SU1093993A1 - Устройство дл контрол пороговых уровней радиоэлектронных схем - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОРОГОВЫХ УРОВНЕЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ, содержа&(ее генератор нарастающего напр жени , первый генератор импульсов/ измеритель, соединенный первым входом с входом контролируеьюй электронной схемы, дискриминатор, соединенный первым входом с выходом контролируемой электронной cxene i, вторым входом - с входом устройства , блок управлени , соединенный первым выходом с вторым входом измерител , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  достоверности контрол , в него введены элемент И, накопитель и блок стррбировани , соединенный первым входом с выходом генератора нарастающего напр жен1; , вторым входом с выходом элемента И, соединенного первым входом с выходом первого генератора импульсов, вторым входом - с вторым выходом блока управлени , третий выход которого соединен с первым входом накопител  .и с первым входом генератора нарастакицего напр жени , четвертый ВЁ1ХОД - с вторым входом генератора нарастг1ющего напр жени , соединенного третьим входом с выходом накопител , соединенного вторым входом с выходом дискриминатора. 2.Устройство по п.1, отличающеес  тем. что генератор нарастающего напр жени  содержит второй генератор импульсов, ключ, счетчик и цифроаналоговый преобра- зователь, соединенный выходом с выходом генератора HapacTakxaero напр жени , входом - с выходом счетчика, соединенного первым входом с первым входом генератора нарастающего напр жени  , вторым входом - с выходом ключа , соединенного первым входом - с вторым входом генератора нарастаю (Л щего напр жени , вторым входом - с выходом второго генератора импульсов , третьим входом - с третьим входом генератора нарастак цего напр жени . 3.Устройство по п.1, о т л и чающеес  тем, что блок стро- бировани  содержит первый, второй и третий резисторы и первый и второй х транзисторы, причем первый вход бло: :о :о ка стробировани  соединен через первый резистор с базой первого транзистора , соединенного эмиттером через второй резисторс шиной питани ,непо 00 средственно - с выходом блока стробировани  и коллектором второго транзистора , соединенного эмиттером с шиной Земл  и с коллектором первого транзистора, базой через третий резистор - с вторым входом блока стробировани .

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при построении автоматизированной контрольно-измерительной аппаратуры дл  измерени  параметров радиоэлектронных схем, например микросхем и микросборок.

Известен, измеритель пороговых напр жений логических схем, содержащий тактовый генератор, селектор, счетчик, дешифратор, триггер, источник линейно измен ющегос  напр жени  компаратор, генератор сброса и линию задержки ij .

Недостатком устройства  вл етс  низка  достоверность контрол , обусловленна  тем, уто пороговые уровни измер ютс  в статическом, а не в динамическом режиме.

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устрой ство дл  контрол  пороговых уровней радиоэлектронных схем, содержащее генератор пилообразного напр жени , ко11 мутаторы, преобразователь и генератор высокочастотного (вч) сигнала 2 .

Известное устройство позвол ет автоматически измер ть пороговые напр жени  потенциальных логических схем, так как на провер емую схему подаетс  сумма низкочастотного пилообразного сигнала и ВЧ-сигнала. При этом провер ема  схема фактически доводитс  до порога срабатывани  пилЬобразным напр жением, т.е. при это измер етс  чувствительность (порог срабатывани ) схемы по низкочастотному сигналу, МсШый ВЧ-сигнал дает лишь незначительный вклад в общую cyivwy входного напр жени  и служит только дл  более точной фиксации уровн  выходного сигнала cxeNttj, при котором определ етс  входной пороговый уровень.

Така  методика измерени  приемлема только дл  тех случаев, когда определ ют уровни или чувствительность схемы по посто нному току или по низкочастотному (квазипосто нному ) сигналу. Однако дл  быстродействук цих импульсных схем представл ет интерес чувствительность по высокочастотному сигналу (импульс короткой длительности), котора  может значительно (на пор док и больше) отличатьс  от чувствительности на низкочастотном сигнале. В известном же устройстве, где на вход .провер емой схемы воздействует низкочастотное пилообразное напр жение, измер етс  чувствительность провер емой схемы по низкочастотному сигналу или по посто нному току, что и определ ет достоверность результата контрол .Кроме того,высокочастотные пороговые схемы Ьч.ень vacto содержат в цеп

входного сигнёша разделительный конденсатор , причем чем большим быстродествием обладает схема,тем меньше емкость этого конденсатора.В этом случ низкочастотный пилообразный сигнал или вообще не проходит через эту емкость , или передаетс  с большими исклчени ми , что не позвол ет измерить чуствительность с требуемой точностью и снижает достоверность результата контрол .

Недостатками известного устройств снижающими достоверность контрол ,  вл ютс  также его низка  помехоустойчивость , так как в процессе измерени  срабатывание схемы фиксации происходит однократно в момент достижени  суммой пилообразного напр жени , и ВЧ-сигнал контролируемого порогового уровн . Поэтому воздействие одиночной помехи достаточной величины в любой момент изменени  пилообразного напр жени  может привести к срабатыванию схеиы фиксации и, следовательно, к регистрации.

Цель изобретени  - повышение достоверности контрол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  контрол  пороговых уровней радиоэлектронных схем, содержащее генератор нарастающего напр жени , первый генератор импульсов, измеритель, соединенный первым входом с входом контролируемо электронной схемы, дискриминатор, соединенный первым входом с выходом контролируемой электронной схек&л вторым входом - с входом устройства, блок управлени , соединенный первым выходом с вторым входом измерител , введены элемент И, накопитель и блок стробиройани , соединенный первым входом с выходом генератора нарастающего напр жени , вторымвходом с выходом элемента И, соединенного первым входом с выходом первого генератора импульсов, вторым входом с вторым выходом блока управлени , третий выход которого соединен с первым входом накопител  и с первым входом генератора нарастающего напр жени , четвертый выход - с вторым входом генератора нарастающего напр жени , соединенного третьим входом с выходом накопител , соеди- ненного втооым вхрдом с выходом дискриминатора . Генератор нарастающего напр жени  содержит второй генератор импульсов, ключ, счетчик и цифроаналоговый преобразователь, соединенный выходом с выходом генератора нарастающего напр жени , входом - с выходом счетчика, соединенного первым входом с первым входом генератора нарастающего напр жени , вторым входом - с выходом

ключа., соединенного первым входом с вторым входом генератора нарастающего напр жени , вторым входом с выходом второго генератора импульсов , третьим входом - с третьим входом генератора нарастак цего напр жени .

Блок стробировани  содержит первый , второй и третий резисторы и пер вый и второй транзисторы, причем первый вход блока стробировани  соединен через первый резистор с базой первого транзистора, соединенного эмиттером через второй резистор с шиной питани , непосредственно - с выходом блока стробировани  и коллектором второго транзистора, соединенного эмиттером с шиной Земл  и с коллектором первого транзистора, базой через третий резистор - с вторым входом блока стробировани .

На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на Фиг. 2 - диаграмки, по сн клцие работу предлагаемого устройства; на фиг.З электрическа  схема элемента И блока стробировани .

« Устройство содержит блок 1 управлени , генератор 2 нарастающего напр жени , второй генератор 3 импульсов , ключ 4., счетчик 5, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) б, первый генератор 7 импульсов, элемент И 8, блок 9 стробировани , провер емую схему 10, измеритель 11, дискриминатор 12 и накопитель 13.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии с блока 1 управлени  на входы элемента И 8 и ключа 4 поступают потенциалы, запирающие эти каскады (Фиг.2 а,б), в результате чего имгГульсы генераторов 3 и 7 не проход т соответственно на выходы ключа 4 и элемента И 8. В момент начала цикла измерени , определ емый, например, нажатием кнопки Пуск в блоке 1 управлени , с последнего на вход клича 4 поступает разрешающий импульс Uj, (фиг. 2 б), длительность которого равна длительности измерительного цикла. Одновременно с передним фронтом этого импульса на входы счетчика 5 и накопител  13 поступает импульс сброса Ugg (фиг.2 в), устанавливающий счетчик5 , а следовательно и ЦАП б, в нулевое состо ние и разр жающий накопительную емкость в накопителе 13 от напр жени  )ц до нул . В результате этого на входы ключа 4 (который может быть выполнен, например, в виде трехходового элемента. И-НЕ по О поступает напр жение Up 11цЧ:0 (фиг. 2 б,м, что обеспечивает прохождение счетных импульсов (иcf, на фиг. 2 г) от генератора 3 на выход клю-.

ча 4, т.е. на вход счетчика 5 (напр жение Ьцд на фиг.2 д).

Счетчик 5 начинает считать эти импульсы, что приводит к последовательному включению разр дов ЦАП б начина  с младшего , в результате чего на выходе ЦАП б формируетс  ступенчато-нарастающее напр жение

(фиг.2 е), поступающее на

и

цап

вход блока 9 стробировани .

так как с началом цикла измерени  на вход элемента И 8 поступает разрешаюций импульс Up (фиг. 2 а) , испытательные импульсы(1/мн на фиг. 2 ж ) от генератора 7 проход т.через элемент И 8, на выходе которого-.возникают стробирующие импульсы Uс (фиг.2 з)«

Таким образом, на входах блока 9 стробировани  присутствуют стробирукнцие импульсы Ug и ступенчатое

напр жение и ца.

На фиг. 3 показан возможный вариант выполнени  элемента И и блока стробировани  на транзисторах T и Tj.Ha базу транзистора Т подаетс  напр жение с, выхода ЦАП 6, и на базу транзистора Tj в качестве стробируклцих поступают испытательные импульсы с выхода элемента И 8. При подаче на базу транзистора

Tji высокого потенциала транзистор открываетс  и шунтирует выход эмиттерного повторител  на трензисторе Т;, , при этом напр жение на эмиттере близко к нулю. Когда же на базу транзистора Т подаетс  низкий потенциал 0 , транзистор Tg закрыт и не шунтирует цепь эмиттера транзистора Т J при этом напр жение с базы транзистора Т проходит на выход повторител . В результате этого

на выходе эМиттерного повторител , т.е. на выходе блока 9 стробировани , формируетс  импульсное напр жение со ступенчато нарастающей амплитудой , причем внутри каждой ступеньки амплитуда импульсов имеет посто нное значение (осциллограмма фиг.2 и). Величина ступенькиОца выбираетс  меньше допустимой погрешности измерени  чувствительности.

Длительность каждой ступеньки определ етс  периодом следовани  счетных импульсов от генератора 3, а количество испытательных импульсов в пределах одной ступеньки соотношением периодов следовани  импульсов генераторов 3 и 7,

Напр жение с выхода стробирукицего каскада в качестве выходного напр жени  и щ подаетс  на провер емую

схему 10. При этом выходное напр жение этой схемы измен етс  в соответствии с видом-ее передаточной характеристики (фиг.2 к) и при определенной ступеньке амплитуда выходных импульсов провер емой схемы 10

достигает значени  11цц),при котором определ етс  порог срабатывани  , или импульсна  чувствительность схемы Ugx Это вызывает срабатывание дискриминатора 12, на который пода .но опорное напр жениеUCT , соответствующее напр жению Ugy, .

Импульсы с выхода дискриминатора 12(Од на фиг.2 л) поступают на накопитель 13, выполненный , например, по схеме пикового детектора, и зар жают емкость накопител  ()иг.2 м), с выхода которого напр жение И ц поступает на один из входов ключа 4. При достижении напр жением UK некоторого значени  Уц, достаточного дл  запирани  клю-5, ча 4, последний закрываетс , и поступление счетных 1шпульсов от генератора 3 на вход счетчика 5 прекращаетс  (фиг.2 д), в результате чего прекращаетс  нарастание «апр жени  в 2Q ЦАП 6, и на его выходе устанавливаетс  посто нное напр жение, равное напр жению ступеньки, при которой входное импульсное напр жение провер емой cxe№jUв,достигает порога ера- 25 батывани и. В результате этого до момента окончани  разрешак чего импульса Up на вход провер емой схемы будут поступать импульсы посто нной амплитудыУвх После того, как раэре- зо шаюший импульс заканчиваетс , на выходе элемента И 8 устанавливаетс  потенциал логического нул , в результате чего транзистор 2 блока 9 (фиг.З) посто нно закрыт, и на выходе каскада (коллектор транзистора Т,) устанавливаетс  посто нное напр жение и f значение которого равно амплитуде импульсов, при которой выход ное напр жение провер емой схемы до- . стигает значени 11, T.e.U-Ug ( и). Напр жение U« поступает на вход измерител  11 посто нного напр ени , на вход запуска которого поаетс  сигнал от блока 1 управлени  (импульси на фиг.2 н). В качестве 45 измерител  можно использовать, например , электронный цифровой вольтетр , который при поступлении указанного сигнала запуска регистрирует напр жение Da, т.е. измеренное значе- 50 ние импульсной чувствительности провер емой схемы. Измеритель 11 может быть выполнен в виде дискриминатора напр жени  посто нного тока наример , операционный усилитель в ви- 55 е компаратора . В этом случае обесечиваетс  контроль по принципу гоен - брак.

В предлагаемом устройстве на вход ровер емой схемы 10 подаютс  им- Q

пульсы, параметры которых (длительность , частота следовани ) задаетс  генератором 7 в соответствии с требовани ми , предъ вл ег1ыми к входным импульсам провер емой схемы при измерении ее импульсной чувствительности а измер етс  в конечном итоге напр жение постсУ нного тока, равное искомой импульсной чувствительности. Предлагаемое устройство позвол ет, как и известное, измер ть пороговые напр жени  логических схем при любой длительности входного сигнала, вместе с тем, в отличие от извест ,ного устройства, дает возможность измер ть импульсную чувствительность быстродействующих импульсных схем при сколь угодно короткой длительности входных импульсов, определ емой генератором 7 и быстродействием элемента И 8 и блока 9 стробиррвани . В результате этогю значительно расшир ютс  функциональные возможности устройства. Кроме того, за счет измерени  посто нного напр жени , вместо измерени  амплитуда. коротких импульсов, существенно повышаетс  точность измерени  импульсной чувствительности.

Напр жение на накопителе 13 достигает значени  и ц , при котором прекращаетс  нарастание напр жени  ЦАП б, при поступлении на накопитель некоторого числа N импульсов с дискриминатора 12, т.е. при поступлении на вход провер емой схемы 10 N входных импульсов. Число N может быть сделано любым за счет соответствующего выбора посто нной времени зар да емкости в накопителе 13 и выбора соответствуюв1его соотношени  длительности ступеньки ЦАП 6, т.е. периода сченых импульсов генератора 3 и периода испытательных импульсов генератора 7. В результате этого при случайном срабатывании провер емой схемы от какой-либо одиночной или кратковременной помехи напр жение на накопителе не достигнет значени  иц и, следовательно, напр жение 11ЛП 6 будет и дальше нарастать, пока не достигнет такого значени ,при котором начнетс  устойчивое срабатывание провер емой .схемы.

Таким образом, введение накопител  в предлагаемое устройство значительно повышает его помехоустойчивость по сравнению с известныгч (что в конечном счете также повышает точность измерени )..

,JU

L.-.

ФигЗ

Claims (3)

154) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОРОГОВЫХ УРОВНЕЙ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ, содержащее генератор нарастающего напряжения, первый генератор импульсов, измеритель, соединенный первым входом с входом контролируемой электронной схемы, дискриминатор, соединенный первым входом с выходом контролируемой электронной схемы, вторым входом - с входом устройства, блок управления, соединенный первым выходом с вторым входом измерителя, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, в него введены элемент И, накопитель и блок стробирования, соединенный первым входом с выходом генератора нарастающего напряжения, вторым входом - с выходом элемента И, соединенного первым входом с выходом первого генератора импульсов, вторым входом - с вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с первым входом накопителя .и с первым входом генератора нарастающего напряжения, четвертый выход - с вторым входом генератора нарастающего напряжения, соединенного третьим входом с выходом накопителя, соединенного вторым входом с выходом дискриминатора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем. что генератор нарастающего напряжения содержит второй генератор импульсов, ключ, счетчик и цифроаналоговый преобра- зователь, соединенный выходом с выходом генератора нарастающего напряжения, входом - с выходом счетчика, соединенного первым входом с первым входом генератора нарастающего напряжения , вторым входом - с выходом клю-_о ча, соединенного первым входом - с вторым входом генератора нарастающего напряжения, вторым входом - с выходом второго генератора импульсов, третьим входом - с третьим входом генератора нарастающего напряжения.

3. Устройство по п.1, о т л и чающееся тем. что блок стробирования содержит первый, второй и третий резисторы и первый и второй транзисторы, причем первый вход блока стробирования соединен через первый резистор с базой первого транзистора, соединенного эмиттером через второй резисторе шиной питания,непосредственно - с выходом блока стробирования и коллектором второго транзистора, соединенного эмиттером с шиной Земля и с коллектором первого транзистора, базой через третий резистор - с вторым входом блока стробирования.