DE3022279A1

DE3022279A1 - Verfahren und einrichtung zur lokalisierung eines fehlers in einem elektronischen schaltkreis

Info

Publication number: DE3022279A1
Application number: DE19803022279
Authority: DE
Inventors: Brian Lawrence Arthur Kett; Eric Metcalf; Stephen Nicholas Spens; Brett Alexander Thompson; John Ackland Webb; Martin Boyd White; Jack Woollven
Original assignee: Membrain Ltd
Current assignee: Schlumberger Technologies Ltd
Priority date: 1979-06-23
Filing date: 1980-06-13
Publication date: 1981-01-08
Also published as: GB2055478A; FR2459980A1; FR2459980B1; DE3022279C2; GB2055478B

Description

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DIPL.-ING. K. SPARING -, mnbemannstrasse 3i

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DIPL-PHYS. DR. W. H. ROHL ^T telefon <O2ii) 6722 46

PATENTANWÄLTE

Ι. TSBTRBTKR BEZM EUROPÄISCHEN PATENTAMT

Jfeitforain Limited, 23 Cobham Road, Ferndown Industrial Estate, Winfoome, Dorset/England

"\ferfahren und Einrichtung zur Lokalisierung eines Fehlers in einem elektronischen Schaltkreis"

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Lokalisieren von Fehlern in elektronischen Schaltkreisen und auf zur Durchführung des Verfahrens bestimmte und geeignete Einrichtungen.

Bei einem Verfahren für die automatische Prüfung komplizierter digitaler Schaltkreise wird eine Sequenz von Prüf s ignalen an den zu prüfenden Schaltkreis angelegt, um so den Schaltkreis sehr schnell durch eine große Zahl seiner möglichen Betriebszustände zu führen. Das Ansprechen des Schaltkreises auf die Prüfsignale wird dauernd während deren Anlegung überwacht, um das Vorliegen von Fehlern festzustellen. Wenn ein Fehler als vorliegend ermittelt worden ist, so ist es üblicherweise erwünscht, den Fehler hinsichtlich seiner Lage innerhalb des Schaltkreises genau zu lokalisieren, damit der Schaltkreis repariert //erden kann.

Ein bekanntes Verfahren zum Lokalisieren des Fehlers besteht darin, den Schaltkreis in den betreffenden Betriebszustand zu versetzen, in welchem der Fehler auftauchte, ind dann eine Sonde zu verwenden, um die verschiedenen Parameter innerhalb des Schaltkreises zu messen. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß für bestimmte Schaltkreise und unter bestimmten Umständen dir jeweilige Betriebszustand, in welchem der Fehler auftrat, ein über-

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gangszustand ist, so daß es gar nicht möglich ist, den Schaltkreis in diesen Zustand zu ■versetzen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Prüfverfahren und zu seiner Durchführung geeignete Einrichtungen zu schaffen, bei dem dieser Nachteil nicht vorliegt, d.h. bei dem ein Zähler auch dann lokalisiert werden kann, wenn er nur in einem nicht haltbaren fjbergangsbetriebszustand des zu prüfenden Schaltkreises auftritt. Dabei soll auch eine verbesserte Sondentechnik Anwendung finden, um die !fehlersuche zu erleichtern.

Bestürmte Arten elektronischer Schaltkreise, insbesondere Logikschaltkreise mit Hochfrequenztaktirnpulsen, und/oder bestimmte Arten von Random-Speichern weisen intern erzeugte Versorgungsspannungen auf¹ und erzeugen Rauschströme, deren Wirkungen die Tendenz haben, Magnetfeldänderungen zu überdecken, die durch einen eingespeisten Stromimpuls induziert werden, selbst dann, wenn der Schaltkreis in seinem fehlerhaften Betriebszustand gehalten wird. Auch diese Schwierigkeit soll mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung behoben werden.

Die lösung der obigen Aufgabe ist in den beigefügten Patentansprüchen 1, 3, 4, 8, 1o, 11 definiert; die jeweiligen Uhteransprüche definieren zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstandes der genannten Hauptansprüche.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird demgemäß ein Verfahren zum Prüfen eines leistungsversorgten elektronischen Schaltkreises geschaffen, das die folgenden Schritte aufweist:

- Anlegen einer Sequenz von PrüfSignalen an den Schaltkreis,

- Speichern der Zahl des Schrittes in der Sequenz, bei dem der Fehler auftritt in Abhängigkeit von der Erfassung eines Fehlers in dem Schaltkreis während der Anlegung der Sequenz von PrüfSignalen,

- Wiederholung des Anlegens der Sequenz von Prüfsignalen an den Schaltkreis, während Stromimpulse an einem Leiter des fehlerhaften Schaltkreises eingespeist werden,

- automatisches Triggern der Stromimpulse zum Anlegen eines Stromimpulses vorgegebener Richtung an dem Leiter, wenn die Sequenz den Schritt erreicht, dessen Zahl gespeichert worden war, und

- Bestimmung der Fließrichtung des Stromimpulses längs des Leiters, so daß die Bestimmung der Richtung des Bilers relativ zu dem Punkt des Leiters ermöglicht wird, an welchem der Stromimpuls eingespeist wird.

Vorzugsweise hat der Stromimpuls eine etwa dreieckige Wellenform mit relativ steiler Anstiegs flanke und relativ weniger steiler Äbfallflanke, und der Schritt der Bestimmung der Fließrichtung des Strcmimpulses längs des Leiters umfaßt die Erfassung von Magnetfeldänderungen, die nahe dem Leiter durch die Anstiegsflanke des Impujsee induziert werden, sowie das Erzeugen eines für die Stromflußrichtung charakteristischen Signals im Ansprechen auf die Richtung der Magnetfeldänderungen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für die Lokalisierung eines Fehlers in einem leistungsversorgten elektronischen Schaltkreis geschaffen, das die folgenden Schritte aufweist:

- Einspeisen eines Stromimpulses vorgegebener Richtung

mit etwa dreieckiger Wellenform mit relativ steiler anstiegsflanke und relativ weniger steiler Abfallflanke an einem Leiter des Schaltkreises,

- Erfassen von Magnetfeldänderungen, die nahe dem Leiter durch die Anstiegsflanke des Impulses induziert werden, und

- Erzeugen eines Signals, das charakteristisch ist für

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in Abhängigkeit vcn der Richtung der Magnetfeldänderungen, so daß die Bestimmung der Richtung des Fehlers relativ zu dem Punkt des Leiters emöglicht wird, an welchem der Stromimpuls eingespeist wird.

Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren für die Lokalisierung eines Fehlers in einem leistungsversorgten elektronischen Schaltkreis geschaffen, das die folgenden Schritte umfaßt:

a) Versetzen des Schaltkreises in einen Zustand, in welchem der Fehler auftritt,

b) Lokalisieren des Schaltungsknotens, an welchem der Fehler entsteht,

c) wiederholtes Anlegen eines Stromimpulses gleicher ■vorgegebener Richtung an einen Leiter des Schaltkreises nahe dem Knoten, wobei jeder Impuls eine etwa dreieckige Wellenform mit relativ steiler Anstiegf lanke und relativ weniger steiler Abfallflanke aufweist,

d) Erfassen von Magnetfeldänderungen, die nahe dem Leiter durch die Anstiegflanke des Impulses induziert werden, um so entsprechende erste Signale zu erzeugen, die repräsentativ sind für die impulsinduzierten Änderungen,

e) Integrieren einer vorgegebenen Anzahl der ersten Signale zum Erzeugen eines Signals, das repräsentativ ist für den Mittelwert der ersteren,

f) Erfassen von Magnetfeldänderungen, die in dem Leiter bei Eehlen der angelegten Impulse durch Rauschströme in der Schaltung induziert werden, um so weitere Signale zu erzeugen, die repräsentativ sind für die rauschinduzierten Magnetfeldänderungen,

g) Integrieren einer vorgegebenen Anzahl der weiteren Signale zum Erzeugen eines für deren Mittelwert repräsentativen Signals, und

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Abhängigkeit von der Größe und Polarität zwischen den jeweiligen Mittelwerten der ersten und zweiten Signale, derart, daß die Bestimmung der Richtung des Fehlers relativ zu dem Punkt auf dem leiter ermöglicht wird, an welchem die Stromimpulse eingespeist werden.

Vorzugsweise werden die Schritte (f) und (g) dabei vor den Schritten (c), (d) und (e) durchgeführt.

In all diesen ersten drei Aspekten der Erfindung umfaßt das Verfahren vorzugsweise weiterhin das automatische Durchführen der Bestiitrttung der Fehlerrichtung in Abhängigkeit von der vorgebenen Richtung des Stromimpulses oder der Stromimpulse und der Fließrichtung derselben bzw. desselben längs des Leiters.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Einrichtung für die Prüfung eines leistungsversorgten elektronischen Schaltkreises vorgeschlagen, welche Einrichtung durch die folgenden Merkmale gekennzeichnet ist:

- eine Einri c htung zum Anlegen einer Sequenz von Prüfsignalen an den Schaltkreis,

- eine Einrichtung zum Speichern der Schrittnummer in der Sequenz, bei der ein Fehler auftritt in Abhängigkeit von der Bestimmung eines Fehlers in dem Schaltkreis während der Anlegung der PrüfSignalsequenz,

- eine Einrichtung (Fig. 1 und 3) zum Anlegen eines Strcmimpulses vorgegebener Richtung an einen Leiter des fehlerbehafteten Schaltkreises,

- eine Einrichtung zum Triggern der Strcmimpulsanlegeeinrichtung zum Anlegen eines solchen Impulses dann, wenn die Sequenz während einer nachfolgenden Prüfsignalanlegung an den Schaltkreis die Schrittnummer erreicht, die gespeichert worden ist, und

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- eine Einrichtung (Fig. 1 und 3) für die Bestimmung der Fließrichtung des Strcmimpulses längs des Leiters, um so die Bestimmung der Fehlerricfcinng zu ermöglichen, relativ zu dem Punkt des Leiters, an dem der Impuls eingespeist wird.

Der Stromimpuls hat wiederum vorzugsweise Dreieckwellenform mit relativ steiler Anstiegs flanke und relativ weniger steiler Abfallflanke, und die Einrichtung für die Bestimmung der Fließrichtung des Stromes umfaßt vorzugsweise eine Einrichtung für das Erfassen von Magnetfeldänderungen, die nahe dem Leiter durch die Anstiegflanke des Impulses induziert werden, sowie Schaltungskcmponenten, die auf die Richtung der Magnetfeldänderungen ansprechend ausgebildet sind zum Erzeugen eines Signals, das seinerseits charakteristisch ist für die Richtung des Strcmflusses.

Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird eine Einrichtung für die Lokalisierung eines Fehlers in einem leistungsversorgten elektronischen Schaltkreis geschaffen, die die folgenden Merkmale aufweist:

- eine Einrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie an einen Leiter des Schaltkreises einen Stromimpuls vorgegebener Richtung anlegt mit etwa rechteckiger Wellenform mit relativ steiler Anstiegsflanke und relativ weniger steiler Abfallflanke,

- eine Einrichtung zum Erfassen der Richtung vcn Magnetfeldänderungen, die nahe dem Leiter durch die Anstiegsflanke des Impulses induziert werden, und

- eine Einrichtung, die auf die Richtung der Magnetfeldänderungen ansprechend ausgebildet ist zum Erzeugen eines Signals, das charakteristisch ist für die Fließrichtung des Strcmimpulses längs des Leiters, um so die Bestimmung der Richtung-des Fehlers relativ zu dem Punkt des Leiters zu ermöglichen, an welchem der Impuls eingespeist wird.

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Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung wird eine Einrichtung für die Lokalisierung eines Fehlers in einem leistungsversorgten elektronischen Schaltkreis geschaffen, welche Einrichtung die folgenden Merkmale aufweist:

- eine Einrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie wiederholt an einen Leiter des Schaltkreises Strcmimpulse vorgegebener Richtung jeweils mit etwa rechteckiger Wellenform mit relativ steiler Änstiegsf lanke und. relativ weniger steiler Abfallflanke einspeist,

- eine Einrichtung zum Erfassen der Richtung von Magnetfeldänderungen, die nahe dem Leiter durch die Anstiegsflanke der Impulse und durch Rauschströme in dem Schaltkreis Induziert werden, um so Signale zu erzeugen, die repräsentativ sind für die durch den Impuls und Rauschen induzierten Änderungen,

- einen Integrierschaltkreis für Empfang und Integration erster und zweiter Gruppen solcher Magnetfeldänderungssignale zum Erzeugen entsprechender Signale, die repräsentativ sind für den jeweiligen Mittelwert der ersten und zweiten Gruppen von Magnetfeldänderungssignalen, wobei eine der Signalgruppen in Abhängigkeit sowohl von den eingespeisten Stromimpulsen als auch von Rauschen erzeugt wird, und die andere nur durch Rauschen erzeugt wird, und

- eine auf die Größe und Polarität der Differenz zwischen den beiden Mittelwertsignalen ansprechend ausgebildete Einrrchtung zum Erzeugen eines für die Fließrichtung des Strcmimpulses längs des Leiters charakteristischen Signals, um so die Bestimmung der Richtung des Fehlers relativ zu dem Punkt des Leiters zu ermöglichen, an dem die Impulse eingespeist werden.

Die Einrichtungen gemäß jedem der drei letztgenannten Aspekte der Erfindung umfassen vorzugsweise weiterhin Schaltungs-

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komponenten, die ansprechend ausgebildet sind auf die vorgegebene Richtung des Strotnimpulses oder der Impulse und deren Fließrichtung längs des Leiters ,um die Richtung des Fehlers zu bestimmen und vorzugsweise anzuzeigen.

Die Stromimpulsanlegeeinrichtung umfaßt vorzugsweise einen Differenzierschaltkreis zum Erzeugen der Dreieckwellenform an ihrem Ausgang in Abhängigkeit von einem Sprungsignal an ihrem Eingang.

Vorteilhafterweise umfassen die Magnetfelderfassungseinrichtungen eine auf einen gabelförmigen Kern gewickelte Spule und die Stranimpulseinspeiseeinrichtung umfaßt ein leitendes Element, das zwischen den Schenkeln dieses Kerns angeordnet ist.

Bei allen Aspekten der Erfindung ist die Höhe der Stromimpulse vorzugsweise so gewählt, daß diese nicht in der Lage sind, den Logikzustand des zu prüfenden Schaltkreises zu verändern.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, die AusEJhrungsbeispiele darstellen.

Fig. 1 ist ein schematischer Blockschaltkxeis einer

Fehlererkennungseinrichtung gemäß der Erfindung,

Fig. 2 zeigt etwas idealisierte Wellenfonnen, die in der Schaltung nach Fig. 1 auftreten,

Fig. 3 ist ein Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer Sonde, die einen leil der Einrichtung nach Fig. 1 bildet,

Fig. 4 ist ein schematisches Blockschaltbild einer automatischen Prüfanlage gemäß der Erfindung, ausgebildet zum Einbau in die Einrichtung nach Fig. 1 und 3, und

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Pig. 5 ist ein vereinfachtes Schaltungsdiagraitm eines Teils des Blockschaltbildes nach Fig. 1.

Die nachstehend zu beschreibende Einrichtung dient dazu, einen Fehler bei bestückten gedruckten Schaltungen zu lokalisieren. Bei der konventicnellen Prüfung einer solchen Schaltung, die beispielsweise einen komplizierten digitalen Logikschaltkreis trägt, wird an den Schaltkreis Spannung angelegt über einen Kantenanschluß der Platte, und Testsignale werden dann in vorgegebenen Abfolge an die Schaltung angelegt, so daß sie mehrere unterschiedliche Logikzustände annimmt. Für jeden solchen Zustand werden die elektrischen Spannungen an verschiedenen Punkten der Schaltung ermittelt, und ihre Iogikwerte (oder Kombinationen derselben) werden verglichen mit vorgegebenen Werten (oder Kombinationen derselben), die man beim Normalbetrieb oder fehlerfreien Betrieb der Schaltung erwarten würde. Jegliche Abweichung von diesen erwarteten Werten wird als Anzeige für einen Fehler der Schaltung gewertet.

Typischerweise kann der Fehler ein Kurzschluß sein (oder ein Versagen einer Komponente, derart, daß die Wirkung ähnlich einem Kurzschluß ist) zwischen dem Punkt, etwa einem Leiterabschnitt der gedruckten Schaltung, wo die Falschspannung beobachtet wird, und entweder der Spannungszufuhrschiene oder der Spannungsrücklaufschiene der Schaltung. Wenn es sich bei dem Punkt um einen Schaltkreisknoten handelt, an dem mehrere unterschiedliche Komponenten angekoppelt sind, erlaubt die einfache Msssung der Knotenspannung nicht die Ermittlung der fehlerhaften Komponente. Die Injektion eines Teststromimpulses in den Knoten kann jedoch diese Schwierigkeit überwinden.

Damgemäß, und wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt die Einrichtung einen Stroiteinspeisungskreis 1o, der eine Strominjizierscnde 12 umfaßt, welche an eine Stromquelle 14 und eine Stromsenke 16 angekoppelt ist. Zum Prüfen einer Schaltung, bei der die Leistungszufuhrschiene wie üblich positiv ist gegenüber der Leistungsrücklaufschiene, ist die Stromquelle 14 so ausgebildet, daß sie ins

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Positive gehende Stromimpulse liefert,und die Stromsenke 16 ist so ausgebildet, daß sie ins Negativ gehende Stromiirpulse liefert. Die Auswahl entweder der Stromquelle 14 oder der Stromsenke 16 wird gesteuert durch einen Polaritätssperrkreis 18 im Ansprechen entweder auf die Signale von zwei Komparatoren 2o und 22 oder auf einen handbetätigbaren Schalter 24. Die Komparatoren 2o und 22 sind, invers relativ zueinander an zwei Eingmgs-/Ausgangsklemmen 26 bzw. 28 angeschlossen. Diese zwei Klemmen 26 und 28 bilden auch die Stromversorgungsklemmen der Einrichtung, wobei die gleiche Stromleistung getrennt ist von den Eingangs- und Ausgangssignalen durch zwei Drosseln 3o und 32 für die Versorgung der verschiedenen "teile der Einrichtung über entsprechende Zuleitungen, die aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen sind.

Der Betrieb der Stromquelle 14 oder der Stromsenke 16 wird getriggert durch einen Taktschaltkreis 34 und kann gesperrt werden durch ein Signal auf einer Eingangsklemme 36.

Der Taktschaltkreis 34 arbeitet entsprechend einem Steuersignal auf einer Eingangskleirme 38, um entweder die Quelle 14 oder die Senke 16 je nach der Auswahl durch den Polaritätssperrkreis 18 zu triggem, und zwar entweder kontinuierlich mit etwa 1 kHz (interner Betrieb) oder selektiv im Ansprechen auf ein Signal von einem ODER-Gatter 4o, das zwei Eingänge aufweist, die verbunden sind mit jeweils einem der Komparatoren 2o und 22 (externer Betrieb). Die Eingangskleirme 38 ist ferner angeschlossen an den Polaritätssperrkreis 18, um diesen so zu steuern, daß er entweder auf die Komparatoren 2o und 22 (für externen Betrieb) oder auf den Schalter 24 (für internen Betrieb) anspricht. Wenn einmal der Taktschaltkreis 34 Quelle 14 oder Senke 16 getriggert hat, sperrt er zeitweilig weiteren Betrieb der Komparatoren 2o, 22 über eine Steuerleitung 41.

Die Einrichtung weist ferner einen Stromsondenkreis 42 auf, in dem eine Spule 44 auf den Mittelbereich eines U-förmigen oder gabelförmigen Ferritkerns gewickelt ist, der ganz schematisch

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bei 46 angedeutet ist. Die Enden der Spule 44 sind angekoppelt an einen Richtungsverstärker 48, der entgegengesetzte Polarität aufweisende Eingänge von zwei Komparatoren 5o und 52 beaufschlagt. Diese Komparatoren empfangen außerdem Bezugs spannungen V+ bzw. V- entgegengesetzter Polarität,und ihre Ausgänge sind angekoppelt an einen Anzeigelogikkreis 54, an den außerdem die Ausgangssignale des Polaritätssperrkreises 18 im Strominjekticnskreis 1o angelegt sind.

Der Ausgang des Verstärkers 48 ist femer verbunden mit einem Eingang 7o eines Rauschunterdrückungskreises. Der Rauschunterdrückungskreis 72 weist einen weiteren Eingang 74 auf, angeschlossen an den Ausgang des Taktkreises 34, der verwendet wird, um die Stromquelle 14 und Stromsenke 16 zu triggem, sowie zwei Steuereingänge 76 bzw. 78. Der Rauschunterdrückungskreis 72 besitzt femer einen Ausgang 8o, der an entsprechende Sperreingänge der Komparatoren 5o bzw. 52 angeschlossen ist, sowie zwei weitere Ausgänge 82, 84, die in verdrahteter ODER-Funkticn angeschlossen sind an entsprechende Ausgänge der Komparatoren 5o und 52. Aufbau und Wirkungsweise des Rauschunterdrückungskreises werden weiter unten im einzelnen unter Bezugnahme auf Fig. 5 erläutert.

Dar Anzeige-Logikkreis 54 spricht auf die Signale an seinen Eingängen an, um einen entsprechend zugeordneten Indikator von zwei Lidriteniissionsdioden-Richtungsindikatoren 56 und 58 zu erregen, und zwar über zugeordnete Sperrkreise 6o und 62, welche entsperrt werden durch den Taktkreis 34. Die Ausgänge der Komparatoren 5o und 52 sind außerdem an einen Differentialausgangsverstärker 64 angeschlossen, der entsprechende entgegengesetzt gerichtete Signale an die Eingangs-/Ausgangsklemrren 26 und 28 legt : Diese Signale werden daran gehindert, den Polaritätssperrkreis 18 zu beeinflussen durch die Tatsache, daß der Betrieb der Komparatoren 2o, 22 zeitweise unterdrückt wird, wie oben erwähnt wurde.

Die Auslegung jedes der oben beschriebenen Schaltkreise ergibt sich für den Fachmann ohne weiteres aus der nachfolgenden

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Erläuterung, so daß keine weiter detaillierte Beschreibung erforderlich erscheint.

Im Betrieb wird die zu prüfende Schaltung unter Spannung gesetzt und in den Zustand gebracht, in welchem ein Fehler beobachtet wird. Die Strominjektionssonde 12 wird auf einen Leiter der gedruckten Schaltung gesetzt, der einen Teil des Knotens bildet, wo der Fehler vorliegt ,und ein Stromimpuls wird in den Leiter injiziert. Es sei angenommen, daß das Steuersignal an Klemme 38 externen Betrieb vorgegeben hat, wobei die Injetion des Stromimpulses getriggert wird durch den Taktkreis 34 im Ansprechen auf einen Impuls an einer der Klemmen 26 und 28, der wirksam wird über einen der Komparatoren 2o und 22 sowie das OEEK-Gatter 4o. Gleichzeitig spricht der Polaritätssperrkreis 18 auf den entsprechenden Komparator an, um entweder die Stromquelle 14 oder die Stromsenke 16 zu entsperren entsprechend der Polarität des Triggerimpulses.

Die Höhe des Stromiitpulses ist auf 1 mA. begrenzt,

was nicht hinreicht, um irgendwelche Änderungen im Zustand der Logikschaltungen des zu prüfenden Schaltkreises zu bewirken. Typischerweise wird für eine Transistor-Transistor-Logikschaltung (TTL-Schaltung) ein Impuls von der Stromquelle 14 einen ins Positive gehenden Spannungsimpuls von etwa 1oo mV Maximalhöhe hervorrufen, verglichen mit den maximal 8oo mV Schwellenspannung, die zulässig sind für ein Signal, um ein Logik-Null-Eingangssignal zu repräsentieren (dabei wird positive Logik angenommen). In ähnlicher ifeise erzeugt ein Impuls von der Stromsenke 16 einen ins Negative gehenden Impuls von ebenfalls etwa 1oo mV Maximalamplitude bei einem im schliitnisten Falle Logik-1-Ausgangssignal von 2,8 V, verglichen mit den minimal 2,4 V, die als ein Logik-1-Eingangssignal akzeptiert werden.

Die Enden des ü-förmigen Ferritkerns 46 werden gleichzeitig an oder unmittelbar über dem betreffenden Leiter der gedruckten Schaltung plaziert, so daß das mit dem Stromimpuls ,der in dem Leiter fließt, einhergehende Magnetfeld einen entsprechenden

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Spannungsimpuls über der Spule 44 erzeugenkann.

Dieser Impuls wirkt über den Verstärker im Sinne einer Triggerung entweder des Komparators 5o oder des Komparators 52, je nach der Polarität des Impulses, die ihrerseits abhängt von der Richtung des Magnetfeldes, das den Impuls induziert. Die Richtung zu dem Fehler (zum Unterschied zu der Richtung des Stromflusses zum oder von dem Fehler) steht jedoch nicht nur in Beziehung mit der Polarität des Spannungsimpulses, sondern auch mit der Polarität des PrüfStromimpulses. Demgemäß empfängt die Anzeigelogik 54 ein Signal sowohl von dem getriggerten Komparator 5o oder 52 als auch von dem Polaritätssperrkreis 18 und liefert durch Vergleich dieser Signale ein Signal an den zugeordneten Indikator 56 bzw. 58 zur Anzeige der Richtung des Fehlers. Die Anzeige wird festgehalten mittels der Haltekreise 6o und 62, die zu einem geeigneten Zeitpunkt nach der Injektion des Prüfstrcmimpulses durch den Taktkreis 34 entsperrt werden.

Beim internen Betrieb werden die Prüfstromimpulse automatisch durch den Taktkreis 34 mit einer Repetitionsrate von 1 kHz getriggert und mit einer Polarität, die bestimmt wird durch die Stellung des Schalters 24.

Wenn die Einrichtung im externen Betrieb in Verbindung mit einer automatischen Prüfanlage benutzt wird, die die Sequenz von Taktsignalen, wie oben erwähnt wurde, liefert, etwa den automatischen Testanlagentyp MB 24co oder MB 77oo, die von der Anmelderin vertrieben werden, wird die Prüfanlage so ausgebildet, daß sie die Sequenz der Prüf schritte führt, derart, daß die Anzahl von Schritten identifiziert und gespeichert wird, bei welchen die zu prüfende Schaltung in den fehlerhaften Zustand gerät. Die Prüfanlage wird dann dazu gebracht, die Sequenz zu wiederholen und die Einrichtung gemäß Fig.1 zu triggem, über die Klemmen 26 und 28, wenn der identifizierte Schritt wieder auftritt, so daß der Prüfstromimpuls angelegt wird, während die zu prüfende Schaltung sich im fehlerhaften Zustand be-

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findet: Schaltungsanordnungen für das Erreichen dieser Triggerung werden nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 4 erläutert. Das resultierende Signal, das an die automatische Prüfanlage über Verstärker 64 und Klemmen 26 und 28 geliefert wird, ermöglicht der Anlage, den Fehler zu diagnostizieren oder weitere Prüfschritte auszuwählen, falls erforderlich.

Die von den Kreisen 14 und 16 gelieferten Stromimpulse haben etwa Dreieckform, wie in etwas idealisierter Form in Fig .2 dargestellt ist, wobei die Anstiegsflanke sehr steil ist (typische Anstiegszeit 1o Nanosekunden) und die Abfallflanke viel weniger steil ist (typische Abfallzeit 2co Nanosekunden). Cfowohl die Abfallflanken derlmpulse in Fig. 2 als im wesentlichen linear dargestellt sind, sind sie in der Praxis etwa exponentiell, da die Impulse typischerweise jeweils geformt werden mittels eines entsprechenden einfachen Differenzierschaltkreises vom Typ mit Serierikapazität und Parallelwiderstand, angeordnet innerhalb der Schaltkreise bzw. 16 und so ausgebildet, daß sie ein Schritteingangssignal empfangen, getriggert durch den Taktkreis 34. Wie ebenfalls in Fig. 2 dargestellt, hat der resultierende Spannungsimpuls,der in Spule 44 induziert wird, einen kurzen Ausiilag hoher Amplitude in einer Richtung, gefolgt von einem längeren Ausschlag niedrigerer Amplitude in der anderen Richtung. Demgemäß ermöglicht die richtige Auswahl der Größen von V+ und V- ,die Richtung des ersten Ausschlages (und damit die Richtung, in der der Prüf stromimpuls fließt) ohne weiteres zu unterscheiden. Die Spannungsimpulse, die in der Spulee 44 induziert werden, sind wiederum in etwas idealisierter Form in Fig. 2 dargestellt: in der Praxis werden sie geformt durch die Induktanz und Streukapazitanz der Spule 44, so daß sie als gedämpfte Sinusimpulse erscheinen, wobei die erste Halbperiode viel größere Amplitude aufweist als die zweite.

Fig. 2 zeigt außerdem die Beziehungen zwischen Stromflußrichtung, Polarität des Prüfstranes und Fehlerrichtung. Man erkennt demgemäß in Fig. 2b und 2c für einen ins Positive gehenden

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Prüfstromimpuls, daß der Stromfluß nach rechts oder links (für eine entsprechende Orientierung des Ferritkerns 46) einen Fehler entsprechend rechts oder links anzeigt. Umgekehrt zeigt für einen ins Negative gehenden Prüfstromimpuls (Fig. 2e und 2f) Stromfluß nach rechts bzw. links einen Fehler auf der linken bzw. rechten Seite. Die Anzeigelogik 54 umfaßt eine einfache Schaltung aus Gattern und Sperrkreisen, die so ausgelegt ist, daß diese Beziehungen verwirklicht werden.

Es ist anzumerken, daß bei Drehung des Ferritkerns 46 axial um 18o die Polarität der Spannungsimpulse, die in der Spule 44 induziert werden, ebenfalls umgedreht wird, womit der Stand der Indikatoren 56 und 58 wechselt. Wenn jedoch diese Indikatoren auf demselben Träger montiert werden wie der Kern 46, und zwar auf gegenüberliegenden Seiten von dessen Achse 66, ändern sich bei Drehung auch deren Positionen,und damit wird die richtige Anzeige aufrechterhalten.

Eine Ausführungsform der auf diese Weise ausgebildeten Einrichtung ist in Fig. 3 dargestellt, wobei Teile entsprechend den Komponenten aus Fig. 1 entsprechende Bezugszeichen mit vorgestellter 1 aufweisen.

Gemäß Fig. 3 sind die verschiedenen Teile der Schaltung auf einer langgestreckten gedruckten Schaltung 1co montiert mit einem rohrförmigen Gehäuse 1o2, durch dessen Wandung die Indikatoren 156 und 158 sowie der Schalter 124 herausragen. Der gegabelte Ferritkern 146 ist an einem Ende des Gehäuses 1o2 montiert, wobei sich?die Strominjektionssonde 112 in Form einer Mstallplatte, die in einem Punkt 1o4 ausläuft, zwischen den Schenkeln des Kerns 146 nach unten erstreckt: Aus Gründen der Deutlichkeit ist der Ferritkern 146 hier um 9o° verdreht dargestellt, um die Strominjektionssonde 112 sichtbar zu machen, doch liegen in der Praxis der Schenkel des Kerns 146 und die Sonde 112 in einer gemeinsame Ebene

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senkrecht zur Ebene der Fig. 3. Demgemäß kann der so ausgebildete Stift mit einer Hand auf eine leiter 1o6 einer zu prüfenden gedruckten Schaltung 1o8 aufgesetzt werden, wonach die Strominjektionssonde 112 und der Ferritkern 146 gleichzeitig richtig positioniert sind für die Injektion eines Prüf Stromimpulses.

Die automatische Prüf anlage (A.T.E.) der Fig. 4 ist bei 2oo angedeutet und kann beispielsweise die Serien ATE vom Typ JyB 77co umfassen, wie sie von der Anmelderin hergestellt und vertrieben werden. A.T.E. 2oo ist über einen Kanalbus 2o2 an eine komplizierte zu prüfende Digitalschaltung angeschlossen, die bei 2o4 angedeutet ist und typischerweise eine große Anzahl von LSI-Schaltkreisen (nicht dargestellt) umfaßt, montiert auf einer gedruckten Schaltung (nicht dargestellt). Die gedruckte Schaltung. des Schaltkreises 2o4 ist normalerweise in ihrer üblichen KantenklBitnenanordnung (nicht dargestellt) montiert, und der Bus 2o2 ist an diese Kanfeenkleime angeschlossen. Bekanntlich ist die A.T.E, so programmiert, daß sie den Schaltkreis 2o4 über Bus 2o2 mit den erforderlichen Versorgungsleistungen speist sowie mit einer Sequenz von Testsignalen, wonach das Ansprechen der Schaltung 2o4 auf diese Testsignale überwacht wird, um irgendwelche Fehler zu ermitteln, die in dem Schaltkreis vorliegen können.

Die A.T.E. 2oo ist mit Schnittstellenschaltungen versehen, die allgemein bei 2o6 angedeutet sind, für den Anschluß der A.T.E, an die Einrichtung nach Fig. 1 und 3. Die Schnittstellenschaltung 2o6 umfaßt einen Datenübertrager 2o8 für den Empfang vcn Daten von und Übertragen von Daten zur A.T.E. 2oo (genauer gesagt: zu bzw. von deren Zentraleinheit), wobei der Datenübertrager 2o8 angeschlossen ist, um von der A.T.E. 2oo empfangene Daten zu einer Datenschreibeinheit 21o zu übertragen. Die Datenschreibeinheit weist drei Ausgänge 212, 214, 217 auf, die angeschlossen sind an Eingangs- und Ausgangsklerrmen 26 bzw. 28 bzw. die Eingangskleirme 38 der Einrichtung nach Fig. 1 und 3, sowie einen vierten Ausgang 215, angeschlossen andie Klemme 36 dieser Einrichtung. Die Klemmen

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26, 28 sind femer angeschlossen an zwei Eingänge 216, 218 einer Datenleseeinheit 22o, deren Ausgänge zusairmengeschaltet sind, mit den Eingängen der Datenschreibeinheit 21o und angeschlossen sind an den Datenübertrager 2o8.

Die A.T.E. 2oo weist einen Ausgang 222 auf, an dem sie Testimpulse erzeugt, die jeweils synchronisiert sind mit einem entsprechenden Schritt der Sequenz von Testsignalen, die an die Schaltung 2o4 angelegt werden, und dieser Ausgang ist verbunden mit dem Zähleingang eines Testzahlzählers 224. Die Zählausgänge des Zählers 224 sind verbunden mit einem ersten Satz von Eingängen eines Komparators 226 und mit den Eingängen eines Sperrkreises 228, dessen Ausgänge mit dem anderen Satz von Eingängen des Komparators 226 verbunden sind.

Die A.T.E. 2oo besitzt einen weiteren Ausgang 23o, an welchen sie einen Impuls erzeugt, sychrcnisiert mit einem Testimpuls, wenn sie einen Fehler im Schaltkreis 2o4 erfaßt. Der Ausgang 23o ist verbunden mit einem Entsperreingang des Sperrkreises 228. Der Ausgang des Komparators 226 ist verbunden mit einem Eingang eines Zwei-Eingangs-UND-Gatters 232, dessen anderer Eingang verbunden ist mit dem Ausgang 222 der A.T.E. 2oo und dessen Ausgang verbunden ist mit einem weiteren Eingang der Datenschreibeinheit 21o.

Im Betrieb wird die A.T.E. 2oo dazu gebracht, die Sequenz der Testsignale ein erstes Mal zu durchlauf en, und während sie dies tut, wird der Zählstand im Zähler 224 für jeden aufeinanderfolgenden Schritt in der Sequenz um 1 weitergeschaltet: Der Zählstand im Zähler 224 zeigt demgemäß die Zahl in der Sequenz der Testsignale an, die gerade an den Schaltkreis 2o4 in irgendeinem Augenblick angelegt wird. Bei diesem ersten Durchlauf der Sequenz ist der Betrieb der Einrichtung nach Fig. 1 und 3 gesperrt, falls erforderlich durch ein Signal,das von der A.T.E. 2oo an ihre Eingangskiemma 36 über den Datenübertrager 2o8 und die Datenschreibeinheit 21o angelegt wird.

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Es sei angenarmen, daß bei Schritt Nr. 27 der Sequenz die A.T.E. 2co einen Fehler in der Schaltung 2o4 feststellt. Neben dem Speichern van Einzelheiten des Hehlers für diagnostische Zwecke erzeugt die A.T.E. 2oo einen"Fehler erfaßt"-Impuls auf ihrem Ausgang 23o, welcher Impuls dazu dient, den Zählstand im Zähler 224 (hier also "27") in den Sperrkreis 228 zu übertragen: Die Sequenz läuft dann veiter bis zu ihrem Ende. Es sei ferner angenonrren, daß eine anfängliche Diagnose, die auf den bekannten Betriebskennwerten der Schaltung 2o4 beruht, und gegebenenfalls eine Überprüfiing der Spannungen an verschiedenen Punkten der Schaltung umfaßt, anzeigt, daß der Fehler in einem bestimmten Schaltungsleiter oder Knoten vorliegt, an den mehrere ISI-Schaltkreise angeschlossen sind. Die A.T.E. 2oo instruiert nun die Bedienungsperson, die Sonde 12/112 der Einrichtungen nach Fig. 1 und 3 an dem betreffenden Knoten zu pla zieren ,und aus vorprograitinierten Informationen bezüglich der Natur der Schaltkreise, die an den Knoten angeschlossen sind, wird der entsprechende Ausgang 212, 214 der Datsnschreibeinheit 21o entsperrt (entsprechend der zugeordneten Versorgung aus Quelle 14 oder Senke 16 in der Einrichtung nach Fig. 1 und 3) über den Datenübertrager 2o8.

Die A.T.E. 2oo wird dann so eingestellt, daß sie nochmals die Sequenz von Testsignalen durchläuft. Wenn sie den Schritt 27 der Sequenz erreicht, d.h. den Schritt, bei dem der Fehler auftaucht, erzeugt der Komparator 226 ein Eingangssignal, das das UND-Gatter 232 entsperrt. Der Testimpuls, der am anderen Eingang des UND-Gatters liegt, triggert demgemäß die Einrichtung 1 und 3 über den jeweils entsperrten Ausgang 212 oder 214 der Datenschreibeinheit 21o und den entsprechenden Eingang 26 bzw. 28, um einen Stromimpuls an den betreffenden Knoten anzulegen, mit den Ergebnissen, die weiter oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 beschrieben wurden. Im einzelnen wird das resultierende Ausgangssignal an den Klemmen 26, 28 rückübertragen zur A.T.E. 2oo über die Datenleseeinheit 22o und den Datenübertrager 2o8. Die BedLenungspason kann diesen Vorgang (der extrem schnell abläuft) mehrere Male wiederholen, wenn

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verschiedene Teile des Knotens untersucht werden, bis die genaue Stelle des Fehlers bestimmt worden ist.

Es versteht sich, daß diese Technik besonders wertvoll ist für die Lokalisierung von Übergangsfehlern, da sie sicherstellt, daß er Fehlerlokalisierstromimpuls in einem Augenblick angelegt wird, von dem man weiß, daß dann der Fehler auftritt. Die Stromimpulsinjiziertechnik hat den weiteren Vorteil, daß die Wirkungen relativ kleiner Stromimpulse selbst dann erfaßt werden können, wenn größere Gleichströme vorliegen.

Wie weiter oben erwähnt, erzeugen bestimmte digitale logische Schaltkreise, insbesondere solche mit hochfrequenten Taktimpulsen und/oder bestiitmte Arten von Random-Speichern mit intern erzeugten leistungsversorgungsspannungen Rauschströme, deren Wirkungen ähnlich sind den Magnetfeldänderungen, welche mit der Sonde 12/ 112 erfaßt werden sollen, so daß die letzteren gegebenenfalls überdeckt werden. Wenn einmal ein fehlerhafter Knoten durch eine anfängliche Diagnose der oben erwähnten Art identifiziert worden ist, kann die Bedienungsperson ohne weiteres prüfen, ob die Schaltung 2o4 solche Rauschströme aufweist, indem die Schaltung in den fehlerhaften Zustand gebracht wird, die Sende 12/112 an den fehlerhaften Knoten angesetzt wird und mehrere Einmalmessungen ausgelöst werden über den zugeordneten Eingang 26, 28 aus Fig. 1, während der Betrieb "der Stromquelle 14 und der Stroinsenke 16 über den Eingang 36 gesperrt wird. Wenn bei diesen Messungen einer der Komparatoren 5o oder 52 getriggert wird, wie beispielsweise durch Aufleuchten eines der Indikatoren 56, 58 angezeigt wird, wird ein Sperrkreis (nicht dargestellt) in der A.T.E. 2oo so gesetzt, daß er eine Anzeige dafür liefert, daß der Rauschpegel an dem fehlerhaften Knoten unakzeptabel hoch ist. In diesem Fall wählt die A.T.E. 2oo einen abweichenden Betriebsmodus, in welchem der Rauschunterdrückungskreis 72 wirksam die Komparatoren 5o und 52 ersetzt.

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Der Rauschunterdriickungskreis 72 ist im einzelnen in Fig. 5 dargestellt. Er umfaßt einen Dicxlenbnickenschalterkeis 31o, der leitend gemacht wird durch das von der Sekundärwicklung 312 eines Iitpulstransformators 314 erzeugte Signal, das über einer Diagonale der Brücke liegt. Die Primärwindung 316 des Transformators 314 ist so angeschlossen, daß sie erregt wird durch einen an den Eingang

34 74 der Schaltung 74 angelegten Impuls vom Taktkreis der Fig. 1. Dieser Impuls wird angelegt an die Wicklung 316 über ein Zwei-Eingangs-END-Gatter 318, dessen einer Eingang gebildet wird vom Eingang und dessen anderer Eingang gebildet von dem Eingang 76. Der Eingang 76 ist angeschlossen zum Empfang eines Entsperrsignals von dem oben erwähnten "Rauschanzeige-Sperrkreis" in A.T.E, in Fig. 4: Eine invertierte Version dieses Entsperrsignals, abgeleitet durch einen Inverter 32o, wird angelegt an den Ausgang 8o der Schaltung 72, um den Betrieb der Komparatoren 5a und 52 aus Fig. 1 zu sperren.

Die "vom Verstärker 48 derFig. 1 erzeugten Signale werden über den Eingang 7o der Schaltung 72 an den Eingang der anderen Diagonalen der Brücke 31ο angelegt, deren Ausgang über einen Filterkondensator 323 an einen Integrator 324 angelegt ist. Der Integrator 324 umfaßt einen hoohverstärkenden Verstärker 326 mit einem Eingangswiderstand 328. und der Parallelschaltung eines Kondensators 33o und eines Widerstandes 332 im Ctegenkopplungszweig zwischen seinem Ausgang und einem Eingang. Der Ausgang des Integrators 324 ist angeschlossen an den Eingang eines Analog-Digital-Wandlers 334, der einen Entsperreingang aufweist, angekoppelt an den Eingang 74 zur Schaltung 72 über einen Frequenzteiler 336.

Der Digitalausgang des WAndlers 334 wird über einen Schalterkreis 338 (der aus Gründen der Vereinfachung in Fig. 5 als einfacher umschalter dargestellt ist), einem vcn zwei Akkumulatoren 34o bzw. 342 aufgeschaltet· Der Zustand des Schalterkreises 338 wird gesteuert von der A.T.E. 2co aus Fig. 4, wie nachfolgend noch zu erläutern.

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Die jeweiligen Ausgänge der Akkumulatoren 34o, 342 werden angekoppelt an einen digitalen Subtrahierkreis 344, dessen Ausgang verglichen wird mit positiven und negativen Schwellenwerten in Digitalkomparatoren 346 bzw. 348. Die jeweiligen Ausgänge der Kcmparatoren 346 und 348 bilden die Ausgänge 82, 84 der Schaltung 72.

In der Praxis bilden der Schalterkreis 338,die Akkumulatoren 34o, 342, der Subtrahierkreis 344 und die Komparatoren 346, 348 tatsächlich einen Teil der A.T.E. 2co, doch wurden sie aus Gründen der Deutlichkeit getrennt dargestellt.

In dem Betxiebamodus, der gewählt wird durch Setzen des oben erwähnten Rauschpegelsperrkreises in der A.T.E. 2co, setzt die A.T.E, die Schaltung nach Fig. 1 auf den internen Betrieb über den Eingang 38, sperrt der Betrieb der Stromquelle 14 und der Stromsenke 16 über den Eingang 36 und setzt den Schalterkreis 338 auf die in Fig. 5 dargestellte Position. Der Taktkreis 34 erzeugt eine Gruppe von Triggerimpulsen mit IkHz, und im wesentlichen gleichzeitig mit jedem Triggerimpuls wird der Brückenschalterkreis 31o leitend gemacht über den Eingang 74 der Schaltung 72 während der Zeit, wenn sonst der anfängliche kurze, mit hoher Amplitude behaftete Spannungsausgleich jedes Spannungsimpulses aufgetreten wäre, der in der Spule 44 durch die entsprechenden Testimpulse (wären diese nicht gesperrt) hervorgerufen worden wäre, thabhängig von ihrer Polarität werden alle Rauschimpulse, die von der Spule 44 der Sonde 12, 112 erfaßt werden, über den Schalterkreis 31ο zum Filterkondensator 322 übertragen, und der sich verändernde Spannungspegel auf diesem Kondensator wird integriert durch den Integrator 324. Nach einer vorgegebenen Anzahl von Triggerimpulsen wird der Analog-Digital-Wandler 334 getriggert über den Frequenzteiler 336 und erzeugt ein Digitalsignal, das repräsentativ ist für die Spannung am Ausgang des Integrators, dessen Zeitkenstante so gewählt ist, daß diese Spannung den mittleren Pegel der Spannung am Filterkondensator 322 darstellt. Das vom Wandler 334 erzeugte Digitalsignal gelangt

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in den Akkumulator 34o. Dieser gesamte Vorgang wird dann etwa 1oo mal wiederholt, so daß der Akkumulator 34o schließlich ein Digitalsignal enthält, das repräsentativ ist für den Mittelwert der Spannungsimpulse, erfaßt durch die Spule 44 der Sonde 12/112.

Die A.T.E. 2oo entfernt dann das Sperrsignal vom Eingang 36 und erlaubt den Betrieb entweder der Stromquelle 14 oder der Stromsenke 16, je nachdem, welcher Schaltkreis vco den Eingängen 26, 28 der Schaltung nach Fig. 1 festgelegt worden ist.und. setzt den Schalterkreis 338 aus Fig. 5 in die andere (d.h. die dort nicht dargstellte) Stellung. Dar gesamte oben beschriebene Vorgang wird, dann wiederholt, doch werden diesmal die von der Spule 44 der Sonde 12, 112 erfaßten Impulse scwohl auf das Rauschen, als auch auf die Strcmimpulse zurückzuführen sein, die über die Sonde eingeführt wurden. Am Ende dieser Wiederholung enthält der Akkumulator 342 ein Digitalsignal, das repräsentativ ist für den Mittelwert der testimpulsinduzierten und rauschinduzierten Impulse, erfaßt von der Spule 44 der Sonde 12/112.

Das Digitalsignal im Akkumulator 34o wird dann subtrahiert von jenem im Akkumulator 342, und. das Ergebnis wird, verglichen mit den positiven und negativen Schwellen, die an die Komparator 346 und 348 angelegt sind. Wenn das Ergebnis mehr positiv ist als die positive Schwelle, erzeugt der Komparator 346 ein Ausgangssignal, während dann, wenn das Ergebnis negativer als die negative Schwelle ist, der Komparator 348 ein Ausgangssignal erzeugt. Die Ausgangssignale der Konparatoren 346, 348 werden in der Schaltung nach Fig. 1 in derselben Weise verwendet wie die Ausgangssignale der Katparatoren 5o, 52, was oben erläutert wurde.

Es versteht sich, daß der Mittelwert der Kauschimpulse sehr wahrscheinlich ziemlich niedrig ist, wenn nicht Null, während der Mittelwert der testimpulsinduzierten Impulse wahrscheinlich deutlich positiv oder deutlich negativ ist, abhängig von der Polarität der Testimpulse und der Richtung des Fehlers relativ zum An-

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setzpuikt dieser Testimpulse. Demgemäß kann bei der Betriebsweise, die gerade beschrieben wurde, die Richtung der testimpulsinduzierten Impulse erfaßt werden durch Detektor 12/112 und zuverlässig bestimmt werden, selbst bei Gegenwart von Rauschinqpulsen der gleichen Größenordnung wie die testimpulsinduzierten Impulse.

Falls erwünscht, kann ein weiterer Konparator (nicht dargestellt) an den Ausgang des Akkumulators 34o angeschlossen werden (d.h. den Rauschmittelwertakkumulator) und so ausgebildet werden, daß er eine Warnanzeige liefert, wenn der gesamte mittlere Rauschimpulswert einen vorgegebenen Pegel übersteigt. Zusätzlich kann der Wandler 334 asynchron von der A.T.E. 2oo getriggert werden anstatt asynchron mit dem Frequenzteiler 336, während die Frequenz der vom Taktkreis 34 erzeugten Triggeriitpulse beim internen Betriebsmodus von 1 kHz, wie oben erwähnt, gesteigert werden kann auf einige zehn kHz.

Zahlreiche Umwandlungen können an den beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden. Beispielsweise kann die Stromsonde 112, falls erwünscht, vom Rest der Einrichtung nach Fig. 3 getrennt werden, d.h. der Strom kann an einen¹· Punkt in den Leiter oder Knoten injiziert werden, und seine Wirkungen können an einer anderen Stelle desselben Leiters oder Knotens erfaßt werden. Auch können sich die Indikatoren 156, 158, die typischerve.se von lichtemittierenden Dioden gebildet werden, auf derselben Seite des Gehäuses 1o2 befinden und mit Pfeilen versehen sein oder als solche ausgebildet sein: Ein Pfeil zeigt abwärts zur Anzeige dafür, daß der Fehler im Teil des Leiters oder Knotens auf der Seite des Gehäuses 1o2 liegt, die den Anzeiger trägt, während der andere aufwärts zeigt zur Anzeige dafür, daß der Fehler in dem Teil des Leiters oder Knotens liegt, der auf der anderen Seite des Gehäuses 1o2 befindlich ist.

Darüberhinaus kann die Einrichtung nachFig. 1 und 3 ebenso gut als Spannungssonde wie als Stromsonde ausgebildet sein;

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in diesem Falle kann sie so ausgebildet werden, daß sie das Anlegen eines Strominpulses abstoppt und/oder ein Warnsignal erzeugt, wenn der Logikzustand an dem Anlegepunkt des Strominpulses sich zu ändern beginnt im Ansprechen auf den Stromimpuls; alternativ können Stromquelle 14 und Stromsenke 16 hinsichtlich der Spannung begrenzt werden, um weiter sicherzustellen, daß sie nicht den Iogikzustand der zu prüfenden Schaltung ändern können.

Schließlich kann der Sperrkreis 228 aus Fig. 4, falls dies erwünscht ist, von der Bedienungsperson einstellbar ausgebildet werden, die die Einstellung vornimmt in Abhängigkeit von der Information, die von der A.T.E. 2oo angezeigt wird, anstatt daß eine automatische Einstellung durch die A.T.E. erfolgt.

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Claims

fferrbrain Limited P atentansprüche

1. ; Verfahren zum Prüfen eines leistungsversorgten elektronischen Schaltkreises, gekennzeichnet durch die Schritte:

- Anlegen einer Sequenz von Prüf s ignalen an den Schaltkreis,

- Speichern der Zahl des Schrittes in der Sequenz, bei dem ein Fehler auftritt in Abhängigkeit von der Erfassung eines Fehlers in dem Schaltkreis während der Anlegung der Sequenz vcn PrüfSignalen,

- Wiederholung des Anlegens der Sequenz vcn Prüfsignalen an den Schaltkreis, während Strcmimpulse an einem Leiter des fehlerbehafteten Schaltkreises eingespeist werden,

- automatisches Triggern der Stronimpulse zum Anlegen eines Stromimpulses vorgegebener Richtung an dem Leiter, wenn die Sequenz den Schritt erreicht, dessen Zahl gespeichert worden war, und

- Bestimmung der Fließrichtung des Stromimpulses längs des Leiters, so daß die Bestimmung der Richtung des Fehlers relativ zu dem Punkt des Laters ermöglicht wird, an welchem der Stromimpuls eingespeist wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stromimpuls mit etwa dreieckiger Wellenform mit einer relativ steilen Anstiegsflanke und einer relativ weniger steilen Abfallflanke verwendet wird, und daß der Schritt der Bestimmung der Fließrichtung des Stromimpulses längs des Leiters das Erfassen von Magnetfeldänderungen einschließt, die nahe dem Leiter durch die Anstiegs flanke des Impulses induziert werden, sowie das Erzeugen eines für die Fließrichtung des Stromes charakteristischen Signals in Abhängigkeit von der Richtung der Magnetfeldänderungen.

3. Verfahren für die Lokalisierung eines Fehlers in einem leistungsversorgten elektronischen Schaltkreis, gekennzeichnet durch

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die Schritte:

- Einspeisen eines Strctnimpulses vorgegebener Riciitung mit etwa, dreieckiger Wellenform mit relativ steiler Anstiegsflanke und relativ weniger steiler Abfallflanke an einem Leiter des Schaltkreises,

- Erfassen von Magnetfeldänderungen, die nahe dem Leiter durch die Anstiegs flanke des Iirpulses induziert werden, und

- Erzeugen eines Signals, das charakteristisch ist für die Fließrichtung des Strcmimpulses längs des Leiters in Abhängigkeit von der Richtung der Magnetfeldänderungen, so daß die Bestimmung der Richtung des Fehlers relativ zu dem Punkt des Leiters ermöglicht wird, an welchem der Stromimpuls eingespeist wird.

4. Verfahren zum Lokalisieren eines Fehlers in einem leistungsversorgten elektronischen Schaltkreis, gekennzeichnet durch die Schritte:

b) Lokalisieren des Schaltungsknotens,an welchem der Fehler entsteht,

c) wiederholtes Anlegen eines Stromirrpulses gleicher vorgegebener Richtung an einen Leiter des Schaltkreises nahe dem Knoten,wobei jeder Impuls eine etwa dreieckige Wellenform mit relativ steiler Anstiegsflanke und relativ weniger steiler Abfallflanke aufweist,

d) Erfassen von Magnetfeldänderungen, die nahe dem Leiter durch die Anstiegsflänke des Impulses induziert werden, um so entsprechende erste Signale zu erzeugen, die repräsentativ sind für die impulsinduzierten Änderungen,

e) Integrieren einer vorgegebenen Anzahl der ersten Signale zum Erzeugen eines Signals, das repräsentativ ist für

den Mittelwert der ersteren,

f) Erfassen von Magnetfeldänderungen, die in dem Leiter bei Fehlen der angelegten Impulse durch Rauschströine in der Schaltung induziert werden, um so weitere Signale zu

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erzeugen, die repräsentativ sind für die rauschinduzierten Magnetfeldänderungen,

h) Erzeugen eines Signals, das charakteristisch ist für die Fließrichtung der Strcmimpulse Engs des Leiters in Abhängigkeit vcn der Größe und Polarität zwischen den jeweiligen Mittelwerten der ersten und zweiten Signale, derart, daß die Bestimmung der Richtung des Fehlers relativ zu dem Punkt auf dem Leiter ermöglicht wird, an welchem die Strominpulse eingespeist werden.

5. Verfahren nach.Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schritte (f) und (g) vor den Schritten (c), (d) und (e) ausgeführt werden.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch automatische Durchführung der Bestimmung der Fehlerrichtung in Abhängigkeit von der vorgebenen Richtung der Stromiirpulse und der Fließrichtung derselben längs des Leiters.

7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe der Strcmimpulse so bemessen wird, daß sie den Logikzustand des Schaltkreises unverändert läßt.

8. Einrichtung für die Prüfung eines leistungsversorgten elektronischen Schaltkreises, gekennzeichnet durch:

- eine Einrichtung (2oo) zum Anlegen einer Sequenz von Prüf Signalen an den Schaltkreis (2o4),

- eine Einrichtung (224) zum Speichern der Schrittnummer in der Sequenz, bei der ein Fehler auftritt in Abhängigkeit von der Bestimmung eines Fehlers in dem Schaltkreis während der Anlegung der Prüfsignalsequenz,

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- eine Einröitung (Fig. 1 rind 3) zum Anlegen eines Stromiitpulses vorgegebener Richtung an einen Leiter des fehlerbehafteten Schaltkreises,

- eine Einrichtung (21o, 232) zum Triggern der Stroinimpulsanlegeeinrichtung zum Anlegen eines solchen Impulses dann, wenn die Sequenz während einer nachfolgenden Prüfsignalanlegung an den Schaltkreis die Schrittnuttrner erreicht, die gespeichert worden ist, und

- eine Einrichtung (Fig. 1 und 3) für die Bestimmung der Fließrichtung des Stromimpulses]ängs des Leiters, um so die Bestürmung der Fehlerrichtung zu ermöglichen, relativ zu dem Punkt des Leiters, an dem der Impuls eingespeist wird.

9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß

die Stromimpulsanlegeeinrichtung so ausgebildet ist, daß sie einen Stromimpuls etwa rechteckiger Wellenform mit relativ steiler Anstiegsflanke und relativ weniger steiler Abfallflanke erzeugt, und daß die Einrichtung zur Bestimmung der Stromflußrichtung Schaltungskompcnenten (46) umfaßt zum Erfassen vcn Magnetfeldänderungen, die nahe dem Leiter durch die Anstiegsflanke des Impulses induziert werden, sow ie Schaltungskcmpcnenten (5o, 52, 54, 6o, 62), die auf die Richtung der Magnetfeldänderungen ansprechend ausgebildet sind zum Erzeugen eines für die Fließrichtung des Stranes charakteristischen Signals.

10. Einrichtung zum Lokalisieren eines Fehlers in einem leistungsversorgten elektronischen Schaltkreis, gekennzeichnet durch:

- eine Einrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie an einen leiter (1o6) des Schaltkreises (1o8) einen Stromimpuls vorgegebener Richtung anlegt mit etwa rechteckiger Wellenform mit relativ steiler Anstiegstlanke und relativ weniger steiler Abfallflanke,

- eine Einrichtung (44, 46, 48, 5o, 52, 54, 6o, 62)zum Erfassen der Richtung von Magnetfeldänderungen, die nahe dem Leiter durch die Anstiegsflanke des Impulses indu-

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ziert werden, und

- eine Einrichtung, die auf die Richtung der Magnetfeldänderungen ansprechend ausgebildet ist zum Erzeugen eines Signals (56, 58), das charakteristisch ist für die Fließrichtung des Stromimpulses längs des Leiters, um so die Bestimmung der Richtung des Fehlers relativ zu dem Punkt des Leiters zu ermöglichen, an welchem der Impuls eingespeist wird.

11. Einrichtung für die Lokalisierung eines Fehlers in einem leistungsversorgten elektronischen Schaltkreis, gekennzeichnet durch:

- eine Einrichtung,die so ausgebildet ist, daß sie wiederholt an einen Leiter des Schaltkreises Stromiitpulse vorgegebener Richtung jeweils mit etwa rechteckiger Wellenform mit relativ steiler Anstiegsflanke und relativ weniger steiler Abfallflanke einspeist,

- eine Einrichtung zum Erfassen der Richtung von Magnetfeldänderungen , die nahe dem Leiter durch die Anstiegsflanke der Impulse und durch Rauschströne in dem Schaltkreis induziert werden, um so Signale zu erzeugen, die repräsentativ sind für die durch den Impuls und Rauschen induzierten Änderungen,

- eine auf die Größe und Polarität der Differenz zwischen den beiden Mittelwertsignalen ansprechend ausgebildete Einrichtung zum Erzeugen eines für die Fließrichtung des Stromimpulses längs des Leiters charakteristischen

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Signals, um so die Bestimmung der Richtung des Fehlers relativ zu dem Punkt des Leiters zu ermöglichen, an dem die Impulse eingespeist werden.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromimpuls anlegeeinrichtung einen Differenzierschaltkreis umfaßt, ausgebildet zum Erzeugen der Dreieckwellenform an seinem Ausgang in Abhängigkeit von einem Sprungsignal an seinem Eingang.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetfeldänderungserfassungseinrichtung eine auf einen gabelförmigen Kern gewickelte Spule umfaßt, und daß die Stromanlegeeinrichtung ein zwischen den Schenkeln des Kerns angeordnetes leitendes Bauteil umfaßt.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, gekennzeichnet durch eine auf die vorgegebene Richtung der Strcmimpulse und auf die Fließrichtung derselben längs des Leiters ansprechend ausgebildete Einrichtung zum Bestimnen und Anzeigen der Lagerichtung des Fehlers.

15. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekainzeichnet, daß die Höhe des oder jedes Stromimpulses so bemessen ist, daß sie unzureichend ist fürdie Änderung des Logikzustandes des zu prüfenden Schaltkreises.

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