JPH06308202A - 回路検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検査回路に直接接続または接触させること
なく電気信号を得て、被検査回路の動作の良否を判定で
きる回路検査装置を提供する。 【構成】 被検査回路５の着目する部分から所定の距離
ｄだけ離して位置させた電磁波センサ２で、作動中の被
検査機器５内の被検査回路５ａから放出される電磁波を
検出する。解析判定手段４は、電磁波センサ２で検出し
た信号２ａの例えば周波数，レベル等に基づいて被検査
回路５ａの動作の良否を判定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は回路検査装置、特に作
動中の回路から放出される電磁波の検出信号に基づい
て、非接触で検査対象回路の動作の良否を判定するよう
にした回路検査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、作動中の回路の検査は、前以て回
路に設けたテストポイントに検査機器のプローブ等を電
気的に接続して行なっていた。例えばテレビ受像機の回
路検査においては、回路を動作させながら予め設けられ
た各テストポイントに測定器のプローブを当て、プロー
ブを介して得た電圧、信号波形等を解析してその回路の
動作を検査していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら最近の回
路の小型化にともない、テストポイントの端子を設ける
のは空間節約上、得策ではなくなりつつある。加えて、
小型になりパターン密度の高い回路内の着目位置にプロ
ーブ先端を確実に接触させるのが難しく、作業効率が低
下しているうえ、隣接するパターンを誤って測定した
り、周囲の部品のリード線とショートさせて回路に損害
を与えるなどの問題が発生していた。さらに、複数のテ
ストポイントを順に測定することが多いから、その都度
プローブを移動させて着目部分に接触させねばならず、
作業に高い操作能力と時間を要していた。また、例えば
家電製品等の修理に際しては、製品等を分解しないで動
作異常箇所の判定が行なえる検査装置が望まれていた。

【０００４】この発明は前記の課題を解決するためにな
されたもので、その目的は検査対象回路に直接接続また
は接触させることなく動作の良否を判定することのでき
る回路検査装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係る回路検査装置は、作動中の検査対象回路
から放出される電磁波を検出する電磁波センサと、この
電磁波センサで検出した信号の周波数ならびにレベルに
基づいて前記検査対象回路の動作の良否を判定するとと
もに動作異常部を特定する解析判定手段とを備えたこと
を特徴とする。

【０００６】請求項２に係る回路検査装置の解析判定手
段は、電磁波センサで検出した信号に基づいて被検査回
路から放射されている電波の分布を求めるとともに、正
常動作回路の電波放射分布との比較を行なって動作異常
部を特定することを特徴とする。

【０００７】

【作用】作動中の回路からは、その回路の動作に応じた
微弱電波を含む電磁波が放出されている。その電波は回
路状態を反映した値をもち、正常動作をする回路は特有
の電波を放出している。従って非接触で被検査回路から
検出した電磁波に基づく信号によって被検査回路を直接
検査したり、または、正常動作をする回路から検出した
電磁波に基づく信号とを比較することで、その被検査回
路の動作を検査することができる。

【０００８】請求項１に係る回路検査装置は、被検査回
路の着目する部分の近傍に位置させた電磁波センサによ
って、作動中の回路から放出される電磁波を検出し、検
出した信号の例えば周波数、レベル等に基づいて着目す
る回路部分の動作の良否を判定するとともに、被検査回
路の動作異常部を特定することができる。

【０００９】例えば、ＦＭワイヤレスマイクロホン等の
送信器では、原発振回路で発振した原発振周波数の信号
を例えば複数段からなる逓倍回路で順次逓倍し、所定の
送信周波数を得ている。そこで、電磁波センサで検出し
た周波数と、例えば予め登録した各逓倍段毎の周波数と
を比較することで、どの逓倍段の動作が異常であるかを
判定することができる。また、送信器の最終段（出力増
幅回路）は通常電力増幅を行なう構成であるから、送信
周波数のレベルを測定することで、逓倍段側に異常があ
るか最終段側に異常があるかを判定することができる。
水晶発振回路等を用いて発振させた基準周波数を、複数
段の分周回路で順次分周する回路等においても、電磁波
センサで検出された周波数に基づいて、どの分周段に動
作異常があるかを判定することができる。

【００１０】請求項２に係る回路検査装置は、電磁波セ
ンサで検出した信号に基づいて被検査回路から放射され
ている電波の分布を求めるとともに、正常動作回路の電
波放射分布との比較を行なって動作異常部を特定するこ
とができる。例えば、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモ
リ、各種ラッチ回路等の複数のデジタルＩＣを備えたマ
イクロコンピュータシステム等のデジタル回路基板で
は、そのデジタル回路基板特有の電波放射分布（不要輻
射分布）を有する。そこで、正常に動作するデジタル回
路基板の電波放射分布データを予め解析判定手段内に登
録等しておくことで、正常動作回路と被検査回路との電
波分布を比較することによって、動作異常ＩＣ等の異常
回路部を特定することができる。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１は請求項１に係る回路検査装置の基本
構成を示すブロック構成図である。請求項１に係る回路
検査装置１は、電磁波センサ２と、電磁波検出位置設定
手段３と、解析判定手段４とを備えて成る。電磁波セン
サ２は線輪など電磁波検出可能な部品にて構成してお
り、検査対象回路５ａを内蔵する機器５から距離ｄだけ
離れた位置にて非接触で、この被検査機器５から放出さ
れる電磁波を検出して出力信号２ａを出力する。

【００１２】電磁波検出位置設定手段３は、電磁波セン
サ２を移動させ、あるいは複数の電磁波センサ２の中か
ら適切な位置にあるものを選択する。解析判定手段４
は、電磁波センサ２で検出した信号２ａに基づいて被検
査機器５の動作の良否を判定する。

【００１３】図２〜図５は請求項１に係る回路検査装置
の一実施例としてワイヤレスマイクを検査する構成を示
すものである。図２に示すように、回路検査装置１１
は、複数個の電磁波センサ１２Ａを平面状に配列した電
磁波センサ群１２を備え、この電磁波センサ群１２に対
して距離ｄを隔てて被検査機器であるワイヤレスマイク
１５を所定の位置に据え置き、機器に応じて予め決めた
機器内位置（２次元）に対応する１個または所定の数の
電磁波センサ１２Ａを、センサ選択回路１３が選択し、
選択した電磁波センサ１２Ａの検出する電磁波に基づく
信号１２ａをスペクトラムアナライザ等の波形解析装置
１４Ａに入力して周波数成分等を抽出し、これをデジタ
ル化してパーソナルコンピュータ等を用いて構成した処
理装置１４Ｂで処理するよう構成している。

【００１４】この構成においては、センサ選択回路１３
が前記の電磁波検出位置設定手段３に相当する。解析判
定手段１４は、波形解析装置１４Ａおよび処理装置１４
Ｂから構成している。センサ選択回路１３は、ロータリ
ースイッチあるいは選択マトリクス回路等にて構成して
いる。電磁波センサ１２Ａの選択は、処理装置１４Ｂか
らの選択指令１４Ｃによってなされる。

【００１５】まず正常作動のワイヤレスマイク（標準機
器）を用い放出されている電磁波の測定を行ない、測定
結果を標準特性データとして処理装置１４Ｂ内のメモリ
や補助記憶装置に記憶格納しておく。標準特性データと
しては、周波数、レベル、変調度、分布データなどがあ
り、検査対象箇所毎にその動作を的確に評価できる特性
を用いる。

【００１６】ついで被検査機器であるワイヤレスマイク
１５について同様の操作を行って検査データを得、この
検査データを標準特性データと比較して回路各部の動作
の良否を判定する。なお、標準特性に対する特性のずれ
の許容範囲は個別に設定できるようにしている。判定結
果は、パーソナルコンピュータシステム等を用いて構成
した処理装置１４Ｂの例えばディスプレイ画面上に表示
されるとともに、必要に応じてプリンタ等から出力され
る。

【００１７】検査項目として例えばワイヤレスマイクで
は、メインキャリア周波数、メインキャリアの送出レベ
ル（規準マイクと比較の相対レベル）、トーン信号周波
数（メインキャリアとの周波数差）、トーン送出レベル
（メインキャリアとの相対レベル）、スプリアスレベ
ル、内部発振レベル、変調度、Ｓ／Ｎ比、分布パターン
等が可能である。

【００１８】図３は、図２の回路検査装置で用いる検査
治具の斜視図である。検査治具２０は、蓋１６Ａを有す
るシールドボックス１６と、このシールドボックス１６
内に組込まれた構成部品から成る。シールドボックス１
６内は、被検査機器としてワイヤレスマイク１５が所定
の位置に格納できるよう形成されており、蓋１６Ａには
平面状の電磁波センサ群１２が張付けられている。検査
時に蓋１６Ａを閉じると、ワイヤレスマイク１５から所
定の距離だけ離れた位置に各電磁波センサが配置された
状態となる。各電磁波センサの検出した信号は、図示し
ないコネクタを経て図２に示すセンサ選択回路１３を介
して解析判定手段１４に送られる。

【００１９】さらに、減電圧回路に接続した検査用擬似
電池によって、所定の電圧よりも低い電圧を与えてワイ
ヤレスマイクを作動させ、減電圧特性（送信周波数変
動、送信レベル変動）を検査することも可能である。

【００２０】図４にこのような機能を備えた検査治具の
ブロック構成例を示す。コネクタ２１から入力された定
格電圧（例えば９Ｖ）を内蔵の減電圧回路２２により、
検査時の作動電圧（例えば１．０〜１．５Ｖ）まで減圧
し、これを検査用擬似電池２３に与える。ワイヤレスマ
イク１５は検査用擬似電池２３を介して電源が供給され
動作する。検査用音波信号はコネクタ２１から入り、ア
ンプ２４で増幅後、スピーカ２５から音波として放出さ
れ、ワイヤレスマイク１５によって補促される。なお電
圧および音圧は手動コントローラ２６で調節できる。

【００２１】図５はワイヤレスマイクの要部ブロック構
成図である。ワイヤレスマイク１５の回路構成上の特徴
として、原発振を低い周波数で行ない、数段の逓倍回路
を用いて目的の送信周波数を得ている。よって、ワイヤ
レスマイク１５の主要回路構成は、原発振回路１５ａ、
第１逓倍回路１５ｂ、第２逓倍回路１５ｃ、最終段（出
力増幅回路）１５ｄから成り立っている。例えば、原発
振回路１５ａで周波数２０ＭＨｚの原発振信号を発振さ
せ、これを第１逓倍回路１５Ｂで４０ＭＨｚの信号に逓
倍し、さらに第２逓倍回路１５ｃで８０ＭＨｚの信号に
逓倍し、これを最終段（出力増幅回路）１５ｄで電力増
幅して送信アンテナ１５ｅから送信する。

【００２２】解析判定手段１４側では、電磁波センサ１
２Ａで検出した出力信号１２ａの中から原発振を基本と
した高次高調波を順に抽出し、正常動作品のレベルと順
に比較することによって、どの回路の動作が異常である
かを特定することができる。例えば、電磁波センサ１２
Ａを介して周波数４０ＭＨｚの信号は検出できるが、周
波数８０ＭＨｚの信号を検出できない場合は、第２逓倍
回路１５ｃの動作が異常であると特定する。また、周波
数８０ＭＨｚの信号が検出された場合でも、その周波数
の信号のレベルが低い場合は（第２逓倍回路１５ｃから
放射されるレベルである場合は）、最終段（出力増幅回
路）１５ｄの動作に異常があると特定することができ
る。

【００２３】一方、前記の実施例のような電磁波センサ
群を用いるのとは異なり、定置した被検査機器から所定
の距離だけ離して置いた１個乃至少数の電磁波センサを
所定の平面、例えばＸＹ平面上で移動させ、被検査機器
の回路各部の発する電磁波を順に検出して測定する構成
としてもよい。電磁波センサの移動は例えばＸＹテーブ
ル用の移動機構など従来の機構が使用できる。

【００２４】図６は請求項２に係る回路検査装置の模式
構成図、図７および図８は同回路検査装置の動作異常部
を特定する動作の説明図である。図６に示す回路検査装
置３０は、１個の電磁波センサ３５の位置を駆動機構３
６で移動させて、デジタル回路基板３３の各部から放射
される電波（不要輻射電波）を順次検出するようにした
ものである。

【００２５】ＶＴＲ３２は、位置出し台３１上の所定位
置に載置され、デジタル回路基板３３を蔽っていた金属
製のケースもしくは金属製の蓋等は取り除かれている。
なお、ケースもしくは蓋等が電磁シールド特性を有しな
い例えばプラスチック等で構成されている場合は、ケー
スもしくは蓋等を取り除くことなく検査を行なうことが
できる。

【００２６】このデジタル回路基板３３から所定距離ｄ
だけ上方に離れたＸＹ平面３４を１個の電磁波センサ３
５が駆動機構３６によって移動可能となっている。電磁
波検出位置設定手段３は、解析判定手段４０から供給さ
れる検査位置情報４０ａに基づいて、移動位置情報３ａ
を駆動機構３６へ与え、電磁波センサ３５を所定の位置
へ移動させる。

【００２７】検査時、電磁波検出位置設定手段３からの
移動位置情報３ａに基づき、電磁波センサ３５は所定の
ＸＹ位置Ｐｍから次の位置Ｐｎへと、順に移動して、各
位置にて回路板３３から放出される電磁波を検出し、検
出信号を図示しない検査装置に出力する。検査装置で
は、被検査ＶＴＲから得られた検査信号と、規準ＶＴＲ
から前以て採取した検査信号とを比較して、被検査ＶＴ
Ｒの回路の作動状態を検査する。

【００２８】例えば、図７（ａ）に示すように、ＣＰＵ
３３ａ，ＲＯＭ３３ｂ、ＲＡＭ３３ｃ、ラッチ回路３３
ｄ等のデジタルＩＣを備えたデジタル回路基板３３を想
定した場合、このデジタル回路基板３３の動作状態では
そのデジタル回路特有の不要輻射分布が表れる。

【００２９】図７（ｂ）は正常動作のデジタル回路基板
の不要輻射電波分布を示す説明図、図７（ｃ）は特定の
ＩＣが動作していない場合の不要輻射電波の分布を示す
説明図である。図７（ｂ）および（ｃ）において、ハッ
チングの密度の濃い領域程、不要輻射電波のレベルが高
いことを示している。このような、不要輻射電波の分布
は、微小アンテナとして作動する電磁波センサ３５の位
置を順次移動させながらその検出レベルを記録すること
で測定できる。なお、図７（ｂ）および（ｃ）では、全
周波数帯域でのレベルを示している。

【００３０】このようなデジタル回路基板３３で、特定
のＩＣ、例えばＲＯＭ３３ｂが動作しなくなった場合、
図７（ｃ）に示すように、そのＩＣからの不要輻射電波
が検出されなくなるので、正常動作基板と被検査対象基
板の不要電波分布の相違位置から、異常動作をしている
ＩＣを特定することができる。

【００３１】また、全周波数帯域でのレベル比較では、
詳細な判定ができない場合は、図８に示すように、異な
る周波数毎に不要輻射電波のレベルを測定し、検出能力
を向上させることができる。

【００３２】前記の実施例はいずれも被検査回路からの
検出信号を、規準回路（正常動作回路）からの検出信号
と比較することにて検査を行う構成としたものであった
が、これに限定されることなく本発明に係る回路検査装
置を構成できることは言うまでもない。

【００３３】例えば、携帯電話機等のＰＬＬ方式のチュ
ーナ部における中間周波回路の動作を検査する場合、中
間周波回路内のＩＦトランス近傍に電磁波センサを置
き、鉄心の漏洩電磁波を電磁波センサで検出すれば、そ
の検出信号のみに基づいてこの中間周波回路の発振周波
数を含む動作状態を検査できる。この作業では、比較の
ための正常動作の回路信号を必要とせず、発振周波数や
中間周波数等の規格値が与えられていれば良否判定を行
なえる。

【００３４】さらに分周回路や周波数逓倍回路等の動作
を検査する場合、水晶発振器等の基準周波数発生回路に
接続された分周回路や逓倍回路の近傍に電磁波センサを
配置し、パターン線や回路構成部品の発する電磁波を検
出して、この信号をスペクトルアナライザで分析すれ
ば、分周もしくは逓倍された各周波数毎のスペクトラム
を解析することで、基準周波数発生回路の発振の有無の
みならず、各分周もしくは逓倍段の動作状態を一挙に検
査することが可能となる。

【００３５】これを従来のプローブ式検査で行おうとす
ると、水晶発振器の端子出力、周波数逓減回路各段の端
子出力を順に検査せねばならず、しかも各端子の位置を
確認のうえ、プローブ先端をその都度、各端子に的確に
接触させる必要があり、さらに各測定毎に測定値を確認
せねばならない。この発明に係る回路検査装置機はこれ
に比べて、作業時間的にも、作業工数からも大きな改善
効果を実現できるものである。

【００３６】

【発明の効果】以上で説明したように、請求項１に係る
回路検査装置は、電磁波センサで検出した信号の周波数
ならびにレベルに基づいて回路の検査を行なうので、各
種電子機器などの製品を非接触で検査できとともに、被
検査回路の動作異常部を特定することができる。さら
に、電子機器を分解することなく回路の動作をチェック
できるので、修理，メンテナンス時の点検作業を特別の
知識や高い操作能力を持たない作業者でも容易に実施で
きるゆえ、点検作業コストの低減とともに点検作業時間
を大幅に短縮させることが可能となる。

【００３７】請求項２に係る回路検査装置は、電磁波セ
ンサで検出した信号に基づいて被検査回路から放射され
ている電波の分布を求めるとともに、正常動作回路の電
波放射分布との比較を行なって動作異常部を特定するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１に係る回路検査装置の基本ブロック構
成図

【図２】請求項１係る回路検査装置の一具体例のブロッ
ク構成図

【図３】検査治具の構成例を示す斜視図

【図４】検査治具の具体例を示すブロック構成図

【図５】ワイヤレスマイクの要部ブロック構成図

【図６】請求項３に係る回路検査装置の模式構成図

【図７】請求項３に係る回路検査装置の異常部を特定す
る動作の説明図（全周波数帯域のレベルによる比較）

【図８】請求項３に係る回路検査装置の異常部を特定す
る動作の説明図（周波数帯域毎のレベルによる比較）

【符号の説明】

１，１１，３０…回路検査装置、２，１２Ａ，３５…電
磁波センサ（コイル）、２ａ…出力信号、３…電磁波検
出位置設定手段、４，１４，４０…解析判定手段、５…
被検査機器、５ａ…被検査回路、１５…ワイヤレスマイ
ク（被検査機器）、３２…ＶＴＲ（被検査機器）、３３
…デジタル回路基板（被検査対象基板）、ｄ…距離。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作動中の被検査回路から放出される電磁
   波を検出する電磁波センサと、この電磁波センサで検出
   した信号の周波数ならびにレベルに基づいて前記被検査
   回路の動作の良否を判定するとともに動作異常部を特定
   する解析判定手段とを備えたことを特徴とする回路検査
   装置。
2. 【請求項２】 前記解析判定手段は、前記電磁波センサ
   で検出した信号に基づいて前記被検査回路から放射され
   ている電波の分布を求めるとともに、正常動作回路の電
   波放射分布との比較を行なって動作異常部を特定するこ
   とを特徴とする請求項１記載の回路検査装置。