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在线测试仪及其维修应用

更新时间:2015-12-21 11:05:11  点击次数:958次 打印
在线测试仪是一种维修PCB板的仪器。它可完成对中小规模数字集成电路,存储器及部分大规模集成电路芯片的在/离线功能测试,还可对PCB板上任意一结点(焊点)进行V-I曲线的测试、存储和比较(所谓在线测试,是指对焊接在PCB板上的元器件进行的测试;而离线测试则是指对脱离PCB板的元器件进行的测试)。

1、在线测试仪的功能特点

1.1简介

在线测试仪是一种维修PCB板的仪器。它可完成对中小规模数字集成电路,存储器及部分大规模集成电路芯片的在/离线功能测试,还可对PCB板上任意一结点(焊点)进行V-I曲线的测试、存储和比较(所谓在线测试,是指对焊接在PCB板上的元器件进行的测试;而离线测试则是指对脱离PCB板的元器件进行的测试)。

1.2主要功能原理

(1)功能测试(ICFT)

利用后驱动原理来驱动电路,然后取被测门的输出进行分析,得出结果。后驱动原理是指,让电路根据测试者的意图变化,强迫其输入端的电平变高或变低,以使被测门与周围电路“隔离“开来,看其输出与输入是否满足规定的逻辑关系,从而完成电路芯片的逻辑功能测试。

(2)VI曲线测试(V-I)

通过比较形式来判断故障点,其比较过程是这样的:先对一块工作正常的PCB板上两个结点进行测试,得到电压(V)--电流(I)关系曲线,并保存测试结果,作为将来比较操作中的标准。当遇到同类型PCB板发生故障时,便可用在线测试仪对该故障板的任意两结点进行VI测试,同时调出正常PCB板相应两结点间的VI曲线进行比较,若比较结果超出了正常范围,则此两结点间应是故障点之一。

(3)存储器测试

对随机读/写存储器(RAM),采用写入/读出的办法进行测试,即先向存储单元写入一数据,然后再读出,看两者数据是否相同,若不同,则该存储器出现了故障。对只读存储器(ROM),先将其存储单元的内容读出来,存于计算机中。日后同故障电路板上相应存储器中读出的内容相比较,相同则说明没问题。

(4)状态测试

通过测试器件各管脚的电平状态,并与好的器件进行比较来判别。

(5)自定义测试

在线测试仪还提供了一个数字电路功能测试平台,用户可自己定义被测器件输入管脚的激励,描述输出对于输入的逻辑关系。若符合逻辑关系,则器件没有问题。

2、维修的基本原则和方法

2.1基本原则

(1)先电源后测试--这是维修过程中的一项重要原则。即在使用测试仪进行测试前,应先检查电路芯片的工作电源,若电源短路,则在加电测试时可能会损坏仪器。

(2)先测试后分析--就是对PCB板先进行测试,再依据测试结果进行分析,进而确定故障位置。

(3)先确诊后处理--尽可能的把故障缩小到最小范围,有了较大的把握再更换元器件。

2.2维修方法



(1)先离线后在线--由于离线测试准确度高,因此,对于板上可插拔器件,应将其取下进行离线测试,再对板上其他元器件进行测试。

(2)先接口后元件--维修时,最好对PCB板上的各接口引脚进行VI曲线测试。因为许多故障是由接口电路引起的,先测接口有时可以很快查出故障。

(3)先分立后集成--先测试分立元件,再测集成芯片,因为分立元件出现的故障率更高。

(4)先功能后VI--即对PCB板上可功能测试的集成块最好先进行功能测试,再对无法功能测试的集成块进行VI曲线测试。因为功能测试的结果更直观,更可靠,能确保更快找到故障。

3、PCB板的维修

3.1维修前的准备工作

(1)若PCB板上元器件无标号,则应画出PCB元件位置图,并在图上标出编号,测试时,以此标号进行识别。

(2)建立比较库。这是使用在线测试仪进行PCB板维修前的重要工作。所谓建库,是指通过对正常PCB板的测试,将板上元器件管脚状态、VI曲线波形、只读存储器内的数据等测试结果存档,以便维修时调出与故障板进行比较分析。

3.2维修步骤

(1)了解。当一块PCB板需要维修时,应问明出现的故障现象,并仔细观察板上是否有烧焦、保险丝熔断、插件松动或连线断开等明显故障。

(2)测电源。用万用表检查PCB板上元器件工作电源是否有短路。

(3)离线测试。取下板上可插拔器件并进行离线测试。

(4)在线测试。对板上其他元器件进行测试,确定故障点。其故障定位流程如图2所示。

(5)试运行。当故障点确定并排除后,还必须联机试运行,验证故障是否完全排除。若仍不能正常工作,还须按上述步骤重新查找故障。

(6)整理记录。在测试过程中(包括建比较库),应边测试边做好记录,特别是有可疑的地方,更应详细记录测试时观察到的现象。最后对记录进行分类整理并保存,以便日后遇到同类型模板或相似故障现象时可作为参考。

4、维修中的注意事项

(1)测试前,用万用表检查板上元器件工作电源是否短路,若有,应先排除。

(2)加电测试时,用手摸元器件表面,检查是否有过热元器件,若有,应先排除或将过热器件摘除。

(3)若板上有振荡器,先摘除或将其短路,使其停止工作。防止测试过程中产生脉冲,影响测试结果。

(4)检查电路板上是否有电池供电的存储器,若有,应问清有关人员其内部数据是否有用。若有用,则不可测试,否则可能修改其数据或导致数据丢失。

(5)由于同一型号的元器件其特性多少存在一定差异,在VI曲线比较测试时,同一型号的每块板对应结点曲线也就不尽相同。一般当两曲线差异较大时,才认为该处可能是故障点之一。

(6)VI曲线测试时,其电压--电流曲线通常以板上电源地作为参考点。但一些板上的元器件或接口与电源地之间阻值很大或是断开,这时可自定义一个电路结点作为参考点。

(7)在线功能测试时,出现“有非法电源或地脚”时有两种可能:①测试夹未夹好被测器件,造成接触不良。②该器件确有其他引脚(器件本身工作电源及地脚除外)接电源或地,解决的办法是暂时将这些引脚与电源或地断开,再测试。

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