Устройство для бесконтактного измерения амплитуды импульсов тока в электронных цифровых блоках

 

Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использовано для обнаружения 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 изобретения - расширение функциональных возможностей достигается путем измерения амплитуды и направления тока в ветвях диагностируемого узла только в заданный момент времени. Дл достижения 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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

isi)s G 01 R 31/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ В (21) 3369016/21 (22) 28.12,81 (46) 15,02.91, Бюл. М 6 (72) Н,И.Яковлев, В.Е,Хавкин и А.T,Ñìoëèí (53) 621.317.729.2(088.8) (56) Патент ФРГ N 2749529, кл. G 01 и 31/08, 1978, Беквей Дж„Бронсон Б. Точное определение дефектов в логических схемах путем прослеживания цепей протекания тока индуктивным датчиком. — Электроника, 1976, т.49, N 24, с.34 — 41, рис,2. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО

ИЗМЕРЕНИЯ АМПЛИТУДЫ ИМПУЛЬСОВ

ТОКА В ЭЛЕКТРОННЫХ ЦИФРОВЫХ БЛОКАХ (57) Изобретение относится к измерительной технике. Может быть использовано для обнаружения неисправностей в электрон». Ж, 1628021 А1 ных цифровых блоках при контроле и диагностике электронных устройств вычислительной техники, например микропроцессорных плат, микроЭВМ и устройств, выполненных на логических интегральных схемах. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей достигается путем измерения амплитуды и направления тока в ветвях диагностируемого узла только в заданный момент времени. Дл достижения поставленной цели в устройств 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, уст роиство содержит бесконтактный датчик 1 тока. усилитель 2, генератор 1 тестовых последовательностей импульсо контролируемый цифровой блок 16 и индик тор 17 амплитуды импульсов. 2 ил. 628021

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обнаружения 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 для бесконтактного обнаружения дефектов в логических схемах и монтаже печатных плат путем прослеживания цепей протекания тока бесконтактным электромагнитным датчиком, содержащее последовательно соединенные индуктивный датчик тока, усилитель, компаратор. фазовый и пороговый детекторы и индикатор, при этом времязадающий и возбуждающий блоки соединены с клеммами для подключения объекта контроля, фазовый детектор — с времязадающим блоком, компаратор — с источником опорного напряжения, а пороговый де1ектор — с источником порогового напряжения.

С помощью такего устройства короткозамкнутый проводник обнаруживается по изменению фазы периодического сигнала в момент пересечения оси проводника при перемещении над ним индуктивного датчика.

Недостатком известного устроисгва являются ограниченные функциональные возможности, Наиболее близким к предлагаемому является устройство для обнаружения неисправностей в электронных цифровых блоках, содержащее генератор тестовых последовательностей импульсов, соединенный с клеммами для подключения 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 напряжения.

Недостатком указанного устройства являются его ограниченные функциональные возможности, так к; к устройство обеспечивает локализацию только статических неисправностей типа коротких замыканий проводников и пробоев входных цепей интегральных схем и не обеспечивает измерения амплитуды импульса в заданный оператором момент времени с распознаванием направления тока.

Целью изобретения является расширение функциональных возможнсстей устройства путем обеспечения возможности измерения амплитуды и направления тока в

55 ветвях диагностируемого узла только в заданный момент времени.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для бесконтактного измерения амплитуды импульсов тока в электронных цифровых блоках, содержащее генератор тестовых последовательностей импульсов, соединенный с клеммами для подключения контролируемого цифрового блока и шиной запуска, бесконтактный датчик тока, соединенный с входом усилителя, и индикатор амплитуды импульсов, введены элемент задержки, инвертор, два ограничителя импульсов, два ключевых элемента, два триггера знака, два индикатора знака, компара rap кодов и задатчик кодов, причем элемент задержки включен между выходом усилителя и входами первого ограничителя импульсов и инвертора, выход которого соединен с входом второго ограничителя 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 соответствующими установочными входами триггеров знака, выходы которых соединены с соответствующими индикаторами знака, управляющие 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 состояние соединены с шиной запуска.

На фиг.1 изобоажена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 — временные диаграммы его работы при обнаружении одной из неисправностей.

Устройство содержит бесконтактный датчик 1 тока с усилителем 2, выход которого соединен через элемент 3 задержки с входом ограничителя 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

8, выходы которых соединены через соответствующие триггеры 9 и 10 знака с индикаторами 11 и 12 знака. Управляющие входы ключевых элементов 7 и 8 присоединены к выходу компаратора 13 кодов, входы которого соединены соответственно с задатчиком 14 кодов и выходом генератора 15 тестовых последовательностей импульсов, соединенного также с клеммами для подключения контролируемого цифрового блока 16. Индикатор 17 амплитуды импульсов

1628021

55 входами соединен с выходами ключевых элементов 7 и 8, устройство работает следующим образом, После обнаружения в контролируемом цифровом блоке 16 нарушения в прохождении программы, например специального теста регистрации команды (такте) или адреса, в момент которой проявляется неисправность, и разряда, информация нэ котором не соответствует истинной (например, на и-м такте импульс тока изменил полярность с положительной на отрицательную) на задатчике 14 кодов, выполненном в виде блока ключей, выставляетс . код заданной команды (адреса) для сравнения в компараторе 13 кодов.

Бесконтактный дагчик 1 тока устанавливается на вывод соответству ощегс разряда одной из микросхем контролируемсго блока

16, дефект в которой может быть причиной обнаруженного сбоя программы, Затем через шину запуска запускается генератор 15 тестовых последовательностей импульсов, которые поступают на компэрэтор

13 кодов и контролируемый цифровой блок 16. В качестве такого генератора могут использоваться известные универсальные программируемь;е генерат ры тестовых сигналов, Импульсы тока ii (фиг,2), протека ощие в контролируемом выводе микросхемы, создают вокруг нее пропорционально изменяющееся магнитное поле, воздействующее на бесконтактный датчик 1 тока (пунктирная связь на фиг,1). B моменты прохождения фронтов импульсов тока в обмотке бесконтактного индуктивного датчика 1 тока индуцируются импульсы ЭДС Uz, амплитуда которых пропорциональна амплитуде измеряемого тока i<, а полярность зависит от направления тока (фиг.2). Импульсы U после усиления усилителем 2 задерживаются элементом 3 задержки на время т(фиг.2, кривая из), превышающее время срабатывания компаратора 13 кодов, и после этого поступают на вход первого ограничителя 4 по минимуму непосредственно, а нэ вход второго ограничителя 6 через инвертор 5 (фиг,2, кривая u4). Ограничители 4 и 6 ограничивают снизу двуполярные импульсы из и

04 На УРОВНЕ Ивич, ССОтВЕтСтВУЮЩЕМ НИжНЕй границе диапазона измеряемых сигналов, не пропуская на выход импульсы и шумовые разнополярные сигналы, лежащие ниже уровня имидж. которые могут вызвать неоднозначность в определении полярности импульса тока, Таким образом, однополярные ограниченные по минимуму импульсы

us и и6 (фиг,2) с выходов ограничителей 4 и

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

7 и 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 измерение и индикацию только в моменты времени, когда на их управляющие входы поступает сигнал управления с выхода компаратора 13 кодов после момента совпадения кода, набранного в задатчике 14 кодов, с входным кодом, поступающим от генератора 15 тестовых последовательностей импульсов. С,игналы U5 или и5 пропускаются ключевыми элементами 7 и 8 на вход индикатора 17 и на триггеры 9 и 10 с соответствующими индикаторами 11 и 12, которые позволяют индицировать также направление измеряемого тока. Как видно и фиг 2, при положительном импульсе измеряемого тока в такте гл в течение этого такта нэ выходе ключевого элемента 7 появляется импульс и7, вызывающий срабатывание триггера 9 и индикатора 11 знака положительной поляр ., -ти. Если, например, в такте л в реэуль ате н.-лсправности напоавление тока измени;ось нэ противополок. ое. то, кэк слелует иэ временных диаграмм, при этом выходной импульс ив, пос гупающий на индикатор 17 амплитуды импульсов, появляется на выходе ключ в го элемента 8 и вызывает срабатывание триг ера 10 li индикатора 12 знака отрицательной полярности, Введение в устройство элемента 3 задержки сигнала нэ время T обеспечивает выделение регистрируемого импульса в пределах выбранного пп заданному условию временного интервала (тэкта). Именно

Р пределах этого выбранного интервала открываются ключевые элементы 7 и 8 и осуществляется индикзция знака импульса тока и его амплитуды r оследующим индикатором амплитуды.

Если на вывод» проверяемой микросхемы значение и направление тока не идентифицируется с признаком обнару кенной не «спрэвности, процедура измерения повторяется относительно других выводов соответствующего разряда подключенных к нему остальных микросхем до момента обнаружения микр;схемы, являющейся причиной диагностируемой неисправности.

Измерение тока в отдельных ветвях узла позволяет точно локализовать неисправную ветвь, например вывод микросхемы, являющийся причиной несоответствия в прохож1628021

Фиа 2

Составитель В. Гусев

Редактор А, Лежнина Техред М,Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 339 Тираж 422 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 дении динамической гестовой программы в заданный момент времени.

Таким образом, в предлагаемом устройстве обеспечиваются бесконтактные измерения амплитуды и направления им- 5 пульсов тока при прохождении тестовых команд в любой момент времени, заданный условиями измерений, что существенно расширяет функциональные возможности устройства при контроле и диагностике ди- 10 намических неисправностей в сложных цифровых узлах.

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного изме- 15 рения амплитуды импульсов тока в электронных цифровых блоках, содержащее генератор тестовых последовательностей импульсов, соединенный с клеммами для подключения контролируемого цифрового 20 блока и шиной запуска, бесконтактный датчик тока, соединенный с входом усилителя, и индикатор амплитуды импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него вве- 25 дены элемент задержки, инвертор, дв ограничителя импульсов. два ключевых элемента, два триггера знака, два индикатора знака, компаратор кодов и задатчик кодов, причем элемент задержки включен между выходом усилителя и входами первого ограничителя импульсов и инвертора, выход которого соединен с входом второго ограничителя импульсов, выходы первого и второго ограничителей импульсов соединены соответственно с сигнальными входами первого и второго ключевых элементов, выход каждого иэ которых соединен с входами индикатора амплитуды импульсов и соответству ощими установочными входами триггеров знака, выходы которых соединены с соответствующими индикаторами знака, управляю;цие 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 состояние соединены с шиной запуска.