SU1628021A1 - Устройство дл бесконтактного измерени амплитуды импульсов тока в электронных цифровых блоках - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике. Может быть использовано дл  обнаружени  неисправностей в электронных цифровых блоках при контроле и диагностике электронных устройств вычислительной техники, например микропроцессорных плат, микроЭВМ и устройств, выполненных на логических интегральных схемах. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей достигаетс  путем измерени  амплитуды и направлени  тока в ветв х диагностируемого узла только в заданный момент времени. Дл достижени  поставленной цели в устройств 1 введены элемент 3 задержки, инвертор 5, ограничители 4 и 6 импульсов, ключевые элементы 7 и 8, триггеры 9 и 10 знака, индикаторы 11 и 12 знака, компаратор 13 кодов и задатчик 14 кодов. Кроме того, устройство содержит бесконтактный датчик 1 тока, усилитель 2, генератор 15 тестовых последовательностей импульсов, контролируемый цифровой блок 16 и индикатор 17 амплитуды импульсов. 2 ил. Ё

Description

1

Запу(

т rrVi

1кЦл

Фиг.1

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  обнаружени  неисправностей в электронных цифровых блоках при контроле и диагностике электронных устройств вычислительной техники, в частности микропроцессорных плат, микроЭВМ и других устройств, выполненных на логических интегральных схемах,

Известно устройство дл  бесконтактного обнаружени  дефектов в логических схемах и монтаже печатных плат путем прослеживани  цепей протекани  тока бесконтактным электромагнитным датчиком, содержащее последовательно соединенные индуктивный датчик тока, усилитель, компаратор, фазовый и пороговый детекторы и индикатор, при этом врем задающий и возбуждающий блоки соединены с клеммами дл  подключени  объекта контрол , фазовый детектор - с врем задающим блоком , компаратор - с источником опорного напр жени , а пороговый детектор с источником порогового напр жени .

С помощью такего устройства коротко- замкнутый проводник обнаруживаетс  по изменению фазы периодического сигнала в момент пересечени  оси проводника при перемещении над ним индуктивного датчика .

Недостатком известного устройства  вл ютс  ограниченные функциональные возможности .

Наиболее близким к предлагаемому  в л етс  устройство дл  обнаружени  неисправностей в электронных цифровых блоках, содержащие генератор тестовых последовательностей импульсов, соединенный с клеммами дл  подключени  контролируемого цифрового блока и шиной запуска, последовательно соединенные индуктивный датчик тока,усилитель пороговый элемент и индикатор амплитуды импульсов, при этом пороговый элемент соединен с источником порогового напр жени .

Недостатком указанного устройства  вл ютс  его ограниченные функциональные возможности, так кг-к устройство обеспечивает локализацию только статических неисправностей типэ коротких замыканий проводников и пробоев входных цепей интегральных схем и не обеспечивает измерени  амплитуды импульса в заданный оператором момент времени с распознаванием направлени  тока.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечени  возможности измерени  амплитуды и направлени  тока в

ветв х диагностируемого узла только а заданный момент времени.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  бесконтактного измерени 

амплитуды импульсов тока в электронных цифровых блоках, содержащее генератор тестовых последовательностей импульсов, соединенный с клеммами дл  подключени  контролируемого цифрового блока и шиной

0 запуска, бесконтактный датчик тока, соединенный с входом усилител , и индикатор амплитуды импульсов, введены элемент задержки , инвертор, два ограничител  импульсов , два ключевых элемента, два

5 триггера знака, два индикатора знака, компаратор кодов и задатчик кодов, причем элемент задержки включен между выходом усилител  и входами первого ограничител  импульсов и инвертора, выход которого

0 соединен с входом второго ограничител  импульсов , выходы первого и второго ограничителей импульсов соединены соответственно с сигнальными входами первого и второго ключевых элементов, выход каждого из

5 которых соединен с входами индикатора амплитуды импульсов и соответствующими установочными входами триггеров знака, выходы которых соединены с соответствующими индикаторами знака, управл ю0 щие входы ключевых элементов соединены с выходом компаратора кодов , входы которого соединены соответственно с выходом генератора тестовых последовательностей импульсов и задат5 чиком кодов, входы установки триггеров знака в исходное состо ние соединены с шиной запуска.

На фиг. 1 изображена структурна  схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - вре0 менные диаграммы его работы при обнаружении одной из неисправностей.

Устройство содержит бесконтактный датчик 1 тока с усилителем 2, выход кото- рого соединен через элемент 3 задержки с

5 входом ограничител  4 импульсов и входом инвертора 5, соединенного с вторым ограничителем 6 импульсов. Выходы ограничителей 4 и 6 импульсов соединены с сигнальными входами ключевых элементов 7 и

0 8, выходы которых соединены через соответствующие триггеры 9 и 10 знака с индикаторами 11 и 12 знака. Управл ющие входы ключевых элементов 7 и 8 присоединены к выходу компаратора 13 кодов, входы кото5 рого соединены соответственно с задатчи- ком 14 кодов и выходом генератора 15 тестовых последовательностей импульсов, соединенного также с клеммами дл  подключени  контролируемого цифрового блока 16. Индикатор 17 амплитуды импульсов

входами соединен с выходами ключевых элементов 7 и 8.

Устройство работает следующим образом .

После обнаружени  в контролируемом цифровом блоке 16 нарушени  в прохождении программы, например специального теста регистрации команды (такте) или адреса, в момент которой про вл етс  неисправность, и разр да, информаци  на котором не соответствует истинной (например , на n-м такте импульс тока изменил пол рность с положительной на отрицательную ) на задатчике 14 кодов, выполненном в виде блока ключей, выставл етс  код заданной команды (адреса) дл  сравнени  в компараторе 13 кодов.

Бесконтактный датчик 1 тока устанавливаетс  на вывод соответствующего разр да одной из микросхем контролируемого блока 16, дефект в которой может быть причиной обнаруженного сбо  программы, Затем через шину запуска запускаетс  генератор 15 тестовых последовательностей импульсов , которые поступают на компаратор 13 кодов и контролируемый цифровой блок 16. В качестве такого генератора могут использоватьс  известные универсапь- ные программируемые генераторы тестовых сигналов.

Импульсы тока И (фиг.2). протекающие в контролируемом выводе микросхемы, создают вокруг нее пропорционально измен ющеес  магнитное поле, воздействующее на бесконтактный датчик 1 тока (пунктирна  св зь на фиг. 1). В моменты прохождени  фронтов импульсов тока в обмотке бесконтактного индуктивного датчика 1 тока индуцируютс  импульсы ЭДС U2, амплитуда которых пропорциональна амплитуде изме р емого тока И, а пол рность зависит от направлени  тока (фиг.2). Импульсы U2 после усилени  усилителем 2 задерживаютс  элементом 3 задержки на врем  г (фиг.2, крива  из), превышающее врем  срабатывани  компаратора 13 кодов, и после этого поступают на вход первого ограничител  4 по минимуму непосредственно, а на вход второго ограничител  6 через инвертор 5 (фиг.2, крива  U4). Ограничители 4 и 6 ограничивают снизу двулол рные импульсы из и LM на уровне иМи.ч, соответствующем нижней границе диапазона измер емых сигналов, не пропуска  на выход импульсы и шумовые разнопол рные сигналы, лежащие ниже уровн  имин, которые могут вызвать неоднозначность в определении пол рности импульса тока, Таким образом, однопол р- ные ограниченные по минимуму импульсы us и ив (фиг,2) с выходоп ограничителей 4 и

6через ключевые элементы 7 и 8 поступают на индикатор 17 амплитуды импульсов в моменты времени, совпадающие с соответствующими тактовыми импульсами. Одновременно с выходов ключевых элементов

7и 8 сигналы поступают на выходы триггеров 9 и 10 знака с соответствующими индикаторами 11 и 12 знака. Ключевые элементы 7 и 8 пропускают сигналы на из0 мерение и индикацию только в моменты времени, когда на их управл ющие входы поступает сигнал управлени  с выхода компаратора 13 кодов после момента совпадени  кода, набранного в зэдзтчике 14

5 кодов, с входным кодом, поступающим от генератора 15 тестовых последовательностей импульсов. Сигналы us или ие пропускаютс  ключевыми элементами 7 и 8 на вход индикатора 17 и на триггеры 9 и 10 с

0 соответствующими индикаторами 11 и 12, которые позвол ют индицировать также н-травление измер емого тока. Как видно и фиг 2, при положительном импульсе измер емого тока в такте m в течение этого

5 такта нэ выходе ключевого элемента 7 по вл етс  импульс и, вызывающий срабатывание триггера 9 и индикатора 11 знака положительной пол рности. Если, например, в такте м в результате неисправности на0 правление тока изменитесь на противоположное , то, как спелует из временных диаграмм, при этом выходной импульс us, поступающий на индикатор 17 амплитуды импульсов, по вл етс  на выходе ,то

5 элемента 8 и вызывает срабатывание триггера 10 и индикатора 12 знака отрицательной пол рности.

Введение в устройство элемента 3 задержки сигнала на врем  г обеспечивает

0 выделение регистрируемого импульса в пределах выбранного по заданному условию временного интервала (такта). Именно р пределах этого выбранного интервала открываютс  ключевые элементы 7 и 8 и осу5 ществл етс  индикаци  знака импульса тока и его амплитуды последующим индикатором амплитуды.

Если на выводе провьр емой микросхемы значение и направление тока не иденти0 фицируетс  с признаком обнаруленной неисправности, процедура измерени  повтор етс  относительно других выводов соответствующего разр да подключенных к нему остальных микросхем до момента об5 наружени  микросхемы,  вл ющейс  причиной диагностируемой неисправности. Измерение тока в отдельных ветв х узла позвол ет точно локализовать неисправную ветвь, например вывод микросхемы,  вл ющийс  причиной несоответстви  в прохождении динамической тестовой программы в заданный момент времени.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечиваютс  бесконтактные измерени  амплитуды и направлени  им- пульсов тока при прохождении тестовых команд в любой момент времени, заданный услови ми измерений, что существенно расшир ет функциональные возможности устройства при контроле и диагностике ди- намических неисправностей в сложных цифровых узлах.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  бесконтактного изме- рени  амплитуды импульсов тока в электронных цифровых блоках, содержащее генератор тестовых последовательностей импульсов , соединенный с клеммами дл  подключени  контролируемого цифрового блока и шиной запуска, бесконтактный датчик тока, соединенный с входом усилител , и индикатор амплитуды импульсов, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, в него вве-

   «г

   г у uj и

   I i№-u-U-| Г TJIf I / V IfIT

   чпт гтт

   4J i Л Ц. I

   I/ if ir n i ri г/

   П rr u и ,u

   iilLLj| l.

   дены элемент задержки, инвертор, дв-i ограничител  импульсов, два ключевых j itM-эн- ia, два триггера знака, два индикатора знака, компаратор кодов и задатчик кодов, причем элемент задержки включен между выходом усилител  и входами первого ограничител  импульсов и инвертора, выход которого соединен с входом второго ограничител  импульсов, выходы первого и второго ограничителей импульсов соединены соответственно с сигнальными входами первого и второго ключевых элементов, выход каждого из которых соединен с входами индикатора амплитуды импульсов и соответству ощими установочными входами триггеров знака, выходы которых соединены с соответствующими индикаторами знака, управл ющие входы ключевых элементов соединены с выходом компаратора кодов, входы которого соединены соответственно с выходом генератора тестовых последовательностей импульсов и задатчиком кодов, входы установки триггеров знака в исходное состо ние соединены с шиной запуска.