen nützlich.
Anders gestaltete Ausführungsformen weisen in der Hauptsache eine Sonde mit wenigstens drei durch gleiche Abstände
voneinander entfernte Spitzen auf, die so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig den geraden Teil der Anschlußleitung
eines montierten ICs kontaktieren« Dabei wird ein Testsignal durch die Spitze injiziert, die dem
20 IC am nächsten liegt. Zwischen den anderen beiden
Spitzen wird der Spannungsabfall infolge der von dem IC über einen ersten Abschnitt der Anschlußleitung abfließenden
Stromkomponente gemessen. Ein Testsignal wird durch die Spitze injiziert, die von dem IC am weitesten
entfernt ist„ und es wird der Spannungsabfall zwischen den Spitzen gemessen, die dem IC am nächsten liegen, und
der durch die Stromkomponente verursacht ist, die in den IC über einen zweiten Abschnitt der Anschlußleitung
fließt, wobei der zweite Abschnitt die gleiche Länge wie der erste Abschnitt aufweist. Das Verhältnis R1/R2
wird auf diese Weise leicht und gut bestimmt. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist jede Spitze ein einziges
Spitzenelemen-^ und die drei Spitzen überspannen eine gesamte
Entfernung, die nicht größer als 0,08 Inch ist.
Eine weitere Form der Erfindung bestimmt<in der Hauptsache den gesamten Parallelwiderstand Rt an dem Knotenpunkt.
Dies wird dadurch bewerkstelligt, daß ein Testsignal in die Anschlußleitung injiziert wird und daß
wenigstens eine Spannungsmessung an ihr vorgenommen wird. Durch die Injektion wenigstens eines zusätzlichen
Testsignals in die Anschlußleitung wird das Verhältnis R1/R2 bestimmt und es wird der Spannungsabfall
infolge der Komponenten des Teststroms gemessen, die in entgegengesetzte Richtungen durch die Anschlußleitung
fließen, wodurch die absoluten Werte von R1 und R2 ermittelt werden können. In bevorzugten Ausführungsformen,
bei denen die gedruckte Schaltung elektrisch betrieben ist und bei denen die Sonde mit drei Spitzen verwendet
ist, wird ein Verfahren mit vier Schritten ausgeführt, bei dem die Sonde nur einmal verschoben wird. In einem
ersten Schritt, bei dem eine Spitze der Sonde angewendet wird, wird die Spannung am Knotenpunkt gemessen, ohne
daß ein Testsignal injiziert wird. In einem zweiten Schritt, in dem dieselbe Spitze verwendet wird, wird
ein Gleichstrom-Testsignal einer bekannten Stromstärke injiziert und die Spannung am Knotenpunkt erneut gemessen.
Die Spannungsdifferenz zwischen den ersten zwei Schritten ist das Ergebnis des durch den kombinierten
Parallelwiderstand Rt fließenden Teststroms und ermöglicht dessen Bestimmung. In einem dritten und vierten
Schritt werden Wechselstrom-Testsignale injiziert und es werden die Spannungsabfälle an Abschnitten gleicher
Länge der Anschlußleitung gemessen, die infolge der in entgegengesetzte Richtungen fließenden Stromkomponenten
entstehen, um in der voranstehend beschriebenen Weise das Verhältnis R1/R2 zu bestimmen. Auf diese Weise wird
eine in hohem Maße ausgeklügelte Diagnose der Fehler einer gedruckten Schaltung ermöglicht.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung verwendet in
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der Hauptsache injizierte Testsignale in dem Bereich unterhalb von 10 mA (vorzugsweise enthält der Bereich
Ströme, die etwa so klein wie 0,1/uA sind), um gemessene
Spannungen zu erzeugen, die in dem Mikrovoltbereich und tiefer liegen (vorzugsweise enthält der Bereich Spannungen,
die so klein wie 30 nV sind). Auf diese Weise wird der normale Betrieb der elektrisch betriebenen gedruckten
Schaltung nicht gestört und es werden Fehler aufgespürt, die auf eine andere Weise nicht leicht ermittelt
10 werden können. Bei bevorzugten Ausführungsformen des
Signale verarbeitenden Kreises, der solche tiefpegeligen Signale genau verarbeiten kann, ist in der Hauptsache
für die Wechselstromsignale die Sonde über einen Übertrager mit einem Synchrondetektor gekoppelt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Hauptmerkmal darin, daß der Kontakt zwischen den
Spitzen der Sonde und der Anschlußleitung während des Tests dadurch angezeigt wird, daO die Signalausgänge von
ausgewählten Spitzenpaaren verglichen werden und daß angezeigt wird, ob der Vergleich so ausfällt, wie es erwartet
wurde. Bei bevorzugten Ausführungsformen wird ein spezielles Wechselstromsignal, das sich bezüglich der
Frequenz wesentlich von dem Wechselstrom-Testsignal unterscheidetj
in um 180° phasenverschobenen Formen in zwei Spitzen injiziert, so daß die Sondenausg'angs signale ausgelöscht
werden,wenn beide Spitzen einen guten Kontakt mit der Anschlußleiterbahn bilden.
Ausführungsformen der Erfindung können auch für Messungen wertvoll sein, die an Anschlußflächen von gedruckten
Schaltungen vorgenommen wurden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird in
der Hauptsache abgeschätzt, ob es einen aktiv treibenden
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integrierten Kreis an dem Knotenpunkt gibt*.' Dies geschieht
dadurch, daß R1 für wenigstens einen integrierten Kreis an dem Knotenpunkt und der R1 entsprechende
Wert R2 bestimmt werden. R1 oder R2 (vorzugsweise der kleinere Wert) werden mit einem ausgewählten Wert K verglichen,
wobei dieser Wert K so ausgewählt ist, daß er nicht kleiner als der erwartete Treiberwiderstand Rd für
den Typ des gerade getesteten IC ^s ist.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird,
nachdem festgestellt wurde, daß ein aktiver Treiber am
wahrscheinlichsten an dem Knotenpunkt vorhanden ist, ein Wert RI1 der größer als der Wert R2 ist* als fehlerhaft
ausgewählt, wenn die Spannung am Knotenpunkt zu hoch ist, und ein Wert Rfr der kleiner als der Wert R2 ist, wenn
die Spannung; am Knotenpunkt zu niedrig ist.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die
Möglichkeit eines Kurzschlußwiderstands dadurch berechnet ,. daß bestimmt wird, ob das Verhältnis R1/R2 außerhalb
eines Bereiches liegt, der an einem Ende durch das Verhältnis
Rs/Rd (und vorzugsweise an dem anderen Ende durch Rd/Rs) begrenzt ist, wobei Rs eine ausgewählte Grenze für
den erwarteten Wert des untersuchten Kurzschlußwiderstands ist. Im Zusammenhang mit bevorzugten Ausführungsformen
für logische TTL und ECL. ICs wird ein Bereich von 0,2
bis 5 angewendet, um in bezug auf einen Kurzschlußwiderstand zwischen einem Eingangs-IC und der internen Versorgungsspannung
des ICs zu prüfen; es wird ein Bereich von 0,6 bis 1,6 angewendet, um in bezug auf Kurzschlußwiderstände
mit Zwischenwerten zu prüfen, die eine Spannung am Knotenpunkt verursachen , die niedrig sein sollte, aber
hoch genug gehalten wird. Bei den früheren Fällen wird, wenn R1/R2 außerhalb des Bereichs von 0,2 bis 5 liegt, R1
als fehlerhaft ausgewählt, wenn es kleiner als R2 ist. In dem letzteren Fall (d.h. beim Test des Zwischenwertes der
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Kurzschlußwiderstände), der untersucht wird, nachdembestimmt
wurde, daß der Fehler wahrscheinlich nicht in dem Treiber liegt und daß es sich bei dem Fehler nicht
um einen Kurzschlußwiderstand zwischen einem Eingangskreis
und der inneren Versorgungsspannung handelt^ wird ein Wert R1, der größer als der Wert R2 ist, als fehlerhaft
ausgewählt, wenn RI/R2 innerhalb des Bereichs von 0,6 bis 1,6 liegtj und es wird ein Wert R1, der
kleiner als der Wert R2 ist, ausgewählt, wenn R1/R2 außerhalb des Bereichs liegt. Schließlich wird, wenn
keiner der zuvor angegebenen Tests positiv ist, ein Wert R1, der größer als der Wert R2 ist, als fehlerhaft
ausgewählt, wenn die Spannung am Knotenpunkt meinen Zwischenwert einnimmt, aber eigentlich niedrig sein sollte,
und es wird ein Wert R1, der kleiner als der Wert R2 ist, ausgewählt, wenn die Spannung am Knotenpunkt niedrig
ist oder einen Zwischenwert aufweist, aber eigentlich hoch sein sollte.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Verhältnis
zwischen dem Signal und dem Rauschen dadurch verbessert, daß in einem übertragergekoppelten Kreis zwischen
dem Übertrager und dem Synchron-Detektor ein Breitbandverstärker eingefügt wird, der sowohl das Informationssignal
als auch das in dem Transformator-Ausgangssignal enthaltene Rauschen ohne eine wesentliche Bandbegrenzung
verstärkt. Auf den Verstärker folgt ein Filter, das einen Durchlaßbereich mit einer Breite aufwexTSts die zwischen
der das Verstärkers und der des Synchron-Betektors
liegt und auf die Taktfrequenz des Detektors mittig eia.ge stellt ist. Vorzugsweise weist der Verstärker ein Produkt
aus der Verstärkung und der Bandbreite auf, -das wenigstens 5 MHz beträgt. Der Durchlaßbereich de« Filters
ist nicht weiter als 10?£ der Taktfrequenz, Der Synchron-Detektor
weist eine Bandbreite auf, die nicht grö-
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ßer als 15 Hz ist.
Bei bevorzugten Ausführungsformen wird das Verhältnis aus dem Signal und dem Rauschen in den übertragergekoppelten
Systemen dadurch verbessert, daß für die Primärwicklung des Übertragers ein Koaxialkabel mit
einer geerdeten Außenabschirmung verwendet wird, um eine elektrostatische Abschirmung zu erreichen. An
der Sonde wird ein Ausgangskabel verwendet, in dem vier Drähte in zwei verdrillten Paaren angeordnet sind.
Eine Spitze ist in jedem Paar mit einem Draht verbunden und die anderen beiden Spitzen sind jeweils.mit den
restlichen zwei Drähten verbunden, Vorzugsweise sind die verdrillten Paare individuell abgeschirmt. Es ist
ein Schalter vorgesehen, der selektiv eines der Draht- . paare (und daher zwei Spitzen) über die Primärwicklung
des Übertragers miteinander verbindet., -während über die dritte Spitze ein Wechselstrom-Testsignal in die Anschlußleitung
eines integrierten Kreises injiziert wird..
■ ■ ι
In bevorzugten Ausführungsformen besteht das Hauptmerkmal
darin, daß die Sonde ein Kontaktelement aufweist, das in einer Ruheposition federnd vorgespannt 1st, wobei
ein Teil des Kontaktelements von einem Träger entfernt ist und in eine Betriebsposition gegen den Träger
bewegt werden kann. Die Elementspitzen sind, wenn sia .sich in der Beiariebsposition befinden, in derselben
Ebene ausgerichtet. Die Sonde besitzt als Hauptmerkmale Kontaktelemente-, die in bezug auf eine Achse des Trägers
schräge Endteile aufweisen und die an ihren Enden am Umfang Kanten zum Kontaktieren der Anschlußleitung
aufweisen, wobei die Achse parallel zu der Anschlußleitung ist» Zwei L-förmige Kontaktelemente mit"Torsionsfedern
und ein Kontaktelement mit einer'Biegefeder sind in Nuten montiert, die in dem Träger enthalten
sind.
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Im folgenden wird der Schaltkreis und dessen Betrieb ~
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Zusammenhang mit den Figuren erläutert. Es zeigt:
5 Fig.,1 eine aufgebrochene isometrische Darstellung
mit einem vergrößerten Teil der Sonde;
Fig.2 teilweise im Schnitt eine vergrößerte Darstellung
des vorderen Enctes der Sonde , die gegen
eine Anschlußleitung eines integrierten Kreises gedrückt ist, wobei ein Teil dieser Anschluftleitung
nicht dargestellt ist;
Fig»3 ein Blockschaltbild einer Schaltung, wobei die-Sonde
an den Kreis zur Signalverarbeitung angeschlossen
Fig.k Einzelheiten des im Zusammenhang mit der- Ausfilh-Ms
6 rungsform nach der Fig.3 verwendeten Ausführungs-Stromkreises;
es sind herkömmliche elektrische Symbole verwendet und elektrisch, gemeinsame Punkte
sind durch Buchstaben angegeben, die von Kreisen umgeben sind;
Fig.7 eine Einzelheit eines Kreises, der angewendet wird, um die Relais der Fig.3 bis 6 zu treiben;
Fig.8 eine Einzelheit des Siebkreises der Spannungsversorgung;
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Fig.9 eine schematische Darstellung zur Erläuterung
der Bestimmung des Innenwiderstandes eines integrierten Kreises;
Fig.10 ein Flußdiagramm, das den Betrieb eines bevor-
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zugten Untersuchungssystems für einen Kreis mit..
der Ausführungsform der Fig.5 erläutert;
Fig.11 Blockdiagramme weiterer Ausführungsformen, und
und 12
Fig.13 eine schematische Darstellung einer weiteren Sonde^
Sonde:
Wie aus den Fig.1 und 2 ersichtlich ist, weist der Fühler
bzw. die Sonde 10 einen Lexan-Träger 12 auf, der einen Handgriff 14 bildet und sich entlang; der Achse 15
zu dem Teil 16 verjüngt, das 0r13 Inch breit und 0,25 Inch
lang ist. Das Teil 16 besitzt an seiner Rückseite eine versteifende Rippe 18 , wenn dies erforderlich ist (z.B.
um zwischen benachbarte integrierte Kreise zu passen), weggeschnitten werden kann, und vorstehende Teile 20 und
22, die sich von ihren Enden aus 0,010 Inch erstrecken.
Der Träger 12 weist L-förmige Nuten 24 und 26 und eine gerade Nut 28 auf, die sich von Sockeln 30, 32 und 34 zu
dem Teil 16 erstrecken, wobei sich die Nut 24 bis zu dem Ende des Trägers und über diesen hinaus erstreckt. Der
kurze Schenkel der Nut 26 ist von dem kurzen Schenkel der
Nut 24 0,030 Inch entfernt und das Ende der Nut 28 ist von dem kurzen Schenkel der Nut 26 0,030 Inch entfernt.
Die Nuten sind entlang dem größten Teil ihrer Länge 0,015 Inch breit und 0,015 Inch tief und weisen abgerundete
Bodenteile auf. Ihre Tiefe nimmt entlang der kurzen Schenkel der Nuten 24 und 26 und entlang der letzten
0,17 Inch der Nut 28 bis zu 0 Inch an ihren Enden ab. Due Nuten sind zwischen den Sockeln und dem Teil 16 durch
eine rechtwinklige Vertiefung 29 unterbrochen. Der Lexan-Halter 36, der eine Vertiefung 37 aufweist, die
mit der gegenüberliegenden Vertiefung 29 identisch ist,
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und der Lexan-Deckel 38 sind mit dem Träger- 12 verschraubt.
Torsionsfedern 40 und 42 und die stabförmige Biegefe-
5 der 44 (von denen jede aus einem 0,015 Inch starken
Kupfer-Nickel-Draht besteht) sind in dem Block 45 montiert, der wiederum in die Vertiefungen 29 und 37 eingepaßt ist, so daß die Federn in den Nuten 24,26 und 28
ruhen. Die Federn sind um 90° gebogen, so daß sie in
die Sockel 30, 32 und 34, bei denen es sich um genormte
Anschlußsockel (beispielsweise vom Typ A-MP, Inc. No. 331810) handelt, passen. Ein Leitungskabel 52 (das
die Kabel 102 und 104 und die Drähte 45,, 48 und 51 enthält, die ausführlicher in der Fig.3 dargestellt sind)
ist mit den Sockeln verbunden und die Drähte verlaufen zwischen dem Träger 12 und dem Deckel 38 zu dem äußeren
Kreis, wobei sie durch eine herkömmliche Zugentlastungs-Lagerung festgehalten werden (beispielsweise verlaufen
Verbindungsbänder durch Xöcher in dem Träger 12 und um
20 die Drähte). Die Federn sind, wie dies in der Fig.2
dargestellt ist, länger -als die Nuten, so daß die Enden
der Federn nicht unter die Oberfläche des Teils 16 gedruckt
werden können, und durch die Umfangskanten der
Federn gebildete Kontaktspitzen 54. 56 und 58 kontaktieren
während des Gebrauchs (wie dies weiter unten erläutert
wird) den Anschluß 60 des integrierten Kreises. Die Spitzen sind gleichmäßig um 0,1330 Inch voneinander
,getrennt und in einer geraden Linie in derselben Ebene liegend angeordnet, wenn die Spitzen durch den An-Schluß
60 (Fig.2) völlig niedergedrückt sind. Die Enden
62, 64 und 66 der Federn bilden mit der Fläche des Teils 16 Winkel von 30°, wenn sie nicht niedergedrückt sind.
Jedes Ende 62 und 64 ist 0,06 Inch lang (Entfernung der
-Mittelachse). Das Ende 66 ist 0,1? Inch lang. Die
35 Schäfte 68, 70 und 72 erstrecken sich im allgemeinen
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entlang der Achse 15. Der Schaft 68 und der Schaft 70
sind 0,75 Inch lang. Der Schaft 72 ist 0,64 Inch lang.
Auf diese Weise besitzen alle drei Federn einen Leitungsweg
gleicher Länge und gleichen Widerstands. Die gesamte Probe ist 5" lang.
Stromkreis:
Wie aus der Fig.3 ersichtlich ist, sind für die Sonde
10 Eingangssignale durch den Testsignal-Generator 73
und den 10 kHz-Generator 74 vorgesehen, dessen +Ausgang 76 direkt mit der Spitze 56 durch den Draht 48 verbunden
ist und dessen -Ausgang 78 ebenso wie der Ausgang 80 des Generators 73 durch einen Draht 45 mit der
Spitze 54 oder durch einen Draht 51 mit der Spitze 58 durch den DPDT-Schalter 84 verbunden ist.
Mit dem Generator 73 sind positive und negative 1 kHz-Rechteckwellen
und Gleichstromausgangssignale von 0,1, 1,0 und 10 mA wählbar. Wie sich dies auch aus der Fig.4
ergibt, weist der Ausgang "80 des Generators 73 positive
und negative Stromgatter 86 und 88 auf, die Eingangssignale von positiven und negativen Stromgeneratoren 90
und 92, einem 1 kHz-Oszillator 96 und von Eingängen 1^-2
25 eines Computers 98 empfangen.
Die Testausgänge von der Sonde 10 sind durch SPDT-Schalter
100 entlang eines Weges, der aus den Kabeln 102 und
104, dem DPDT-Messungs-Auswahlschalter 106, dem Übertrager
108, dem Verstärker 110, Tdem Filter 112 und dem Synchron-Detektor
114 besteht, und entlang eines anderen Weges, der den Eingang 115 des Schalters 84 und den Verstärker
116 enthält, mit dem Computer 98 verbunden.
Die Kabel 102 und 104 sind verdrillte, individuell aige-
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schirmte Paare, wobei, wie dies dargestellt- ist, die
Spitzen 54 und 56 jeweils über Drähte 46 und 4? des Kabels 102 und die Spitzen 56 und 58 jeweils durch
Drähte 49 und 50 des Kabels 104 mit dem Schalter 94 verbunden sind. Auf diese Weise werden die Drähte 47 und
49, die die Spitze 56 und den Schalter 106 verbinden,
in jedem Kabel als einer der Drähte in dem verdrillten Paar geführt. Diese Kabelkonstruktion vermindert das
Übersprechen und die Geräuschaufnahme.
Bei den Schaltern 84, 100 und 106 handelt es sich um abgeschirmte
Relais. Die Spule des Schalters 106 ist mit Masse verbunden, um das Spulenrauschen in dem Relais zu
vermindern. Der Übertrager 108 ist mit einem Mu-Metall individuell abgeschirmt und weist ein Windungsverhältnis
von 6:3000 auf. Die Eingangswicklung 118 besteht aus einem Koaxialkabel , dessen Außenhülle geerdet ist» um
eine elektrostatische Abschirmung zu bilden. Außerdem ist eine weitere Abschirmung dadurch vorgesehen, daß die
Elemente 106, 108, 110, 112, 134 und 136 zusammen in einem Gehäuse aus einem Mu-Metall angeordnet sind und
daß die Versorgungsspannungen für diesen Kreis gefiltert
werden.
Bei dem Verstärker 110 handelt es sich um einen Impedanzanpassungspuffer
hoher Geschwindigkeit,· mit einer Eingangsimpedanz, die größer als 10MJZist,und mit einem Produkt
aus der Verstärkung und der Bandbreite von 6 MHz. Bei dem Filter 112 handelt es sich um ein auf ..eine Mlttenfrequenz
von 1. kHz eingestelltes Bandpaßfilter mit einer Bandbreite von 100 Hz.
Der Detektor 114, der als ein phasenempfindliches Bandpaßfilter wirkt, dessen Mittenfrequenz auf 1 kHz eingestellt
ist und das einen Durchlaßbereich von 4 Hz auf-
-20-
weist, besitzt eine Signalweg, der von djam Pufferverstärker 120 direkt zu der Addierstelle 122 verläuft,
und einen anderen Signalweg, der über den Inverter 124 und den Chopper bzw. Zerhacker 126 verläuft, der durch
das über den Pegelschieber 128 angelegte Testsignal getaktet wird. Das Signal verläuft dann über eine den
Mittelwert bildende Vorrichtung 130 zu dem Schalter 100.
Der Pegelschieber 128 verschiebt den Ausgang 80 von einem erdfreien Testsignal zu einem erdbezogenen Takt.
Bei dem Verstärker 116 handelt es sich um einen Gleichstromverstärker
mit einem Verstärkungsfaktor von 1/2.
Es werden Sonden - Anordnungssignale dem Indikator 131 und über den selbsthaltenden Schalter 132 dem Computer
98 über das Gatter 133 zugeführt (um sicherzustellen, daß
zwischen den drei Kontaktspitzen und der Leitung ein elektrischer Kontakt besteht)- Dabei weist das Gatter
133 Eingänge von dem Verstärker 110 über den 10 kHz-Detektor 134 und den 1 kHz-Vergleicher 136 auf, der wiederum
Eingangssignale von der Wicklung 118 und dem Generator
73 empfängt. Ausgänge 138, 140, 142, 144 und 146 von dem Computer 98 steuern den in der Fig.3 dargestellten
Kreis.
Die folgende Tabelle enthält die in dem in den Fig.4
bis 8 dargestellten Kreis verwendeten Kreiskomponenten. Ausgenommen davon sind Widerstände und Kondensatoren,
deren Werte in den Fig.4 bis 8 angegeben sind. Bei allen
Widerständen handelt es sich um 5%, 1/4 Watt Kohlewiderstände, sofern dies nicht anderweitig angegeben
ist. Bei allen Kondensatoren handelt es sich um genormte kommerziell verfügbare Kondensatoren. Bei den Kondensatoren
mit Werten zwischen 1,6 nF und 10 nF handelt es sich um Schichtkondensatoren. Bei den Kondensatoren mit
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Werten zwischen 33 pF und 200 pP handelt es sich um Glimmerkondensatoren. Bei den Kondensatoren mit Werten
zwischen 0,01 mF und 0,22 mF handelt es sich um Keramik-Kondensatoren.
Bei den Kondensatoren mit Werten zwischen 15 mF und 390 mF handelt es sich um Tantal-Kondensatoren.
Ul Oszillator, Motorola, Inc.
K1114A 10 MHz SN 74LS192
SN 74LS74 SN 74LS02 SN 74LS04 U21, U25, U26 SN 74LS38
Operationsverstärker, LM201A Operationsverstärker, LM311
Operationsverstärker, LM218 Fairchild, Inc. FDH6626
D6, D8, D25, D26 1N5O6O
6.2V Zenerdioden, 1N828A Stabistor, General Electric Corp.
STB722
Q1-Q3, Q13, Q18, Q19 Fairchild, Inc. S39395
010-12, Q15, Q17, Q20 Fairchild, Inc. S39394
Q7-Q9,'Q14, Q27 Motorola, Inc. SS557
Q4-Q6, Q16, Q23-025 General Electric Corp. X32D6880
Q21 4 Ampere Darlington, 2N6036
Q22 4 Ampere Darlington, 2N6039
Q26 FET, 2N4416
TR1-TR4 ausgewählte Widerstände 5OK-15OK
K1-K3 Relais, General Electric Corp.
3SCV5G04D1
T1, T2 gebräuchliche Drossel, 350UH
Transformer 108 6:3000 Transformator; Arnold, Inc. Nr. 6T-5651-H1 Ferrit-Bandkern,
Primärwicklung: -6 Windungen eines 50 Koaxialkabels mit geerdeter Abschirmung.
9 0 9 8 3 4/0864
U2-U5 | , U7 | 5-U20 | U22-U24 | -A10, | A12, A14-A18 |
U6 | U8-U14, | 1 | |||
U1 | U21, U25, U26 | 3 | |||
A1 | -D5, | D7, D9-D24, D27 | |||
A1 | , D8, | D25, D26 | |||
A1 | -Z3 | ||||
D1 | . X2 | ||||
D6 | |||||
Z1 | |||||
X1 |
In der Ausführungsform der Fig.11 weist die Sonde 300·
zwei Meßspitzen 302 und 304 auf, wobei jede eine Kelvin bezogene Zwangszufuhrungsspitze 306, 308 (Kelvin related
forcing tip) aufweist, die einen Kontakt zu der An-Schlußleitung 310 des IC 311 auf beiden Seiten des
Widerstands 303 des Abschnitts der Anschlußleitung herstellt. Die Spitzen 306 und 308 sind mit dem Ausgang
des Wechselstrom-Testsignal-Generators 312 über den Schalter 314 verbunden, der durch das Ausgangssignal des Schaltgenera-
10· tors 316 gesteuert wird. Die Spitzen 302 und 304 sind mit dem Eingang des Synchron-Detektors 318 verbunden, der
ein Takteingangssignal von dem Generator 312 empfängt. Das Ausgangssignal des Detektors 318 wird an den Synchron-Detektor
320 angelegt, der ein Takteingangssignal von dem Generator 316 empfängt, um das Gleichstromausgangssignal
322 zu erzeugen.
In der Ausführungsform der Fig.12 weist die Sonde 400
drei Spitzen 402, 404 und 406 auf, die gleichmäßig um 0,050 Inch voneinander getrennt sind. Bei jeder Spitze
handelt es sich um eine federnde Auslegerfeder, die um einen Winkel von 45° gebogen und zur Kontaktierung der
Anschlußleitung 408 des IC 410 mit ihren Angriffspunkten angespitzt ist. Die Spitzen sind in der Ruhelage in
derselben Ebene liegend angeordnet, wobei ihre Spitzen in einer geraden Linie liegen. Die Teststromquelle 412,
die einen 200 mA Test-Gleichstrom erzeugt, ist selektiv mit der Spitze 402 oder 406 durch den Schalter 414 verbunden.
Der Meßkreis 416 zum Messen der Spannung zwischen den Spitzen und der Anzeigekreis 418 zum Anzeigen der
elektrischen Kontakte zwischen den Spitzen und der Anschlußleitung
408 sind durch den Schalter 414 jeweils mit Spitzen 404 und 406 oder Spitzen 402 und 404 verbunden.
Der Kreis 416 enthält ein Abtast-Relais 420, einen Über·?
trager 422 und einen Spannungsmeßkreis 424. Der Kreis
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418 enthält einen Impulsgenerator 426 und .einen Impulsr
detektor 428, die durch den Zeitgenerator 430 gesteuert werden.
Die Fig.13 zeigt eine weitere Sonde mit zwei Meßspitzen
502 und 504, die 0,050 Inch voneinander getrennt sind und mit einer Spitze 506 zur Zwangsstromzuführung, die
0,010 Inch außerhalb der Spitze 504 angeordnet ist. Bei jeder Spitze handelt es sich um eine starre Nadel und
die Spitzen sind in derselben Ebene liegend angeordnet, wobei ihre Angriffspunkte in einer geraden Linie liegen.
Wenn die Sonde in dem System der Fig.12 angewendet wird
(wobei der Schalter 414 weggelassen wird), wird sie den geraden Teil des IC-Anschlusses mit allen drei Spitzen
15 gleichzeitig kontaktieren.
Betrieb:
Bei den Fig.1 bis 3 werden, wenn normale Betriebsspannungen
an die zu untersuchende gedruckte Schaltung angelegt sind, die Spitzen 54, 56 und 58 der Sonde gegen die
Anschlußleitung 60 des zu testenden integrierten Kreises 148 angeordnet bzw. angedrückt, wobei die vorragenden
Teile 20 und 22 an der gedruckten Schaltung anliegen und die gekrümmte Fläche der Lötverbindung zwischen der
Anschlußleitung und der Anschlußfläche der gedruckten Schaltung überspannt. Die Spitzen werden auf diese Weise
entlang des geraden Teils der Anschlußleitung zwischen der gekrümmten Fläche und der Biegung der Anschlußleitung
in den integrierten Kreis positioniert. Die Sonde 10 wird dann gegen die Anschlußleitung bewegt, bis die Federn
am Träger 12 aufsitzen, wobei die Spitzen voneinander um 0,030 Inch getrennt sind und in einer geraden
Linie angeordnet sind. Auf diese Weise wird erreicht, daß die Widerstände der Abschnitte 147 und 149 der An-
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schlußleitung zwischen den Spitzen gleich-sind. . Wäh—
rend die Spitzen nach unten gedruckt werden, graben sie sich ein und gleiten entlang der Oberfläche der Anschlußleitung.
Dabei kratzen sie korrodierte Bereiche von der Anschlußleitung und steilen einen guten elektrischen
Kontakt sicher. Die Abweichung der Spitze 54 gegenüber den Spitzen 56 und 50, die sich ergibt, wenn
die Sonde gegen die Anschlußleitung gedruckt wird, ist
vernächlässigbar (insbesondere wenn ein sehr kleiner
Betrag eines Spiels nach oben zwischen dem Schaft 72 und dem Halter 36 vorhanden ist und sich der Schaft
deshalb geringfügig nach oben biegt» um sich irgendeinem Bestreben der Spitze 54» sich gegen die anderen.
Spitzen zu bewegen, anzupassen) und die Spitzen 56 und■-.-.
Ϊ5 5& drehen sich in Ebenen parallel zur Spitze 54~x; wobei
die Spitzen sogar dann auf dem gewünschten-gleiehmaßl-.
gen Abstand'gehalten werden^ wenn sie sieh abnützen und
sich ihre Kontaktbereiche während eines wiederholten
Gebrauchs vergrößern. Die Nuten 24, 26- und 28= tragen
dafür Sorge, daß· die seitliche Position der Spitzen :
starr bzw* festgehalten wird, und tragen so "dazu bei,
daß der Spitzenabständ genau bzw. fehlerfrei ist. ;:
Bei der gerade beschriebenen bevorzugten Ausführungs-. K
form werden dann vier Testschritte, .unter, der S^beu.erung·,;.
des Computers 98 durchgeführt, der über Steuereingänge
138 bis 146 wirkt,' ohne'daß die Sonde .körperlich bewegt.,
wird/ Xn dem ersten Scnritt wird die Spannung, die. normalerweise
an der Spitze 58 anliegt, gemessen,, wobei der Änschlußleitüng kein-Teststrom,zugeführt wird* Dabei erfolgt die Messung dadurch, daß der Eingang des
Verstärkers 116 durch den Schalter 84 mit der Spitze 58 und der'Ausgang des Verstärkers.durch den.Schalter 100
mit dem Computer 98 verbunden werden. ■ Die gemessene .
Spannung wird in dem Computer durch einen Analog-Digi-
909834/086*
tal-Wandler (nicht dargestellt) in eine digital Zahlumgesetzt.
In dem zweiten Schritt wird ein Test-Gleichstrom in die Anschlußleitung durch die Spitze 58 mittels des Generators
73 injiziert. Dann wird wieder über den Verstärker 116 eine Messung der sich an der Spitze 58 ergebenden
Spannung durchgeführt. Wie in der Fig.4 angegeben
ist, wird die Polarität (d.h. in die Spitzen 58 hinein oder aus diesen heraus) und die Größe (d.h. 10Λ 1 oder
0,1 mA) des Teststromes durch Steuereingänge 142 ausgewählt. Die Polarität und die Größe des Stromes werden
in Abhängigkeit von der Art des zu untersuchenden Elementes, dem normalerweise an der AnschluBleitung anliegenden
Signal und dem gesamten an dem Knotenpunkt erscheinenden Widerstand ausgewählt, um den normalen Betrieb
des Kreises nicht zu stören^ Beispielsweise wird^ wenn
logische Kreise der Seihen 5400 getestet werden, ein
charakteristischer Strom von 1 mA oder 10 jnA verwendet.
Beim dritten Schritt werden die Sondenausgänge von den Spitzen 5h und 5δ durch den Schalter 1436 jnit der Wicklung
118 verbunden. JDer Ausgang des Detektors Ή4 wird
durch den Schalter 400 mit dem Computer 98 verbunden.
Es wird ein Test-Wechselstrom in die Ansclilußleiiaing
über die Spitze 54 durch den Generator 73 indiziert;
(es werden wieder 10, 1 oder ^, 1 mA ausgewählt , um den
Betrieb des Kreises nicht zu stören). Es wird Tlie Span.·
nung gemessen, die Zwischen den Spitzen 54 und 5ß Infolge
des Teststromes erscheint^ der in den Integrierten
Kreis über den Widerstand des Abschnitts 147 <Ler- An*-
schlußleitung fließt.
Die 3iechselspannungen, die während des dritten Schrlttes
zwischen den Spitzen erscheinen (wie auch im Schritt
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4, wie weiter unten erläutert werden wird)·,- liegen
charakteristischerweise in einem Bereich von 30 nV bis 10/uV. Die zuvor diskutierten Merkmale zum Schutz gegen
Rauschen, d.h. die Abschirmung der Relais und des Kreises, die Verdrillung und Abschirmung der Verkabelung
und die Konstruktion des Transformators 108, zusammen mit dem Filterkreis für die Versorgungsspannungen
und die Erdung des einen Endes der Schalterspule 106 ermöglichen, daß diese Spannungen genau gemessen
werden können. Die Genauigkeit der Wechselstrommessung wird auch durch den Gebrauch eines Wechselstrom-Testsignals
und durch die spezielle Reihenfolge vergrößert, die aus dem Transformator 108 als ein rauscharmer Verstärker
mit einem höhen Verstärkungsfaktor zur üblichen Rauschunterdrückung,, dem schnellen Verstärker 110, der
sowohl das Testsignal als auch das Rauschen ohne eine
wesentliche Bandbegrenzung auf nützliche Pegel tdme eine
Verzerrung verstärkt, die die Charakteristiken sowohl
des Testsignals als «ucli des Rauschens verwaschen wirde,
dem Filter 112 zur Verminderung des Rauschens als "Vorbereitung
auf die -Synchronanzeige, und dem Synchron-Detek—
tor 114 besteht,, der aus <Leiu Heßsignal wirksam alle Komponenten
entfernt., die mxSit in iezug auf die !frequenz
und die Bhase mit dem injizierten 2Eestsignal identisch
sind, Die den Mittelwert bildende Einrichtung 130 wandelt
das -Meßsignal in eine integrierte Gleichspannung ^um,
die ^proportional zu der 1 kHz-Komponente des MeBsignals
ist, i)as Produkt aus dem Verstärkungsfaktor land der Bandbreite
4es Verstärkers 113 ist vorzugsweise gröBer als
5 WHz^ Die Bandbreite des Filters 112 wird so ausgewählt,
daß sie so eng jtfie möglich,, irorzugswel.se nicht großer als
t09i der Mittenfrequenz ist, um sicherzustellen, daß das
1 4£Hz-Testsignal in die 3db Punkte des TDurcTilaSbereiches
fällt, wenn sicii dieser Durchlaßbereich mit dem Alter
und der Temperatur verschiebt. Die Bandbreite des Detek-
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tors 114, die durch die den Mittelwert bildende Einrichtung
130 bestimmt wird, wird so eng wie möglich ausgewählt , während für die Messung eine übermäßige Warteperiode
nicht gefordert wird, und beträgt vorzugsweise weniger als 15 Hz. : ...
Während des vierten Schrittes werden die Sondenausgänge von
den Spitzen 56 und 58 durch den Schalter .106-mit der"
Wicklung 108 verbunden. Die Spitze 54 wird durch den , .
Schalter 84 mit dem Generator 73 verbunden.; Der Test- ,
Wechselstrom wird in die Anschlußleitung durch die ■ :;..
Spitze 54 injiziert und es' wird die Spannung .gemessen,
die zwischen den Spitzen 56 und 58 infolge des aus. dem:
integrierten Kreis durch den Widerstand des" Abschnitts, ·.
149 der Anschlußleitung* fließenden Teätstromes, erschein-fc..
Bei jedem der vier Te st schritte wird die Jinoriinuiig.- ..-,:.
der Sonde 10 gegenüber der Änsehlußleltting d"urch; ζνψξ .'.,-voneinander
unabhängig arbeitende Kreise r^die we.i,irer;
2α ten- beschrieben werden) angezeigtr fum gen;außfeletetK$^
sehe kontakte (d.h. mit Widerständen·, die kl-einer&L&
0r10 0hm sind) zwischen den drei Spitzen ,und. der Äri.-. .
schlußleitung si eher zustell ein. - ;.·■■·„ ■·.-",·"- ■—■ , -:; iM ,. >
25 In dem ersten Anzeigekreis ist der Ausgang 76. des
Generators '74 direkt-mit der Kontaktspitze 56 verbunden»
während der Ausgang 78, der in.bezug auf;den. Ausgang 76,,
um 180 phasenverschoben ist, durch den Schalter 84.mit .
der Spitze 54 während der Schritte .i.bis.J und mit der
Spitze 58 während-deö Schrittes.4 vetibunden ist. Wenn,
während jedes Testschrittes die zwei-mit dem Generator. ..
74 verbundenen Spitzen beide einen .guten elektrischen , ,
Kontakt mit der Anschlußleitung bilden., sind beide Axis- gangssignale
in der Anschlußleitung vorhanden;iund.heben .
sich gegenseitig auf. Wenn eine der Spitzen keinen guten
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Kontakt bildet,, ist nur ein Ausgangssignal'-vorhanden und
läuft, da es nicht ausgeglichen bzw. kompensiert ist, durch den Sondenausgang zu dem 10 kHz-Detektor 134, der
den selbsthaltenden Schalter 132 triggert, durch das OR-Gatter 133 (ORing-Gate), um für den Computer 98 ein
Alarmausgangssignal zu erzeugen. Der Schalter speichert die Tatsache einer fehlerhaften Sondenanordnung ,
bis er durch ein Quittungs-Ausgangssignal 156 von dem
Computer freigegeben wird. Das Ausgangssignal des Gatters 133 wird direkt an den Indikator 131, der an der
Sonde 10 angeordnet ist, angelegt, ohne daß es gespeichert wird.
In dem zweiten Monitorkreis ist ein Eingang des Vergleichers 136 durch den Schalter 84 mit der Spitze 58 während
der Schritte 1 bis 3 und mit der Spitze 54 während des Schrittes 4 verbunden^ während der andere Eingang
durch den Schalter 106 mit der Spitze 56 während der Schritte 1 bis 3 und mit der Spitze 58 während des Schrittes
4 verbunden ist. Wenn während jedes Testschrittes beide der mit den Eingängen des Vergleichers verbundenen
Spitzen einen guten elektrischen Kontakt zu der Anschlußleitung herstellen, liegt dasselbe Signal an beiden Eingängen
an (d.h., das dem normalen Betrieb des Kreises entsprechende Signal, das Testsignal, wenn irgendein und
irgendein nicht kompensiertes Ausgangssignal von dem Generator
74 vorliegen). Wenn irgendeine Spitze keinen guten Kontakt erzeugt, unterscheiden sich die Eingangssignale
für den Vergleicher, und wenn sie sich mehr als um 0,10 Volt unterscheiden, triggert der Vergleicher 136
den selbsthaltenden Schalter durch das Gatter 132 und erzeugt wieder eine Anzeige an der Sonde.
Während der Testschritte 1 bis 3 prüft daher der erste Monitorkreis die Spitzen 54 und 56. Der zweite Kreis
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prüft die Spitzen 56 und 58, indes während-des Schrit- -·
tes 4 der erste Kreis die Spitzen 56 und 58 und der zweite Kreis die Spitzen 54 und 56 prüft.
Die in den vier Testschritten vorgenommenen Messungen liefern eine Information, die zu dem inneren Widerstand
des integrierten Kreises 148 im Verhältnis stehen, die, wie dies oben bereits beschrieben wurde, bei der Feststellung
und Ortung von Fehlern in der gedruckten Schaltung des Kreises nützlich ist. Da die Tests den normalen
Betrieb der gedruckten Schaltung nicht stören, können Fehler, die am besten während der normalen Betriebsbedingungen
(d.h. wenn eine normale Betriebsleistung an die gedruckte Schaltung angelegt ist) angezeigt werden (und in
einigen Fällen nur angezeigt werden können) identifiziert werden. Dabei handelt es sich beispielsweise um Widerstände
und Kondensatoren, deren Werte sich ändern, um Kriechverluste aufweisende Kondensatoren, um Relais und
Schalter mit übermäßigen Kontaktwiderständen bei normalen
20 Betriebsspannungen, um Transistoren oder integrierte
Kreise mit einem ungenügenden Verstärkungsfaktor oder mit
übermäßigen Verlustströmen, und um fehlerhafte Transistoren
bzw. um Transistoren, die versagt haben, die im Innern des integrierten Kreises angeordnet sind und die die
Ursache dafür sind, daß die Eingangs- oder Ausgangstransistoren des integrierten Kreises geöffnet oder kurzgeschlossen
sind.
Die Fig.9- zeigt einen allgemeinen Lösungsweg zur Bestimmung
des inneren Widerstands des integrierten Kreises 148. Der Widerstand R1 repräsentiert diesen inneren
Widerstand, während R2 die kombinierten, parallelen inneren Widerstände aller anderen^ mit demselben Knotenpunkt
(d.h. einem Punkt innerhalb eines Kreises, der zwei oder mehreren integrierten Kreisen und Ausgängen
909834/OffB*
gemeinsam ist), wie der Anschlußleitung 60, verbundenen
integrierten Kreise repräsentiert. Wenn der Teststrom I in die Anschlußleitung 60 durch die Kontaktspitze 58
injiziert wird, fließt die Komponente 11 in R1 und die Komponente 12 in R2, wodurch eine Spannung Vx an der
Spitze 58 verursacht wird, wobei Vx — 11 χ R1 - 12 χ R2
gilt. R1 kann bestimmt werden, wenn Vx und 11 bekannt sind. Wenn normalerweise eine Spannung an der Anschlußleitung
60 anliegt, bei der es sich beispielsweise um die normale Betriebsspannung des Kreises handelt, wird
Vx dadurch gefunden, daß zuerst die Spannung an der Spitze 58 gemessen wird, ohne daß der Teststrom injiziert
wird. Dann wird die Spannung gemessen, während der Teststrom injiziert wird, was dem ersten und zweiten
oben beschriebenen Test entspricht. Vx ist die Differenz zwischen den beiden Messungen (d.h. die Spannung, die
durch den injizierten Teststrom verursacht ist). 11 wird
aus der Gleichung 11 = V1/R147 bestimmt, wobei V1 die
Spannung ist, die zwischen den Spitzen 54 und 56 infolge
des Stromes 11 erscheint, der in den Widerstand R1 durch
den Widerstand R147, dem Widerstand des Abschnitts 147
der Anschlußleitung, fließt. V1 wird aus der Änderung der Spannung zwischen den Spitzen 54 und 56 infolge der
Injektion des Teststromes während dem ersten und zweiten Testschritt oder durch die Injektion eines Wechselstroms
mit einer bekannten Frequenz (beispielsweise wie in dem Schritt 3) und durch die Anzeige der zwischen den Spitzen
54 und 56 bei dieser Frequenz erscheinenden Spannung bestimmt. Wenn der Widerstand 147 bekannt ist, kann V1 be-
30 rechnet werden.
Durch die Verwendung der Information aller vier Testschritte
kann jedoch vermieden werden, daß die Widerstände der Abschnitte 147 und 149 der Anschlußleitung (die sich
über einen Bereich von 10 bis 1 in Abhängigkeit von dem
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Material der Anschlußleitung ändern können) bekannt sein müssen. Der gesamte an der Sonde 10 erscheinende Widerstand
(d.h. die Parallelschaltung von R1 und R2) wird aus der in dem ersten und zweiten Testschritt erhaltenen
i Information durch die Lösung der Gleichung Rt = Vx/I bestimmt,
wobei I der Teststrom (d.h. I = 11+ 12) und Vx wieder die Differenz zwischen den an der Spitze 58 infolge
der Injektion des Teststromes erscheinenden Spannungen und Rt = (R1 χ R2)/(R1 + R2) ist. Weil R147 und R149
infolge der Geometrie der Kontaktspitzen 54, 56 und 58 gleich sind, können die Gleichungen V1 = 11 χ R147 und
V2 = 12 χ R14 9 gelöst werden, um das Verhältnis 11/12 =
V1/V2 anzugeben. V1 wird während des dritten Testschrittes
durch die M essung der zwischen den Spitzen 54 und infolge des Stromes 11 erscheinenden Spannung bestimmt,
wobei der Teststrom durch die Spitze 58 injiziert wird. V2 wird während des vierten Testschrittes durch die Messung
der zwischen den Spitzen 56 und 58 infolge des Stromes 12 erscheinenden Spannung bestimmt, wobei der Teststrom
durch die Spitze 54 injiziert wird. Durch die Anwendung des Gesetzes der Teilung des Stromes durch Parallelwiderstände
(d.h.: I wird so geteilt, daß 11 durch R1 und 12 und R2 fließt), können 11 und 12 als 11 'S (i)·
(R2)/Rt und 12 = (I).(R1)/Rt ausgedrückt werden, wobei
diese Gleichungen die Beziehung 11/12 = R2/R1 ergeben.
Es werden außerdem die Beziehungen V1/V2 = 11/12 und
R2/R1 = V1/V2 angewendet. Es können daher durch das Auffinden von V1, V2 und Vx und bei Kenntnis des Stromes I
die Gleichungen R1/R2 = V2/V1 und Rt = (R1xR2)/(R1+R2) gelöst werden, um R1 und R2 zu bestimmen, ohne daß die
Widerstände der Abschnitte 147 und 149 der Anschlußleitung
bekannt sein nüssen.
Bei dem in der Fig.10 dargestellten, am meisten bevorzugten
Lösungsweg werden der Wert des gesamten paralle-
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len, an der Sonde anliegenden Widerstands -(-Rt), das Verhältnis
zwischen dem inneren Widerstand des integrierten Kreises (R1) und die gesamten parallelen Widerstände aller
anderen mit dem Knotenpunkt verbundenen ICs (R2) und die Werte von R1 und R2 verwendet, um Fehler in der
gedruckten Schaltung zu lokalisieren.
Wenn vermutet wird, daß mit einem Knotenpunkt eines Kreises ein fehlerhafter integrierter Kreis verbunden ist,
bringt die Bedienungsperson die Sonde 10 an der Anschlußleitung des integrierten Kreises an, von dem am wahrscheinlichsten
angenommen wird, daß er fehlerhaft bzw. ausgefallen ist. Gewöhnlich handelt es sich dabei um die Anschlußleitung,
die mit dem integrierten Kreis verbunden ist, der den Knotenpunkt treibt (bzw. an diesen ein Signal
liefert), wenn dieser Ausgang bekannt ist und normale Betriebsspannungen an den Kreis der gedruckten Schaltung angelegt
sind.
Die erste Stufe der Kreis-Analyse bestimmt, ob wenigstens ein wirksamer, aktiv treibender Kreis mit dem Knotenpunkt
verbunden ist. Mit der Mehrzahl der Knotenpunkte des Kreises sind ein oder mehr treibende Kreise und ein- oder
mehr Lasten oder Eingangskreise verbunden. Der innere Widerstand Rd eines treibenden·Kreises ist typischerweise
sehr viel kleiner als der eines Eingangskreises (z.B. beträgt der treibende Widerstand bei TTL oder ECL-Logikkreisen
130 0hm, während ein Lastwiderstand 1,3 k Jl beträgt), so daß treibende Kreise und Eingangskreise durch
30 ihre Innenwiderstände unterschieden werden können.
In der ersten Stufe steuert der Computer 98 den Kreis der Fig.3, wobei er alle zuvor beschriebenen vier Testschritte
durchführt, um den gesamten parallelen Widerstand Rt, der an der Anschlußleitung vorhanden 1st, und
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das Verhältnis zwischen R1 und R2 zu bestimmen. Daraus
ermittelt er R1 und R2. Der Computer wählt dann den kleineren Wert von R1 und R2 aus und vergleicht diesen
Wert mit einer Zahl K, die so ausgewählt ist, daß sie
gleich groß oder etwas größer (um Widerstandstoleranzen zuzulassen) als der treibende Widerstand ist (beispielsweise
ist K = 200 Ohm bei einer TTL- oder ECL-Logik). Da R2 der gesamte parallele Widerstand aller anderen mit
dem Knotenpunkt verbundenen integrierten Kreise ist, kann er einen oder keinen aktiven treibenden Kreis enthalten.
Wenn R2 beispielsweise aus N oder mehr Lastwiderständen besteht, wobei N gleich dem Verhältnis zwischen
einer Last und einem treibenden Widerstand ist (beispielsweise ist N = 10 für eine TTL- und ECL-Logik),
kann R2 kleiner als K sein. Dieser Fall wird jedoch nicht betrachtet, weil es eine guLe Design-Praxis erfordert, daß
kein treibender Kreis mit einer solchen extremen Anzahl von Eingangslasten belastet wird.
Wenn weder R1 noch R2 kleiner als K ist, liegt der Fehler am wahrscheinlichsten bei dem integrierten Kreis, der den
treibenden Kreis für den Knotenpunkt enthält. D.h., daß kein aktiver treibender Kreis an dem Knotenpunkt vorhanden ist.
Der Computer zeigt an, daß dies der Fehler ist und der integrierte Kreis, der den treibenden Kreis enthält, muß
dann beispielsweise durch die Zuhilfenahme von Schaltplänen lokalisiert werden. Wenn ein aktiv treibender Kreis
gefunden ist (d.h. entweder R1 oder R2 kleiner als K ist), handelt es sich bei dem Fehler am wahrscheinlichsten
nicht um einen Fehler bzw. Versagen des treibenden Kreises (beispielsweise einen offenen Kreis), sondern um einen
Fehler in einem Eingangskreis. Es ist dann erforderlich, ausgeklügeltere Kritierien anzuwenden, um den wahrscheinlichen
Ort des Fehlen; in dor zweiten Stufe der Analyse
35 zu bestimmen.
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Die zweite Stufe der Analyse bestimmt, ob es sich bei ■·■
dem Fehler um einen Kurzschlußwiderstand zwischen einem IC-Eingangskreis und der internen Versorgungsspannung
des ICs handelt (beispielsweise hält bei TTL- und ECL-Logikkreisen ein Kurzschlußwiderstand für die interne
1,2 Volt Schwellenspannung der integrierten Kreise die an dem Knotenpunkt erscheinende Spannung unter 1,8 Volt,
der Schwellenspannung für den Übergang von dem Zustand einer logischen "0" zu einer logischen "1"). Dabei wird
der Fehler dadurch bestimmt, da3 ermittelt wird, ob das Verhältnis R1/R2 außerhalb eines von dem Verhältnis von
Rs (das weiter unten definiert wird) zu Rd und des reziproken Wertes Rd zu Rs begrenzten Bereichs liegt. Für
eine TTL- und ECL-Logik liegen die bevorzugten Grenzen bei 0,2 und 5,0. Rs wird dadurch ausgewählt, daß für
jede mögliche Konfiguration des Kurzschlußwiderstands der maximale Wert, den dieser Widerstand annehmen kann
und der noch das Erscheinungsbild des Fehlers wirksam verursacht, bestimmt wird. Im allgemeinen liefert ein Bereich
20 von +20% um jede Grenze nützliche Ergebnisse.
In der ersten Stufe wurde bestimmt, daß es einen aktiv treibenden Kreis an dem Knotenpunkt gibt, so daß beispielsweise
für eine TTL- und ECL-Logik der maximale Wert des Kurzschlußwiderstands weniger als 1/5 des Wertes
des treibenden Widerstands (1/5 von 130 0hm oder 26 0hm) ist, wenn die Spannung am Knotenpunkt unter
1,8 Volt gehalten wird. Wenn der Fehler bei R1 lokalisiert
ist, ist der treibende Widerstand ein Teil von R2, und R2 ist dem treibenden Widerstand gleich oder kleiner
als der treibende Widerstand (beispielsweise 130 0hm), so daß das Verhältnis R1/R2 (26/130) kleiner als 0,2 ist..
Wenn der Fehler in R2 lokalisiert ist, ist R2 dem Wert des Kurzschlußwiderstiinds gleich oder kleiner als der
Wert des Kurzschluwßderstands (26 0hm) und R1 ist größer
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als ein treibender Widerstand oder einem treibenden Widerstand
(130 Ohm) gleich, so daß das Verhältnis R1/R2 (130/26) größer als 5,0 ist.
ρ Rs wird vorzugsweise dadurch ermittelt, daß herkömmliche
Techniken zur Untersuchung des Kreises angewendet werden, d.h., daß die tatsächlichen Eingangskreise und die treibenden
Kreise in dem Typ der interessierenden ICs bestimmt werden (beispielsweise durch das Nachschlagen in
IO einem Produktkatalog des Herstellers), daß vorausgesetzt
wird, daß ein Kreis einen treibenden Kreis aufweist, der die maximale mögliche Anzahl von Eingangskreisen treibt,
daß vorausgesetzt wird, daß ein KurzschluMderstand eines
unbekannten Wertes zwischen dem Eingang und der internen
Versorgungsspannung in einem treibenden integrierten
Kreis verbunden ist, daß die äquivalente Kreisanalyse von Thevenin und Norton angewendet wird, um eine Reihe von
Gleichungen zu erhalten, die Rs auf die Charakteristiken des vorausgesetzten Fehlers beziehen, und daß diese Glei-
Gleichungen zu erhalten, die Rs auf die Charakteristiken des vorausgesetzten Fehlers beziehen, und daß diese Glei-
!0 chungen zur Ermittlung von Rs gelöst werden.
In dem verkürzten, angenäherten Lösungsweg, der in dem Bereich der Elektrotechnik angewendet wird, stellt sich
eine solche Analyse folgendermaßen dar:
Beispielsweise wird, wenn man sich auf den Kreis eines SN5400 NAND-Gatters mit zwei Eingängen bezieht, das auf
den Seiten 3 Ms 6 der Druckschrift Texas Instruments, Inc. "TTL Data Book for Design Engineers", zweite Auf-
>0 lage dargestellt ist, vorausgesetzt, daß der Multiemitter-Eingangstransistor
fehlerhaft ist, so daß an seiner Stelle ein Kurzschlußwiderstand Rs erscheint, der
zwischen beispielsweise dem Eingang A und dem Kollektor dieses Transistors vorhanden ist. Da dieser Kollektor
>5 auf einer Spannung gehalten wird, die dem Spannungsab-
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-Zu
an zwei in Durchlaßrichtung betriebenen Dioden gegenüber Masse entspricht (durch die Basis-Emitter-Dioden
des Transistors, dessen Basis mit dem Kollektor des Eingangstransistors verbunden ist, und den Transistor,
dessen Basis mit dem Emitter dieses zweiten Transistors verbunden ist), tritt dieser Kurzschlußwiderstand
so in Erscheinung, als ob er zwischen dem Eingang A und einer 1,2 Volt Spannung der internen ■Versorgungsspannung
vorhanden wäre. Der Ausgang des Gatters erscheint als ein 130 Ohm Widerstand (Rd) und eine in Reihe geschaltete
Diode, die mit der externen 5 Volt Versorgungsspannung für das Gatter verbunden ist, wenn der Gatterausgang
versucht, die Spannung an dem Knotenpunkt auf den Wert einer logischen "1" (d.h. 1,8 Volt) anzuheben.
Der äquivalente Kreis erscheint so als eine Reihenschaltung eines 130 Ohm Widerstands und eines unbekannten
Kurzschlußwiderstands Rs zwischen einem 4,4 Volt Pegel (5,0 Volt minus einem Dioden-Spannungsabfall von 0,6 Volt)
und einem 1,2 Volt Pegel. Die Spannung Vn an dem Verbindungspunkt zwischen den Widerständen (d.h. dem Knotenpunkt)
ist so durch die unten angegebene Beziehung gegeben, in der Rs der Wert des KurzSchlußwiderstands ist.
Vn-.1,2 V+ )· (4,4 V - 1,2 V).
Diese Gleichung wird gelöst, um Rs für einen Wert Vn = 1,8 Volt zu ermitteln. Rs ergibt sich zu 26 0hm
oder dem 0,2-fachen des treibenden Widerstands Rd von 130 0hm.
Wenn daher der Computer herausfindet, daß das Verhältnis
R1/R2 kleiner als 0,2 oder größer als 5,0 ist, ist der Fehler am wahrscheinlichsten in dem kleineren Wert von R1
und R2 lokalisiert. Dieser kleinere Wert enthält den Kurzschlußwiderstand (z.B. 26 0hm). Auf diese Weige zeigt
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der Computer an, daß der Fehler lokalisiert wurde, wenn
R1 kleiner als R2 ist. Ist R2 aber größer als R1, so geht die Bedienungsperson zu der nächsten Anschlußleitung
an dem Knotenpunkt (wenn sie nicht bereits bei der letzten Anschlußleitung ist und der Computer in diesem Fall
anzeigt, daß alle integrierten Kreise in Ordnung sind) und wiederholt die Stufe 2.
Wenn das Verhältnis R1/R2 innerhalb der Grenzen 0,2 bis 5,0 liegt, sind alle internen Widerstände R1 an dem Knotenpunkt
im Vergleich zu dem treibenden Widerstand groß genug, so daß es sich bei dem Fehler am wahrscheinlichsten
nicht um einen internen Kurzschlußwiderstand zwischen dem IC-Eingang und der internen Versorgungsspannung handelt.
Es müssen weitere Kriterien angewendet werden.
Die in der dritten Stufe der Untersuchung angewendeten Kriterien stützen sich auf die Differenz zwischen der tatsächlich
an dem Knotenpunkt anliegenden Spannung und einer bekannten Spannung, die dort anliegen sollte, wenn es keinen
Fehler gäbe. Wenn die anliegende Spannung irgendein Zwischenpegel ist (z.B. den Pegel zwischen, einer logischen
"0" und einer logischen "1") und kleiner sein sollte (z.B. eine logische "0"), d.h. der treibende Kreis versucht
die Spannung am Knotenpunkt auf den Wert der logischen "0" herunterzuziehen und kann dies aber nicht, wird der
Fehler am wahrscheinlichsten als ein Kurzschlußwiderstand erscheinen, der größer ist als der treibende Widerstand
zwischen einem IC-Eingang und der Versorgungsspannung
für den IC (z.B. +5 Volt für eine TTL- und ECL-Logik). Wenn R1 diese ■ Kurzschlußwiderstand ist, wird R1 größer
sein als R2, das den treibenden Widerstand enthält, und der Computer ermittelt, daß der Fehler lokalisiert wurde
und zeigt dies an. Wenn 111 nicht größer als R2 ist, wechseit
die Bedienungsperson zu der nächsten Anschlußleitung
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an dem Knotenpunkt und das Testverfahren beginnt von neuem,mit der zweiten Stufe, wenn man davon absieht,
daß der Computer anzeigt, daß alle integrierten Kreise an dem Knotenpunkt in Ordnung sind, wenn die Sonde sich
bereits an der letzten zu testenden Anschlußleitung befindet
.
Wenn die anliegende Spannung einen tiefen Pegel oder einen Zwischenpegel (d.h. den Pegel einer logischen "O" oder
den Pegel, der zwischen einer logischen "0" und einer logischen "1" liegt) aufweist und einen hohen Pegel (beispielsweise
den Pegel einer logischen "1") aufweisen sollte, d.h., daß der treibende Kreis die Spannung an dem Knotenpunkt
nicht auf den Wert einer logischen "1" hinaufziehen kann, erscheint der Fehler als ein Kurzschlußwiderstand
mit einem kleinen Wert (im Vergleich zu einem treibenden Widerstand) zwischen einem IC-Eingang und Masse. Auf diese
Weise ermittelt der Computer, wenn R1 kleiner als R2 ist, das wieder den treibenden Widerstand enthält, daß der Fehler
lokalisiert wurde, und zeigt dies an. Wenn R1 nicht kleiner als R2 ist, wechselt die Bedienungsperson zu der
nächsten Anschlußleitung und der Test beginnt von neuem mit der zweiten Stufe, sofern der Computer nicht anzeigt,
daß alle ICs an dem Knotenpunkt in Ordnung sind, wenn die Sonde sich an der letzten zu testenden Anschlußleitung befindet
.
Wenn jedoch die an dem Knotenpunkt anliegende Spannung groß ist und klein sein sollte (z.B, den Wert einer logisehen
"1" aufweist und den Wert einer logischen "0" haben sollte), handelt es sich bei dem Fehler nicht um einen großen
Widerstandskurzschluß zu der IC-Versorgungsspannung oder einen kleinen Widerstandskurzschluß zur Massen, sondern
um irgendeinen Zwischenwert des Widerstands und es ist erforderlich, ein Kriterium mit dem Verhältnis R1/R2
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anzuwenden„ wie dies in dem zweiten Schritt der Untersuchung
angewendet wurde. Das Kriterium wurde in derselben Weise wie in der zweiten Stufe bestimmt. Es werden einige
Konfigurationen des Kurzschlußwiderstands vorausgesetzt.
Es wird der Bereich für erlaubbare Widerstandswerte für jede Konfiguration bestimmt, der das Erscheinen dieses
Fehlers verursachen würde. Daraus wird der entsprechende Bereich für das Verhältnis R1/R2 bestimmt. D.h., der
Kurzschlußwiderstand kann entweder ein Teil von R1 oder R2 sein und der jeweils andere Wert R1 oder R2 ist dem
treibenden Widerstand gleich oder ist kleiner als der treibende Widerstand, wie dies in der zweiten Stufe diskutiert
wurde, so daß der Kurzschlußwiderstand auf weniger als 60% des treibenden Widerstands, d.h. das Verhältnis R1/R2
liegt zwischen 0,6 und 1,6, begrenzt ist. Wenn das Verhältnis in einem Bereich von 0,6 bis 1,6 liegt, handelt
es sich bei dem Fehler am wahrscheinlichsten um einen Kurzschlußwiderstand,
der größer ist als ein treibender Widerstand, und wenn das Verhältnis außerhalb des Bereichs von
0,6 bis 1,6 liegt, handelt es sich bei dem Fehler am wahrscheinlichsten um einen Kurzschlußwiderstand, der kleiner
ist als ein treibender Widerstand. Der Computer beistimmt jeweils, ob R1 größer oder kleiner als R2 ist und zeigt den
lokalisierten Fehler an, wenn dieser Test positiv ist.
Wenn der Test negativ ist, wechselt die Bedienungsperson, wie dies oben beschrieben wurde, entweder zu der nächsten
Anschlußleitung oder der Computer zeigt an, daß alle integrierten Kreise an dem Knotenpunkt in Ordnung sind.
Es können herkömmliche Programm-Techniken angewendet werden, um das Flußdiagramm der Fig.10 an einen verfügbaren
Computer anzupassen. Die bevorzugte Ausführungsform, die den Teradyne M365C Computer verwendet, schließt das ·
Abtasten der Kreiswege (circuit path tracing) und andere Merkmale ein, die im Zusammenhang mit dem Teradyne L125
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Kreisdiagnosesystem zum Lokalisieren eines- fehlerhaften
Knotenpunkts vor der vorliegenden Erfindung verwendet wurden. In dem Anhang A hierzu (der durch die Bezugnahme
in die vorliegende Beschreibung eingeschlossen wird) ist ein Zeilenausdruck eines geeigneten Programms zur Verwirklichung
bzw. Anwendung der bevorzugten Ausführungsform im Zusammenhang mit einem L125 System enthalten, das so
abgeändert wurde, daß es die spezielle Sonde und den Kreis, die oben beschrieben wurden, einschließt. Bei dem Anhang
B hierzu (der durch die Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung mit eingeschlossen wird) handelt es sich um das
Handbuch von Teradyne, das ausführliche Instruktionen darüber enthält, wie ein L125 System abgeändert werden muß.
Die Inhalte der Anhänge A und B sind hiermit ein Teil dieser Anmeldung. Die schematischen Darstellungen der gedruckten
Schaltungen CT133i CT134 und CT136 des Anhangs B
sind in den Fig.4" bis 6 der vorliegenden Patentanmeldung dargestellt. Bei den restlichen gedruckten Schaltungen,
auf die in dem Anhang B Bezug genommen wird, handelt es sich um dieselben identisch bezeichneten gedruckten Schaltungen,
die gegenwärtig in dem L125 System verwendet werden.
Diese restlichen Kreise brauchen nur verdoppelt zu werden, um beim Bilden der Schnittstelle zwischen dem Kreis
der Fig.4 bis 8 und dem L125 System verwendet zu werden.
In der Ausführungsforrn der Fig. 11 wird der Test-Wechselstrom mit der Frequenz f1 von dem Testsignal-Generator
312 in die Anschlußleitung 310 über den Schalter 314 und abwechselnd über die Spitzen 306 und 308 injiziert. Das Wechsein
zwischen den Zuführungsspitzen wird mit einem Frequenzwert
f2 vorgenommen, der kleiner als f1 ist und durch das Ausgangssignal des Schaltgenerators 316 gesteuert wird.
Es erscheinen so gegeneinander um 180° phasenverschobene Spannungen abwechselnd zwischen den Spitzen 302 und 304
infolge der Komponenten des Teststromes, die abwechselnd
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von der Spitze 308 in den Widerstand R1 des integrierten Kreises 311 und von der Spitze 306 von dem Widerstand R1
weg in den Widerstand R2, dem kombinierten Parallelwiderstand der anderen integrierten Kreise an dem Knotenpunkt,
fließen. Die Spannungen werden an die Eingänge des Synchron-Detektors 318 angelegt, um einen rechteckwellenförmigen
Ausgang mit der Frequenz f2 zu erzeugen, wobei die Größen der positiven und negativen Schwingungen der
Rechteckwelle die Spannungen repräsentieren, die infolge der Komponenten des Teststromes , die in den Widerstand
R1 fließen und von dem Widerstand R1 wegfliei3en, entstehen. Das Ausgangssignal des Detektors 318 wird dann synchron
durch den Detektor 320 ermittelt, um ein Gleichstrom-Ausgangssignal 322 zu erzeugen, dessen Größe das
Verhältnis R1/R2 darstellt und dessen Vorzeichen anzeigt, ob R1 oder R2 größer ist. Beispielsweise zeigt ein positives
Ausgangssignal an, daß R1 größer als R2 ist, und zeigt ein negatives Ausgangssignal an, daß R1 kleiner als
R2 ist. Die in der Fig.11 dargestellte Ausführungsform
bestimmt dadurch.das Verhältnis R1/R2 in einem kombinierten Meßschritt, wobei die Messungen über einen einzigen Abschnitt
der Anschlußleitung 310 vorgenommen werden und wobei der Wert des Widerstands 303 nicht bekannt sein muß.
In der Ausführungsform nach der Fig.12 wird die Sonde 400
mit den Ausleger-Federn bzw. den einseitig eingespannten Federn der Sondenspitzen gegen die Anschlußleitung des integrierten
Kreises gedrückt, wobei die Spitzen 404 und 406 den geraden Teil der Anschlußleitung kontaktieren und
die Spitze 402 um den Bogen der Anschlußleitung herum greift. (Bei einigen integrierten Kreisen kann der gerade
Teil der Anschlußleitung lang genug sein, daß alle drei Spitzen an ihm angreifen können. Im Gegensatz zu den Fällen
der Ausführungsform der Fig.1 bis 10 beeinträchtigt bei dieser Ausführungsform die Ungleichheit der Länge des
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Anschlußleitungsabschnitts, die sich daraus ergibt, daß
die Anschlußleitung in einem Abschnitt gebogen ist, während der andere Abschnitt gerade ist, nicht die Genauigkeit
des Tests, weil nur Grade der Größe und nicht spezielle Werte gemessen werden.) Die Spitze 406 ist als
Injektionsspitze ausgewählt und über den Schalter 414 mit der Quelle 412 verbunden. Es wird ein Test-Gleichstrom
von 200 mA in die Anschlußleitung injiziert. Die zwischen den Spitzen 402 und 404 infolge des in den inneren
Widerstand des integrierten Kreises fließenden Teststromes erscheinende Spannung wird an den Meßkreis
424 durch das Relais 420 und den Übertrager 422 angelegt, wobei das Relais abwechselnd die Polarität dieser Spannung
an dem Eingang zu dem Übertrager umkehrt, so daß die Spannung an dem Eingang des Übertragers als Rechteckwellensignal
erscheint. Der Meßkreis 424 nimmt während jeder halben Periode dieser Rechteckwelle eine Messung vor (auf
diese Weise wird jede innere Fehljustierung bzw. Fehlanpassung in dem Meßkreis aufgehoben) und erzeugt ein Ausgangssignal
432, um eine allgemeine Anzeige des in den integrierten Kreis fließenden Stromes zu erzeugen. Das
Vorhandensein eines wesentlichen Stromflusses in dem Fall, in dem kein Stromfluß erwartet wurde, würde einen Kurzschluß
(d.h. einen zu kleinen internen Widerstand) in dem integrierten Kreis anzeigen. Es können auch die Spitze
402 als Injektionsspitze und die Spitzen 404 und 406 als Meßspitzen ausgewählt werden, um allgemein anzuzeigen,
ob es einen Kurzschluß an der Seite der Sonde gibt, die von dem integrierten Kreis entfernt ist.
Die Anordnung der Sondenspitzen wird während abwechselnder Halbperioden dadurch angezeigt, daß ein Puls von dem
Generator 426 in die Meßspitzen am Anfang der Halbperioden
injiziert wird. Wenn die Meßspitzen effektiv über die Anschlußleitung kurzgeschlossen sind, wird der Puls reflek-
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tiert und der Detektor 428 ermittelt den r-eflektierten-PuIs,
um anzuzeigen, daß die Spitzen einen geeigneten Kontakt herstellen.
5 Die beiden Meßspitzen und der MeSkreis 416 können zur
Ermittlung einer nützlichen Information allein angewendet werden, die sich auf den Zustand des IC 410 bezieht, wobei
Betriebsspannungen an die gedruckte Schaltung angelegt werden und der IC gebraucht bzw. betrieben wird (d.h.
durch das Anlegen sich wechselnder Eingangssignale, um eine Änderung der Ausgangssignale an der Anschlußleitung
408 zu verursachen). Die Änderung der Spannung zwischen den Meßspitzen infolge der Änderung des normalen in der
Anschlußleitung 408 fließenden Betriebsstromes kann mit denen verglichen werden, die bekannterweise dann auftreten,
wenn der IC 410 nicht fehlerhaft ist.
Wenn die Sonde der Fig.13 verwendet wird, muß jeder injizierte
Teststrom durch die Spitze 506 fließen, die der Spitze 405 zu nahe liegt, um als Meßspitze dienen zu
können.
Bei einer weiteren Ausführungsform können beispielsweise die Kontaktfedern 208, 210 und 212 der Sonde vorzugsweise
aus einem Draht bestehen, der einen rechteckigen Querschnitt
aufweist, wobei die Kontaktspitzen an einer Ecke des Querschnitts ausgebildet sind, als daß sie - wie dies
in der vorliegenden Ausführungsform der Fall ist - durch einen gekrümmten Rand gebildet werden. Auf diese Weise
kann möglicherweise der Wert, bei dem der Kontaktbereich der Spitze mit der Abnutzung zunimmt, vermindert werden
und eine schärfere Spitze erzeugt werden, die sich in die Anschlußleitung eingräbt.
Außerdem kann beispielsweise in Verbindung mit dem drei-
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stufigen Diagnoseverfahren eine nützliche-Information "
dadurch erhalten werden, daß die dritte Stufe direkt durchgeführt wird, nachdem bestimmt wurde, ob ein aktiver Treiber
vorhanden ist^ und sogar dadurch, daß der Vergleicherzweig
für das Verhältnis der dritten Stufe weggelassen wird, obgleich solch ein Verfahren eine weniger verläßliche
Diagnose liefert.
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52-
IO
FIG. 3
47_
148
147
149*
149*
' /56
58
48
/1 51
49 ■50
z45
115
SCHAL
>UHAi: TER
VERSTÄRKER
J l_ LEVERS!
/verstärker
TESTSIG-
NALGENE-RATnR
80
TER
,73 128
84
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76
OR
V_
78
74 MITTELWERT BILDENDE EINRICHTUNG
I38>
140
100.
100.
VERSTÄRKER
116
SCHAL TER
-132,
^ZZSELBSTHALTENDER 144
SCHALTER
146
COMPUTER 98
INDIKATOR
Claims (1)
10509 21. Februar 1979
U.S.Ser.No. 879,881
Priorität: 21. Februar 1978
Priorität: 21. Februar 1978
Teradyne3 Inc. , Boston,, Mass. (V.St,A.)
Vorrichtung zur Untersuchung von gedruckten Schaltungen
Patentansprüche
1 J Torrichtung zur Untersuchung von elektrischen, gedruckten
Schaltungen, dadurch gekennze i c h η e t,
daß eine Sonde wenigstens zwei Kontaktspitzen aufweist,
daß diese Spitzen nahe genug beieinander angeordnet sind, um gleichzeitig eine Anschlußleitung eines auf der gedruckten
Schaltung montierten integrierten Kreiselementes
kontaktieren zu können,, daß die Spitzen einen ausreichend
großen Abstand voneinander aufweisen, um die Messung von
elektrischen Vorgängen in dem Abschnitt der Anschlußleitung zwischen den Spitzen zu ermöglichen, und daß eine
Meßeinrichtung zum Messen des sich infolge des durch den Widerstand des Abschnitts der Anschlußleitung fließenden
Teststromes zwischen den Spitzen ergebenden Spannungsabfalls vorgesehen ist.
2„ Vorrichtung noch Anspruch 1f dadurch gekennzeichnet ρ daß die Sonde eine erste9 eine zweite
und eine dritte Spitze aufweist, daß eine Testsignalquelle zum Injizieren des Testsignals in die Anschlußleitung
durch die erste Spitze vorgesehen ist, daß die Meßeinrichtung eine Einrichtung zum Messen des Spannungsabfalls
zwischen der zweiten und der dritten Spitze aufweist „ und daß die erste Spitze nit der Anschlußleitung
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an einem Punkt einen elektrischen Kontakt bildet, der weiter von dem integrierten Kreiselement entfernt ist
als die zweite und dritte Spitze.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die drei Spitzen so konstruiert und
angeordnet sind, daß sie die Anschlußleitung entlang einer geraden Linie kontaktieren.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß eine Anzeigeeinrichtung
zur Anzeige des elektrischen Kontaktes zwischen den Spitzen und der Anschlußleitung vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigeeinrichtung eine Einrichtung
zum Injizieren eines elektrischen Pulses in die Spitzen und eine Einrichtung enthält, die ermittelt, ob der injizierte
Puls von den Spitzen zu der Quelle zurückreflektiert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die drei Spitzen hinreichend weit
voneinander getrennt sind, um die Messung elektrischer Vorgänge zwischen jedem Spitzenpaar zu ermöglichen, und
daß eine Einrichtung zum Verbinden der Testsignalquelle
mit einer der Außenspitzen und zum Messen des Spannungsabfalls zwischen den anderen beiden Spitzen vorgesehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zum direkten Injizieren
eines Testsignals in den Leiter über die Sonde vorgesehen ist,-daß eine Einrichtung zum Messen eines ersten
Spannungsabfalls, der an einem Abschnitt durch den Fluß des Teststromes durch den Abschnitt von dem integrierten
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Kreis weg entsteht, und eines zweiten Spannungsabfalls,
der an einem Abschnitt durch den Fluß des Teststromes durch den Abschnitt in den integrierten Kreis entsteht,
vorgesehen ist, und daß eine Einrichtung zur Bestimmung des Verhältnisses R1/R2 vorgesehen ist, wobei R1 der
innere Widerstand des integrierten Kreises ist und >Jobei
R2 der Parallelwiderstond aller anderen integrierten Kreise an demselben Knotenpunkt ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekenn-, zeichnet , daß der erste und der zweite Spannungsabfall
an demselben Abschnitt gemessen werden.
9- Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß jede Spitze einen ersten Kontakt
zum Injizieren des .Testsignals und einen zweiten Kontakt aufweist, der ein Eingangssignal für die Meßeinrichtung erzeugt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
gekennzeichnet , daß das Testsignal ein Wechselstrom
mit einer ersten Frequenz isto
11. Vorrichtung nach Anspruch 10„ dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich eine Einrichtung zum abwechselnden
Anlegen des Testsignals an die Spitzen vorgesehen ist, wobei das abwechselnde Anlegen mit einer zweiten
Frequenz erfolgt.
12. Vorrichtung nnch Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet s daß die zweite Frequenz größer als die
erste Frequenz ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet ρ daß die Meßeinrichtung einen ersten mit
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der ersten Frequenz getakteten Synchron-Detektor enthält
und daß die das Verhältnis bestimmende Einrichtung einen zweiten Synchron-Detektor aufweist, der mit der zweiten
Frequenz getaktet ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Sonde wenigstens drei Kontaktspitzen
aufweist, die so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig drei gleiche Abstände voneinander aufweisende
Punkte der Anschlußleitung kontaktieren, daß die Punkte ausreichend weit voneinander entfernt sind, um die Messung
von elektrischen Vorgängen in jedem Abschnitt der Anschlußleitung zwischen benachbarten Paaren der Spitzen zu
ermöglichen, daß eine Einrichtung zum Injizieren eines Testsignals durch die Spitze, die dem Element am nächsten
liegt, und zum Messen des Spannungsabfalls zwischen den Endspitzen, die am weitesten von dem integrierten Kreis
entfernt sind, vorgesehen ist, wobei der Spannungsabfall durch den durch einen Abschnitt der Anschlußleitung fließenden
Teststrom erzeugt wird, und daß eine Einrichtung zum Injizieren eines Testsignals durch die Spitze, die
von dem Element am weitesten entfernt ist, und zum Messen des Spannungsabfalls zwischen den Endspitzen, die dem integrierten
Kreis am nächsten sind, vorgesehen ist, wobei der Spannungsabfall durch den durch den anderen Abschnitt
der Anschlußleitung fließenden Strom erzeugt wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Testsignale Wechselstromsignale
sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zum Injizieren
eines Testsignals in die Anschlußleitung durch die Probe und zur Vornahme wenigstens einer Spannungsmessung an
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einer Spitze zur Bestimmung des kombinierten Parallelwiderstands Rt aller, mit dem Knotenpunkt verbundener
Elemente vorgesehen ist, wobei die absoluten Werte R1 und R2 aus dem Wert Rt und dem Verhältnis bestimmt
werden können»
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet s daß das Testsignal ein Gleichstromsignal
ist.
18« Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet ρ daß die Einrichtung eine Einrichtung
zum Messen der Differenz zwischen den Spannungen enthält , die an der Spitze auftreten,, wenn das Testsignäl
injiziert wird und wenn das Testsignal nicht injiziert wird.
19» Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet , daß das Testsignal durch die Spitze
injiziert wirds an der die eine Spannungsmessung vorgenommen
wird ο
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19S dadurch
gekennzeichnet , daß die Testsignale eine
Stromstärke aufweisend die in einem Bereich unterhalb von
10 ml liegtj und daß die Meßeinrichtung eine Einrichtung
sura Messen von Spannungen in dem Mikrovolt-Bereich enthält;,
wobei die gedruckten Schaltungen getestet werden können,
während sie mit Leistung versorgt sind9 ahne daß ihr nor=
maler Betrieb beeinträchtigt wirds so daß Fehler ermittelt
werden !zäunens die auf eine andere Weise nicht leicht
βΕ"Εΐΐΐ.Θΐΐ "werden können„
21 „ YoiTioircmg nach Anspruch 2O9 dadurch g e Ic e π η ·=
s s i G Ii η ΐ t j, daß die Testsignale einen Wert aufwei-
QÖI834/ÖQQ6
-6-sen, der etwa so klein wie 0,1 mA ist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet , daß die Meßeinrichtung eine Einrichtung
zum Messen von Spannungen in dem Nanovolt-Bereich enthält.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, -dadurch
gekennzeichnet , daß die Spitzen eine gesamte Entfernung überspannen, die nicht größer als 0,8 Inch ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Anzeigeeinrichtung zur Anzeige
des elektrischen Kontakts zwischen den Spitzen und dem Leiter eine Einrichtung zum Vergleichen der elektrischen
Ausgangssignale der'Spitzen und eine Einrichtung enthält,
die anzeigt, ob der Vergleich so ausfällt, wie er erwartet
vurde.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß eine Einrichtung zum Injizieren
von um 180° gegeneinander phasenverschobenen Versionen eines Wechselstromsignals in die Spitzen vorgesehen ist,
das sich in einer ausreichenden Weise bezüglich der Frequenz von dem Testsignal unterscheidet, so daß es dieses
nicht stört, und daß die durch Vergleichen anzeigende Anzeigeeinrichtung eine Einrichtung enthält, die anzeigt,
ob sich die Versionen des Wechselstromsignals in dem Ausgangssignal der Sonde'ausgelöscht haben»
26. Vorrichtung nach Anspruch 25» dadurch gekennzeichnet , daß das Testsignal ein Wechselstromsignal
ist und daß das zuerst erwähnte Wschselstromsignal
eine Frequenz aufweist, die um eine Größenordnung größer als die Prequens des Testsignals isto
303834/08Θ6
27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet j, daß das Test signal ein Wechselstronsignal
ist und daß eine Einrichtung zum Messen des Spannunggabfalls einen Frequenzdiskriminator zum selektiven
Durchschalten der TestSignalfrequenz enthält.
28. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Einrichtung zur Bestimmung
des Innenwiderstands R1 eines an einem Knotenpunkt der gedruckten Schaltung ausgewählten integrierten
Kreises vorgesehen ist, daß eine zweite Einrichtung zur Bestimmung des Parallelwiderstands R2 der anderen integrierten
Kreise an dem Knotenpunkt vorgesehen ist, und daß eine dritte Einrichtung zum Vergleichen wenigstens
eines Wertes der Werte R1 und R2 mit einem vorbestimmten Wert K vorgesehen ist, wobei K nicht kleiner als der
erwartete Wert des Innenwiderstands Rd eines aktiv treibenden integrierten Kreises an dem Knotenpunkt ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch g e k'e η η zeichnet
, daß zusätzlich eine vierte Vorrichtung zum Vergleichen des Wertes R1 mit dem Wert R2 vorgesehen
ist und daß die dritte Einrichtung den kleineren
Wert der Werte R1 und R2 mit dem Wert K vergleicht.
Wert der Werte R1 und R2 mit dem Wert K vergleicht.
30. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß eine fünfte Vorrichtung vorgesehen
ist, die betriebsbereit ist, wenn entweder der Wert (R1) oder der Wert R2 kleiner ist als der Wert K , um zu
bestimmen,, ob das Verhältnis R1/R2 außerhalb eines Bereiches
liegt, der an einem Ende durch das Verhältnis Rs/Rd + 20% begrenzt ist, wobei Rs eine ausge%vählte
Grenze für den erwarteten Wert eines Kurzschlußwiderstands in einem integrierten Kreis ist.
S09834/08I4
31. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Einrichtung zur Bestimmung
des Verhältnisses R1/R2 vorgesehen ist, wobei R1 der Innenwiderstand eines ausgewählten integrierten Kreises
an einem Knotenpunkt der gedruckten Schaltung und R2 der Parallelwiderstand der anderen integrierten Kreise
an dem Knotenpunkt ist, und daß eine zweite Einrichtung vorgesehen ist, die bestimmt, ob das Verhältnis R1/R2
außerhalb eines Bereichs liegt, der an einem Ende durch Rs/Rd + 20% begrenzt ist, wobei Rs eine ausgewählte Grenze
für den erwarteten Wert eines Kurzschlußwiderstands in einem integrierten Kreis und Rd der erwartete Wert des
Innenwiderstands eines aktiven Treibers an dem Knotenpunkt ist.
32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , daß der Bereich an dem äußeren Ende
durch Rd/Rs + 20% begrenzt ist.
33. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich eine dritte Einrichtung
vorgesehen ist, die die erste und die zweite Einrichtung nur einschaltet, nachdem sie abgeschätzt hat, daß es an
dem Knotenpunkt einen aktiven Treiber gibt.
34. Vorrichtung nach Anspruch 31>
dadurch gekennzeichnet , daß Rs eine ausgewählte Grenze für den erwarteten
Wert eines Kurzschlußwiderstands zwischen einem
Eingangskreis und der internen Versorgungsspannung eines
integrierten Kreises 1st.
35. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet , dnß außerdem eine vierte Einrichtung
zum Messen der Spannung an dem Knotenpunkt und zum Einschalten der fünften Einrichtung vorgesehen ist, wenn die
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-9-Spannung groß Ist und klein sein sollte.
3S. Vorrichtung nach Anspruch 31„ dadurch gekennzeichnet „ daß die zweite Einrichtung eine Einrichtung
enthält, die betriebsbereit ist,, wenn R1/R2
innerhalb eines ersten Bereichs liegt und wenn die Spannung an dein Knotenpunkt groß ist, aber klein sein sollte,
um zu bestimmen^ ob R1/R2 innerhalb eines zweiten Bereichs
liegt, der enger ist als der erste Bereich«
37. Torrichtung nach Anspruch 31, dadurch g e k e η η - ·
zeichnet , daß eine fünfte Einrichtung vorgesehen ist, die einen Wert R1, der größer als ein Wert R2 ist9
als fehlerhaft auswählt, wenn R1/R2 innerhalb des Bereichs liegt und wenn die Spannung an (Sera Knotenpunkt einen Zwischenwert
aufweist, "aber klein sein sollte.
38. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet s daß eine sechste Einrichtung vorgesehen
ist j die einen Wert R1 als fehlerhaft auswählt, der kleiner
als R2 ist, wenn R1/R2 innerhalb des Bereichs liegt und wenn die Spannung an dem Knotenpunkt klein ist oder
einen Zwischenwert aufweist, aber groß sein sollte«
39. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet s daß eine erste Einrichtung vorgesehen
Ists die abschätzt, ob an einem Knotenpunkt der gedruckten
Schaltung ein aktiver treibender integrierter Kreis angeordnet ist ρ daß eine zweite Einrichtung vorgesehen ist5
die nach einer positiven Entscheidung durch die erste Einrichtung betriebsbereit ist, um abzuschätzen;, ob ein Kurz=
schlußi'ilderstand zwischen einem Eingangskreis eines integrierten
Kreises an dem Knotenpunkt und der Internen Yer~ sorgungsspannung des integrierten Kreises vorgesehen Ist,
© ρ ^ a / ο
el fei α H: ι U
und daß eine dritte Einrichtung nach einer negativen Entscheidung
durch die zweite Einrichtung betriebsbereit ist, um abzuschätzen, ob andere Kurzschlußwiderstände in
einem integrierten Kreis an dem Knotenpunkt vorhanden sind.
40. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Einrichtung eine Einrichtung
aufweist, die die absoluten Werte von R1 und R2 mit K vergleicht, wobei R1 der Innenwiderstand eines ausgewählten
integrierten Kreises an dem Knotenpunkt, R2 der Parallelwiderstand der anderen integrierten Kreise an dem
Knotenpunkt und K ein vorbestimmter Wert ist, der nicht kleiner ist als der erwartete Wert des Innenwiderstands Rd
eines aktiven treibenden integrierten Kreises an dem Knotenpunkt .
41. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Einrichtung eine Einrichtung
enthält, die bestimmt, ob das Verhältnis R1/R2 außerhalb eines Bereichs liegt, der durch das Verhältnis Rs/Rd
und seinen reziproken Wert begrenzt ist, wobei R1 der Innenwiderstand eines an dem Knotenpunkt ausgewählten integrierten
Kreises, R2 der Parallelwiderstand der anderen integrierten Kreise an dem Knotenpunkt, Rs eine ausgewählte
Grenze für den erwarteten Wert des Kurzschlußwiderstands und Rd der erwartete Wert des Innenwiderstands eines aktiven
treibenden integrierten Kreises an dem Knotenpunkt ist.
42. Vorrichtung nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet , daß die dritte Einrichtung eine Einrichtung
enthält, die die Differenz zwischen der tatsächlichen Spannung und der erwarteten Spannung an dem Knotenpunkt
prüft.
90S834/086/S
43. "Vorrichtung nach Anspruch 1 „ dadurch gekennzeichnet , daß eine erste Einrichtung zur Messung
der Spannung an einem Knotenpunkt der gedruckten Schaltung vorgesehen ist, daß eine sv/eite Einrichtung vorgesehen
ist, die abschätzt, ob es an diesem Knotenpunkt einen aktiven treibenden integrierten Kreis gibt und daß
eine dritte Einrichtung vorgesehen ist, die nach einer positiven Entscheidung durch die zweite Einrichtung betriebsbereit
ist j um den integrierten Kreis an dem Knotenpunkt als fehlerhaft auszuwählen, der den höchsten Innenwiderstand
aufweist, wenn die Spannung zu hoch ist^ und
um den integrierten Kreis an dem Knotenpunkt als fehlerhaft auszuwählen,, der den kleinsten Innenwiderstand aufweist,
wenn die Spannung zu niedrig ist.
44. Vorrichtung nach Anspruch 1„ dadurch gekennzeichnet , daß die Meßeinrichtung einen elektrischen
Schaltkreis zum Messen eines tiefpegeligen Wechselstromsignals aufweist, daß der Schaltkreis einen mit der
Frequenz des Wechselstromsignals getakteten Synchron-Detektor aufweist, daß ein Transformator die Quelle an den
Detektor koppelt^ daß zwischen dem Transformator und dem Detektor ein Breitbandverstärker zum Verstärken des in dem
Ausgangssignal des Transformators sowohl enthaltenen Informationssignals
als auch des Rauschens vorgesehen ist, daß dem Breitbandverstärker ein Filter nachgeschaltet ist,
das einen Durchlaßbereich aufweist, dessen Breite zwischen der des Verstärkers und der des Detektors liegt und auf
die Taktfrequenz des Detektors mittig eingestellt ist«
45. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch g e k e η η zeichnet
9 daß der Verstärker ein Produkt aus der Verstärkung und der Bandbreite aufweistf dos wenigstens
5 MHz beträgt«
SQ9834/ÖSÜ&
46. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß der Durchlaßbereich des Filters
nicht größer als 10% der Taktfrequenz ist.
47. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß der Detektor eine Bandbreite aufweist,
die nicht größer als 15 Hs ist.
48. Vorrichtung nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet , daß die Quelle eine Sonde zum Testen
von auf einer gedruckten Schaltung montierten integrierten Kreiselementen ist.
49. Vorrichtung nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet , dnß die Signale von der Sonde in dem
Mikrovolt-Bereich liegen.
50. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Meßeinrichtung einen elektrischen
Schaltkreis zum Messen tiefpegeliger Wechselstromsignale aufweist, daß die Wechselstromsignalquelle mit dem Meßschaltkreis
über einen Transformator gekoppelt ist, daß die Primärwicklung des Transformators aus einem Koaxialkabel
besteht und daß die Außenabschirmung dieses Kabels zur Erzeugung einer elektrostatischen Abschirmung geerdet ist.
51. Vorrichtung nach Anspruch 50, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle eine drei Spitzen aufweisende
Sonde ist, die ein Ausgangskabel enthält, in dem vier Drähte in zwei verdrillten Paaren angeordnet sind,
daß eine Spitze in jedem Paar mit einem Draht verbunden ist, und daß die anderen beiden Spitzen jeweils mit den verbleibenden
Drähten verbunden sind.
52. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -
909834/0864
zeichnet dadurch, daß die Sonde einen Träger mit
einer Achse aufweist, daß eine Mehrzahl von Kontaktelementen Ton dem Träger getragen werden, daß wenigstens eines
dieser Kontaktelemente in einer Ruheposition federnd vorgespannt ist j, wobei ein Bereich des Elements von dem Träger
beabstandet und in eine Betriebsposition gegen den Träger bewegbar ist, und daß die Kontaktelemente in der Betriebsposition
Kontaktspitzen-Bereiche aufweisen, die in derselben Ebene liegend angeordnet sind.
53» Vorrichtung nach Anspruch 52 s dadurch gekennzeichnet ρ daß die Spitzenbereiche in der Betriebsposition gleichmäßig beabstandet sind»
54„ Vorrichtung nach Anspruch 52f dadurch gekennzeichnet j, daß die Ruhe- und Betriebsposiiaonen des
Spitzenbereichs des einen Elements in einer Ebene liegen^ die senkrecht su der Achse ist„
55. Vorrichtung nach Anspruch 51+, dadurch gekennzeichnet j daß ein Element L-förmig geformt ist,
wobei sich ein Schenkel im allgemeinen entlang der Achse erstreckt und wobei sich der andere Schenkel senkrecht
zu der Achse erstreckt9 und daß der Spitzenbereich an
dem sich senkrecht zur Achse erstreckenden Schenkel angeordnet ist, wobei der eine Schenkel als eine Torsionsfeder
wirkts UE! den Spitsenbereich in seiner Ruhelage vorzuspannen»
56o Vorrichtung nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichnet , daß das bewegbare Teil des Elements in
bezug auf die Achse sowohl in der Ruhelage als auch in der Betriebsposition schräg angeordnet ist und daß sein Spitzenbereich
durch eine Kante des Elements gebildet ist.
57. Torrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Sonde einen Träger mit einer
Achse aufweist, daß eine Mehrzahl von Kontaktelementen von dem Träger getragen v/erden, daß jedes Element einen
Endbereich aufweist, der in bezug auf die Achse schräg angeordnet ist und einen Kontaktspitzenbereich aufv/eist,
der am Umfang eine Kante des Endbereichs aufweist, um die Anschlußleitung zu kontaktieren, wobei die Achse des
Trägers parallel zu der Anschlußleitung ist.
58. Vorrichtung nach Anspruch 52 oder 57, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktspitzenbereiche
entlang einer geraden Linie beabstandet sind, wenn sie einen Kontakt zu der Anschlußleitung herstellen.
59. Vorrichtung nach Anspruch 52 oder 57, dadurch gekennzeichnet , daß die Kontaktelemente elektrisch
leitende Wege gleicher Länge und gleichen Widerstands bilden.
09634/01!
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