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電路板范文第1篇

關(guān)鍵詞：雷擊 電路板知識(shí) 維修過(guò)程

0 引言

電路板是一種精密部件，它在板上整合了多個(gè)功能模塊和多種元器件組合，形成一個(gè)個(gè)復(fù)雜的完善的功能系統(tǒng)。因此，在電子產(chǎn)品維修過(guò)程中，對(duì)電路板故障的檢測(cè)、分析以及排除，常常成為工程師們面臨的技術(shù)難題。

1 雷擊

今年的雷雨天氣來(lái)得特別早，不到4月份，就雷雨連連，有時(shí)還頗具破壞性，我們塔臺(tái)備用頻率的RS遙控盒就遭到了雷擊毀壞。遭雷擊后此遙控盒上電后GO燈不亮，完全不能工作，我們及時(shí)更換備件保證設(shè)備正常工作后，開始檢修故障遙控盒。

2 電路板知識(shí)

對(duì)于電路板的檢測(cè)與維修，需要具備足夠的知識(shí)儲(chǔ)備，比如電子電路知識(shí)、印刷電路板知識(shí)、儀表知識(shí)、芯片知識(shí)、元器件知識(shí)、零件焊接知識(shí)等，以下做簡(jiǎn)要說(shuō)明。

印刷電路板（PCB）幾乎會(huì)出現(xiàn)在每一種電子設(shè)備當(dāng)中，它的主要功能是提供上頭各項(xiàng)零件的相互電氣連接。板子的基板是由絕緣隔熱、不易彎曲的材質(zhì)所制作成，板子表面的細(xì)小線路用來(lái)提供PCB上零件的電路連接。為了將零件固定在PCB上面，需要將它們的接腳穿過(guò)板子到另一面，直接焊在布線上。在最基本的PCB上，零件集中的一面稱為零件面，導(dǎo)線集中的一面稱為焊接面。PCB上有絕緣防護(hù)層。在阻焊層上還會(huì)印刷上一層絲網(wǎng)印刷面，以標(biāo)示出各零件在板子上的位置。

萬(wàn)用表，是電子檢修的必備儀表，其蜂鳴器功能，是萬(wàn)用表的附加功能，大多做在2KΩ檔，一般當(dāng)測(cè)量阻值為50Ω以下時(shí)，內(nèi)置蜂鳴器響。這個(gè)功能非常實(shí)用，可以提高測(cè)量線路通斷的效率。

電路板上的“芯片”都是集成電路，它是微電子技術(shù)的主要產(chǎn)品。所謂微電子是相對(duì)“強(qiáng)電”“弱電”等概念而言，指它處理的電子信號(hào)極其微弱。通過(guò)不在路檢測(cè)可以判斷芯片的好壞：在可疑芯片焊離電路后，一般可用萬(wàn)用表測(cè)量各引腳對(duì)應(yīng)于接地引腳之間的正、反向電阻值，并和完好的芯片進(jìn)行比較，從而判斷芯片是否正常。

在實(shí)際電路中，二極管、穩(wěn)壓管的周邊電阻和三極管的偏置電阻一般在幾百幾千歐姆以上，所以可以在路測(cè)量二極管、三極管、穩(wěn)壓管的好壞。如果測(cè)得正向阻值太大或反向阻值太小，說(shuō)明管子有問(wèn)題。另外用不同的電阻檔還可以測(cè)出尚未完全壞掉但特性變壞的管子。測(cè)三極管時(shí)，不管是NPN管還是PNP管，測(cè)其be結(jié)cb結(jié)都應(yīng)呈現(xiàn)與二極管完全相同的單向?qū)щ娦?。用R×10kΩ檔測(cè)ec間（對(duì)NPN管）或ce間（對(duì)PNP管）的電阻時(shí)，表針可能略有偏轉(zhuǎn)，這不表示管子是壞的，但用蜂鳴器測(cè)ce或ec間電阻時(shí)，表頭指示應(yīng)為無(wú)窮大，否則管子就是有問(wèn)題。

檢測(cè)電容好壞：用電阻檔，根據(jù)電容容量選擇適當(dāng)?shù)牧砍蹋ㄗ⒁鉁y(cè)量電解電容時(shí)黑表筆要接電容正極）。①估測(cè)微法級(jí)電容容量的大小：可參照相同容量的標(biāo)準(zhǔn)電容，根據(jù)指針擺動(dòng)的最大幅度來(lái)判定。所參照的電容不必耐壓值也一樣，只要容量相同即可。②估測(cè)皮法級(jí)電容容量大?。阂肦×10kΩ檔，但只能測(cè)到1000pF以上的電容。對(duì)1000pF或稍大一點(diǎn)的電容，只要表針稍有擺動(dòng)，即可認(rèn)為容量夠了。③測(cè)電容是否漏電：對(duì)一千微法以上的電容，可先用R×10Ω檔將其快速充電，并初步估測(cè)電容容量，然后改到R×1kΩ檔繼續(xù)測(cè)一會(huì)兒，這時(shí)指針不應(yīng)回返，而應(yīng)停在∞或十分接近∞處，否則就是有漏電現(xiàn)象。對(duì)一些幾十微法以下的定時(shí)或振蕩電容，對(duì)其漏電特性要求非常高，只要稍有漏電就不能用，這時(shí)可在R×1kΩ檔充完電后再改用R×10kΩ檔繼續(xù)測(cè)量，同樣表針應(yīng)停在∞處而不應(yīng)回返。

測(cè)電阻時(shí)，重要的是要選好量程，當(dāng)指針指示于1/3～2/3滿量程時(shí)測(cè)量精度最高，讀數(shù)最準(zhǔn)確。

零器件的拆卸與焊接：貼片式電阻器、電容器的基片主要通過(guò)陶瓷材料制備。實(shí)際操作中要防止陶瓷隨意碰撞，因而拆卸或焊接過(guò)程中必須有嚴(yán)格的溫控措施，并且掌握輕觸技巧，選用200～280℃調(diào)溫式尖頭烙鐵，每次焊接不宜超過(guò)3s，焊完后電路板必須常溫冷卻。上述操作對(duì)貼片式晶體二、三極管的焊接同樣適用。貼片式集成電路有很多引腳，且引腳之間距離窄、硬度小，焊接時(shí)一旦掌握不好溫度，引腳焊錫極易出現(xiàn)短路、虛焊或印制線路銅箔脫離印制板等故障。一般集成電路所受的最高溫度是260℃、10秒或350℃、3秒。拆卸貼片式集成電路時(shí)，可使用吸錫器拆卸集成塊，這是一種常用的專業(yè)方法，使用工具為普通吸、焊兩用電烙鐵，功率在35W以上。拆卸集成塊時(shí)，只要將加熱后的兩用電烙鐵頭放在要拆卸的集成塊引腳上，待焊點(diǎn)錫融化后被吸入細(xì)錫器內(nèi)，全部引腳的焊錫吸完后集成塊即可拿掉，要防止超過(guò)最高溫度。換入新集成電路時(shí)要先確認(rèn)集成電路型號(hào)與方向，將烙鐵溫度調(diào)節(jié)在250℃左右，將腳位對(duì)準(zhǔn)印制板相應(yīng)焊點(diǎn)，用手輕壓在集成電路表面，以防止集成電路移動(dòng)，操作電烙鐵蘸適量焊錫將集成電路四角的引腳與線路板焊接固定，然后一只手持烙鐵給集成電路引腳加熱，另一只手將焊錫絲送往加熱引腳焊接，直至全部引腳加熱焊接完畢。最后仔細(xì)檢查和排除引腳短路和虛焊，待焊點(diǎn)自然冷卻后，用毛刷蘸無(wú)水酒精再次清潔線路板和焊點(diǎn)，防止遺留焊渣。

3 維修過(guò)程

首先檢查遙控盒電源部分：交流220V輸入經(jīng)濾波后輸出交流220V正常，加至電源模塊，但無(wú)直流輸出，判斷電源模塊有故障。

檢修電源模塊：經(jīng)檢測(cè)，電源模塊上一個(gè)315mA250V的保險(xiǎn)（棕色扁圓柱型器件）燒斷，變壓器及各整流元件正常。用一截短路線焊至保險(xiǎn)兩焊點(diǎn)之間，電源模塊輸出-26V未穩(wěn)壓的直流電壓，正常，此電壓加至遙控盒主板上。未買到此種保險(xiǎn)器件之前，暫時(shí)用短路線代替保險(xiǎn)絲。安裝好遙控盒，在站調(diào)接入VHF系統(tǒng)中測(cè)試，起動(dòng)后GO燈常亮，正常，但造成其他同頻率設(shè)備常收，拔掉電源線，只連接25針音頻線仍是如此，將其他同頻率設(shè)備音量打開，聽為清楚的塔臺(tái)指揮間環(huán)境音，判斷此遙控盒的線路PTT信號(hào)線對(duì)地呈現(xiàn)低阻狀態(tài)了（因此遙控盒和塔臺(tái)安裝的內(nèi)話系統(tǒng)并接入VHF系統(tǒng)）。測(cè)量非發(fā)射狀態(tài)下音頻口24腳（PTT信號(hào)）對(duì)地（14腳）電阻，為111Ω，太低，造成線路長(zhǎng)發(fā)。檢測(cè)麥克風(fēng)連接器，F(xiàn)腳（PTT）正常，判斷雷擊不僅造成電源模塊保險(xiǎn)絲燒斷，還由線路引雷造成電路板故障。

檢測(cè)遙控盒各電路板：因無(wú)電路圖資料，直接在電路板上“跑線路”查找故障。經(jīng)分析，PTT信號(hào)未經(jīng)過(guò)主板處理，直接由音頻口24腳跳至開關(guān)音頻產(chǎn)生器電路板上，經(jīng)檢測(cè)，主板正常，產(chǎn)生開關(guān)音頻的電路板異常。

檢修故障的電路板：沿PTT信號(hào)處理路徑查找異常器件并查找芯片功能腳資料。4011芯片為四組兩輸入與非門，4047為單穩(wěn)態(tài)、無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，在線測(cè)試4011件中的一個(gè)二極管T4151正反向特性無(wú)（正反向均為399Ω），判斷已燒壞。將可疑芯片4011和4047焊下來(lái)測(cè)試其好壞：測(cè)試4011，其供電（14）腳與地（7）腳間電阻為0Ω，其它腳與地（7）腳間電阻也不正常；測(cè)試4047，其供電（14）腳與地（7）腳間電阻為0Ω，說(shuō)明兩芯片都已毀壞。另外，通過(guò)分析電路板得出：焊除4011和一個(gè)47.5K電阻、一個(gè)0.1微法電容，能同樣實(shí)現(xiàn)所有功能，必要時(shí)可以這樣做。

更換315mA250V保險(xiǎn)，遙控盒上電，觀察面板狀態(tài)啟動(dòng)正常。更換二極管T4151和芯片4011、4047，測(cè)試非發(fā)射狀態(tài)下音頻口24腳（PTT信號(hào)）對(duì)地（14腳）電阻，為741Ω，偏低，接入VHF系統(tǒng)測(cè)試：只接25針音頻線時(shí)仍造成線路PTT長(zhǎng)發(fā)，但連接電源線后（上電后PTT電阻提高）正常，測(cè)試收發(fā)均正常，需提高線路PTT電阻。更換另一個(gè)HEF4011，仍為700多Ω（在4011位置焊接14腳芯片插座，以方便更換）。再次更換為CD4011，測(cè)試線路PTT電阻為940Ω，仍偏低，接入系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果同上。因找不到更合適的4011，進(jìn)行電路改造：焊除4011和一個(gè)47.5KΩ電阻一個(gè)0.1μF電容，測(cè)試24腳對(duì)地電阻為1936Ω，正常，其他各腳測(cè)試都正常，接入系統(tǒng)測(cè)試，遙控盒工作正常，修復(fù)。

4 小結(jié)

每塊電路板的成功維修，都離不開知識(shí)的積累和實(shí)踐能力，而實(shí)踐能力來(lái)源于多年的經(jīng)驗(yàn)積累與技術(shù)沉淀，維修工程師只要具有獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，具有出色的動(dòng)手操作能力，就能準(zhǔn)確判別故障部位并進(jìn)行維修，順利地排除電路板的故障。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚銳，徐超.測(cè)試系統(tǒng)電路板維修探討[J].電子與封裝，2012（01）.

[2]王艷秋，王曉翠.電路板維修中的方法與技巧[J].航空精密制造技術(shù)，2009（05）.

[3]史慧.電路板維修測(cè)試與診斷技術(shù)綜述[J].航空制造技術(shù)，2008（09）.

電路板范文第2篇

1、針床法。這種方法由帶有彈簧的探針連接到電路板上的每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。彈簧使每個(gè)探針具有100 - 200g 的壓力，以保證每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)接觸良好，這樣的探針排列在一起被稱為針床。在檢測(cè)軟件的控制下，可以對(duì)檢測(cè)點(diǎn)和檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行編程，檢測(cè)者可以獲知所有測(cè)試點(diǎn)的信息。實(shí)際上只有那些需要測(cè)試的測(cè)試點(diǎn)的探針是安裝了的。盡管使用針床測(cè)試法可能同時(shí)在電路板的兩面進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)設(shè)計(jì)電路板時(shí)，還是應(yīng)該使所有的檢測(cè)點(diǎn)在電路板的焊接面。針床測(cè)試儀設(shè)備昂貴，且很難維修。針頭依據(jù)其具體應(yīng)用選不同排列的探針。

2、觀測(cè)。電路板體積小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此對(duì)電路板的觀察也必須用到專業(yè)的觀測(cè)儀器。一般的，我們采用便攜式視頻顯微鏡來(lái)觀察電路板的結(jié)構(gòu)，通過(guò)視頻顯微攝像頭，可以清晰從顯微鏡看到非常直觀的電路板的顯微結(jié)構(gòu)。通過(guò)這種方式，比較容易進(jìn)行電路板的設(shè)計(jì)和檢測(cè)。

3、飛針測(cè)試。飛針測(cè)試儀不依賴于安裝在夾具或支架上的插腳圖案。基于這種系統(tǒng)，兩個(gè)或更多的探針安裝在x-y 平面上可自由移動(dòng)的微小磁頭上，測(cè)試點(diǎn)由CADI Gerber 數(shù)據(jù)直接控制。雙探針能在彼此相距4mil 的范圍內(nèi)移動(dòng)。探針能夠獨(dú)立地移動(dòng)，并且沒有真正的限定它們彼此靠近的程度。

（來(lái)源：文章屋網(wǎng) ）

電路板范文第3篇

宅男啟動(dòng)“宅創(chuàng)業(yè)”

林海從小就愛動(dòng)手“拆”東西玩，發(fā)明創(chuàng)造能力很快顯現(xiàn)。16歲的林海已經(jīng)能和自己的團(tuán)隊(duì)一起完成“積木導(dǎo)盲機(jī)器人”了。2011年從浙江科技學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)后，林海選擇自主創(chuàng)業(yè)，主攻智能家居產(chǎn)品的研發(fā)。

2012年5月份，林海無(wú)意間發(fā)現(xiàn)一段視頻――美國(guó)麻省理工學(xué)院兩位博士秀出一款他們剛剛開發(fā)出的神奇電路板。這塊電路板，你可以讓任何物件成為你實(shí)現(xiàn)創(chuàng)意的工具：幾個(gè)人連在一起可以組建一套架子鼓；要是鍵盤的哪個(gè)按鍵掉了，找個(gè)水果便可替換；石頭也能變鋼琴……林海想馬上購(gòu)置一件回家體驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)還只是個(gè)躺在實(shí)驗(yàn)室里的產(chǎn)品。此刻，一種莫名的失落感油然而生。他相信，中國(guó)的大部分宅男宅女們看到這個(gè)視頻后都會(huì)感到震撼。他決定自己做！

林海聚集了其他三個(gè)酷愛創(chuàng)意設(shè)計(jì)的技術(shù)宅男，組成一個(gè)產(chǎn)品研發(fā)小組。4個(gè)人都是“85后”，在三個(gè)不同的城市工作。他們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系，各有分工。一場(chǎng)宅男“宅創(chuàng)業(yè)”就這么啟動(dòng)了。

奇妙創(chuàng)意，用觸控改變世界

2012年6月初，基本設(shè)計(jì)形成?；驹硎牵和ㄟ^(guò)微控制器檢測(cè)微弱的電流來(lái)判斷是否有回路產(chǎn)生，如果檢測(cè)出某個(gè)端口有微弱的電流產(chǎn)生，就馬上通過(guò)USB接口發(fā)送一個(gè)按鍵、鼠標(biāo)或執(zhí)行程序等信號(hào)給計(jì)算機(jī)，從而讓任何連接到電路板上的物體擁有類似觸摸感應(yīng)的功能。

整個(gè)研發(fā)過(guò)程中，林海和他的團(tuán)隊(duì)面臨著許許多多的問(wèn)題：如何提高穩(wěn)定性，如何兼容更多的操作系統(tǒng)或其他平臺(tái)，如何降低成本……盡管如此，創(chuàng)造新產(chǎn)品對(duì)技術(shù)宅們來(lái)說(shuō)，還是相對(duì)容易的事情。而給這塊有魔力的電路板起名，才真是傷透了腦筋。

當(dāng)初大家七嘴八舌地提出了很多名字，意見始終無(wú)法統(tǒng)一。最后，他們只好登上互聯(lián)網(wǎng)征求廣大群眾的意見，最終才選定了“酷樂宅”這個(gè)名字?！翱帷贝砹水a(chǎn)品的特性，新鮮、創(chuàng)意、潮流；“樂”代表了產(chǎn)品的使用效果：有趣、愉悅、歡樂；“宅”代表了產(chǎn)品的用戶群：極客、學(xué)生、宅人。

“酷樂宅”擁有一套自主開發(fā)的核心技術(shù)，更加符合中國(guó)人的使用習(xí)慣，使用起來(lái)非常簡(jiǎn)單。安裝好自帶軟件，帶好地線手腕帶，再用金屬夾把物品夾住就可以了。切菜用的砧板，貼上幾根鐵絲，連上電腦，就變成了一把能夠彈出優(yōu)美音樂的電子吉他；在辦公時(shí)想解放雙手，就可以在辦公桌下放兩塊鋁箔紙，并連接到滾輪輸入口上，可以用腳來(lái)翻看網(wǎng)頁(yè)；可以讓樓梯變成鋼琴，將水箱變成跳舞毯，讓香蕉變成鍵盤，用水果來(lái)彈鋼琴，用掃把來(lái)彈吉他……真是酷斃、萌爆了！

這么好玩的產(chǎn)品，想不火都難！很快，林海通過(guò)網(wǎng)絡(luò)募集到不少資金，一個(gè)月內(nèi)就有數(shù)千名網(wǎng)友給他送來(lái)訂單。于是，林海回到浙江老家批量生產(chǎn)，將每塊電路板的成本由1000元降低到100元以下。2011年11月“酷樂宅”正式上市后，收到了非常不錯(cuò)的反響。

足不出戶“玩”成百萬(wàn)富翁

現(xiàn)在“酷樂宅”技術(shù)更加成熟，已經(jīng)不再僅僅是供宅男宅女們消遣的單一娛樂產(chǎn)品了。最近，它已經(jīng)出現(xiàn)在部分中小學(xué)的信息技術(shù)選修課程中?！敖窈笪覀儠?huì)更加注重和中小學(xué)的合作，讓‘酷樂宅’為孩子們的科普教育做出點(diǎn)貢獻(xiàn)?！?/p>

“讓上肢殘疾者也能像正常人一樣使用計(jì)算機(jī)”，這是林海很久以前就有的想法?，F(xiàn)在“酷樂宅”讓他的想法變成了現(xiàn)實(shí)。失去雙手的殘疾人，只要在地面貼上鋁箔紙，接上電路板，就可以做成用雙腳控制鼠標(biāo)、鍵盤；而對(duì)于那些全身癱瘓，只有幾根手指能運(yùn)動(dòng)的殘疾人，只要在他的椅子扶手上貼上鋁箔紙，然后用手指輕觸鋁箔紙，就能操控電腦。如今，林海與很多殘疾人協(xié)會(huì)建立了固定聯(lián)系，今后將按照殘疾人的需求開發(fā)出更多的產(chǎn)品。

電路板范文第4篇

關(guān)鍵詞 軟件仿真；LASAR；VITAL；FPGA

中圖分類號(hào)TP39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2015）135-0073-02

微電子技術(shù)的飛速發(fā)展，使數(shù)字電路系統(tǒng)功能不斷強(qiáng)大、集成度不斷提高，也給電路板的維修提出更高的要求，因此，研究有效的數(shù)字電路板自動(dòng)測(cè)試方法有著重要的意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1目前主要的數(shù)字電路板的測(cè)試方法

最早的專用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）由信號(hào)發(fā)生器、示波器、邏輯分析儀等各種測(cè)試儀器的組合而成，模塊化儀器的出現(xiàn)使其實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)測(cè)試。當(dāng)前主流的自動(dòng)測(cè)試與診斷技術(shù)采用的測(cè)試設(shè)備是在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，能夠通過(guò)強(qiáng)大的測(cè)試軟件來(lái)完成信號(hào)的采集和處理，自動(dòng)完成電路板的性能檢測(cè)、器件參數(shù)的分析和調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)電路故障的定位。

1.1 利用實(shí)板仿真開發(fā)測(cè)試程序

利用實(shí)板仿真技術(shù)開發(fā)測(cè)試程序的ATE采用VXI/PXI總線，系統(tǒng)對(duì)功能完好的電路板加載人工編寫的測(cè)試激勵(lì)，并錄取正確響應(yīng)。通過(guò)探筆系統(tǒng)采集相應(yīng)的電路節(jié)點(diǎn)正確信息，并把這些信息存入測(cè)試比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中，供以后測(cè)試診斷和測(cè)試故障定位時(shí)使用。然而，這種測(cè)試方法只具有對(duì)數(shù)字電路的靜態(tài)測(cè)試能力，并且對(duì)開發(fā)人員要求高，開發(fā)周期長(zhǎng)，測(cè)試程序的性能（故障檢測(cè)率和故障隔離率）無(wú)法得到確保，同時(shí)也缺少對(duì)已開發(fā)測(cè)試程序的驗(yàn)證和評(píng)估手段，大大影響了測(cè)試程序的開發(fā)效率和質(zhì)量。

1.2通過(guò)軟件仿真開發(fā)測(cè)試程序

通過(guò)軟件仿真開發(fā)測(cè)試程序只需電路網(wǎng)絡(luò)表，仿真軟件就可以自動(dòng)生成測(cè)試向量，輔助引導(dǎo)TPS（Test Program Set）編程。這種方法能夠自動(dòng)生成測(cè)試結(jié)果、故障字典和故障檢測(cè)率報(bào)告；采用探筆探測(cè)與故障字典診斷結(jié)果相結(jié)合的方法進(jìn)行故障診斷；輸出數(shù)據(jù)文件符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEEE-STD-1445數(shù)字交換格式DTIF（Digital Test Interchange Format）。

軟件仿真的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)試向量生成速度快，故障覆蓋率高。例如目前廣泛使用的LASAR（Logic Automatic Simulate and Response，邏輯自動(dòng)激勵(lì)和響應(yīng)）軟件。

2 LASAR仿真軟件介紹

2.1 LASAR仿真軟件概述

LASAR是美國(guó)泰瑞達(dá)公司開發(fā)的一種仿真軟件，用來(lái)做數(shù)字電路的仿真和測(cè)試程序開發(fā)，能夠幫助技術(shù)人員開發(fā)出優(yōu)質(zhì)的測(cè)試激勵(lì)，并對(duì)測(cè)試激勵(lì)做出評(píng)估，以輔助技術(shù)人員進(jìn)一步優(yōu)化測(cè)試激勵(lì)。它支持動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的功能測(cè)試設(shè)備，仿真結(jié)果通過(guò)后處理，生成ATE能夠識(shí)別的格式，由ATE加載對(duì)電路板進(jìn)行測(cè)試。

2.2 LASAR仿真軟件特點(diǎn)

LASAR之所以成為數(shù)字測(cè)試程序開發(fā)的美國(guó)國(guó)防工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，源于其強(qiáng)大的故障仿真、輔助分析、環(huán)境建模能力和客觀的激勵(lì)評(píng)價(jià)能力。其標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)交換格式能夠在各種ATE測(cè)試設(shè)備之間移植，具有很好的兼容性。

測(cè)試人員要利用LASAR軟件進(jìn)行仿真，首先需要分析被測(cè)電路板的原理，在此基礎(chǔ)上，開發(fā)相應(yīng)的測(cè)試激勵(lì)，結(jié)合網(wǎng)表文件，就能自動(dòng)生成正確響應(yīng)，同時(shí)給出測(cè)試激勵(lì)能夠達(dá)到的故障覆蓋率、隔離率等評(píng)判測(cè)試激勵(lì)質(zhì)量的指標(biāo)，以期得到更加完善的測(cè)試激勵(lì)。LASAR在解決邏輯關(guān)系復(fù)雜、功能分析困難和含有復(fù)雜數(shù)字邏輯器件的電路板自動(dòng)測(cè)試程序開發(fā)方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，因此已被全球國(guó)防電子與航空工程普遍采用。

應(yīng)用LASAR軟件仿真技術(shù)生成電路板自動(dòng)測(cè)試代碼，必須具備電路板網(wǎng)絡(luò)表和電路板上所有數(shù)字邏輯器件的模型。含有FPGA器件的電路板，應(yīng)用LASAR軟件，難點(diǎn)是構(gòu)造器件模型，特別是對(duì)FPGA等復(fù)雜可編程邏輯器件的建模。而IEEE1076.4的VITAL標(biāo)準(zhǔn)與LASAR仿真軟件的結(jié)合，能夠方便地解決這個(gè)問(wèn)題，后面的章節(jié)將會(huì)詳細(xì)介紹。

2.3 LASAR仿真軟件工作原理

LASAR仿真軟件的工作原理是系統(tǒng)對(duì)功能完好的電路板加載人工編寫的測(cè)試激勵(lì)，從輸入端施加測(cè)試激勵(lì)，通過(guò)探筆系統(tǒng)采集相應(yīng)的電路節(jié)點(diǎn)正確信息，并把這些信息存入測(cè)試比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中，供以后測(cè)試診斷和測(cè)試故障定位時(shí)使用。對(duì)故障電路板，給其施加與同樣的測(cè)試激勵(lì)，將其輸出的響應(yīng)與測(cè)試對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)中的正確結(jié)果進(jìn)行比較。如果結(jié)果相同，則被測(cè)電路板工作正常；反之，則被測(cè)電路板存在故障。如果想具體定位故障節(jié)點(diǎn)，需要進(jìn)一步利用故障字典進(jìn)行故障診斷，直至定位故

障點(diǎn)。

LASAR仿真軟件測(cè)試簡(jiǎn)單的數(shù)字電路非常有優(yōu)勢(shì)，但是，隨著芯片設(shè)計(jì)的規(guī)模越來(lái)越大，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，器件建模相應(yīng)增加了難度，完全依靠LASAR仿真軟件無(wú)法完成復(fù)雜邏輯器件的測(cè)試問(wèn)題。

3 器件建模

3.1 基于LASAR的復(fù)雜邏輯器件建模

LASAR仿真軟件建模思想是通過(guò)將器件的描述文件編譯為器件模型并加入數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)創(chuàng)建器件的軟件模型。

為了實(shí)現(xiàn)電路板的仿真和故障診斷，電路板上的每一個(gè)元器件都必須能在器件庫(kù)里找到其模型。該器件模型可能是泰瑞達(dá)公司在LASAR軟件包中的器件庫(kù)里提供了的，也可能需要用戶自己建立，再加入LASAR器件庫(kù)以備仿真時(shí)使用。

在LASAR環(huán)境下，用戶可以通過(guò)三種方式來(lái)建立器件模型：

1）直接利用用系統(tǒng)自帶的編輯器創(chuàng)建器件的結(jié)構(gòu)模型，以邏輯門為基礎(chǔ)來(lái)描述電路，前提是技術(shù)人員要對(duì)器件內(nèi)部門級(jí)結(jié)構(gòu)十分清楚。

2）對(duì)于沒有可靠的結(jié)構(gòu)描述信息的復(fù)雜器件，如果其邏輯功能明確，可以利用LASAR提供的行為模型語(yǔ)言LABEL（LASAR Software Behavioral Language）對(duì)器件進(jìn)行功能行為級(jí)的描述。

3）對(duì)復(fù)雜可編程邏輯器件，可以利用VITAL（VHDL Initiative Toward ASIC Language）建模的方法，將此類器件開發(fā)軟件的設(shè)計(jì)輸出，再轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)ASAR能夠識(shí)別的器件模型。

上述三種建模方法，最終都要將自建的器件模型存入器件庫(kù)（local library）中，電路模型編譯才能

通過(guò)。

3.2 基于VITAL語(yǔ)言的FPGA功能建模

復(fù)雜邏輯器件的開發(fā)形式靈活多樣，可以用圖形化編輯輸入、硬件描述語(yǔ)言輸入、波形輸入等多種形式，但所構(gòu)建器件功能的描述難以應(yīng)用到仿真軟件或移植到ATE上去。通過(guò)VITAL模型方法，能夠?qū)⑦@些設(shè)計(jì)方式綜合到一起，構(gòu)建能夠被仿真軟件識(shí)別并應(yīng)用的器件模型，從而將復(fù)雜邏輯器件的功能描述輸入到仿真軟件中。

VITAL標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用，使設(shè)計(jì)者能夠用自己熟悉的方法描述FPGA等復(fù)雜可編程邏輯器件的功能，然后將描述文件以VITAL標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)入到LASAR中，構(gòu)建復(fù)雜器件的LASAR仿真模型，對(duì)含有這個(gè)器件的電路板進(jìn)行故障仿真，仿真結(jié)果經(jīng)過(guò)后處理，應(yīng)用到ATE上，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)這類含有復(fù)雜邏輯器件電路板的測(cè)試診斷。

4 含F(xiàn)PGA的數(shù)字電路板測(cè)試方案

要采用VITAL建模方法實(shí)現(xiàn)含復(fù)雜邏輯器件電路板的功能測(cè)試，首先要在Muxplus開發(fā)環(huán)境中生成VITAL模型，將模型導(dǎo)入LASAR，此時(shí)可以將其作為L(zhǎng)ASAR庫(kù)里的普通邏輯器件進(jìn)行編譯，然后進(jìn)行電路板的好板仿真和故障仿真，生成后綴為tap的后處理文件，即生成了測(cè)試向量。此時(shí)ATE調(diào)用此向量即可完成電路板的功能測(cè)試。被測(cè)電路故障覆蓋率可以達(dá)到100%。該方法利用現(xiàn)有成熟的測(cè)試資源，能夠?qū)崿F(xiàn)含復(fù)雜可編程邏輯器件電路板的測(cè)試與故障診斷。

解決了FPGA器件建模問(wèn)題，就能將其融合到整個(gè)電路中，實(shí)現(xiàn)電路的完整功能測(cè)試和故障診斷。對(duì)一些設(shè)計(jì)功能不明確的FPGA器件，可以根據(jù)其在電路中的用途來(lái)重新構(gòu)造功能進(jìn)行建模，最終完成測(cè)試。

5結(jié)論

本文對(duì)數(shù)字電路板常用的測(cè)試方法進(jìn)行深入研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)測(cè)試診斷工作中的需求，從工程應(yīng)用的角度，綜合應(yīng)用ATE技術(shù)、VITAL標(biāo)準(zhǔn)和LASAR仿真技術(shù)，提出一種通用的含復(fù)雜邏輯器件數(shù)字電路板的自動(dòng)測(cè)試思路，能夠達(dá)到較高的故障覆蓋率和測(cè)試效率。該方法能夠提高故障覆蓋率和測(cè)試效率，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)快速故障定位與維修，還能節(jié)省維修成本，縮短維修周期，極大地提高部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力。

參考文獻(xiàn)

[1]David Rolincekc，Next Generation Function Test Program Development System，AUTOTESTCON2000.

電路板范文第5篇

關(guān)鍵詞：電路板；故障植入；知識(shí)獲取

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）34-0182-02

1 概述

基于知識(shí)的智能化故障診斷專家系統(tǒng)，是現(xiàn)代設(shè)備診斷技術(shù)中最有前途的發(fā)展方向之一。智能故障診斷過(guò)程的實(shí)質(zhì)是知識(shí)的運(yùn)用和處理過(guò)程，知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量決定了智能故障診斷系統(tǒng)能力的大小和診斷效果，推理控制策略決定了知識(shí)的使用效率[1]。由此可見，知識(shí)是智能故障診斷系統(tǒng)的核心。在故障診斷系統(tǒng)中對(duì)知識(shí)的研究主要包括知識(shí)的獲取、表示和使用。但目前由于知識(shí)工程技術(shù)領(lǐng)域有許多問(wèn)題還未解決，對(duì)知識(shí)的獲取和表示還有一定的困難。

以電路板作為研究對(duì)象進(jìn)行故障知識(shí)獲取時(shí)，要解決以下問(wèn)題：1、對(duì)研究對(duì)象本身的認(rèn)識(shí)要深入；2、設(shè)計(jì)相應(yīng)的電路，一方面提供電路板工作所需的信號(hào)，另一方面對(duì)關(guān)鍵信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，以供獲取研究對(duì)象知識(shí)；3、在目標(biāo)電路上設(shè)置故障，以供獲取故障知識(shí)。

本研究以某系統(tǒng)信號(hào)接口板作為研究對(duì)象，設(shè)計(jì)了一套基于PC和PCI數(shù)據(jù)采集卡的信號(hào)調(diào)理和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可通過(guò)軟件或硬件跳線的方式對(duì)目標(biāo)電路板設(shè)置故障，并通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)獲取故障數(shù)據(jù)，并以知識(shí)的形式存儲(chǔ)故障數(shù)據(jù)。硬件上主要采取了：1、對(duì)目標(biāo)電路板進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，增加了跳線和測(cè)試接口；2、采用了接口豐富的研華PCI1712多功能數(shù)據(jù)采集卡；3、充分利用PCI1712的接口設(shè)計(jì)了調(diào)理電路。另一方面軟件上，使用通用編程平臺(tái)VisualC++結(jié)合研華ActiveDAQ、ActiveDAQPro控件進(jìn)行編程，其中交互界面主要使用Visualc++ MFC設(shè)計(jì)，硬件的控制主要通過(guò)ActiveDAQ控件完成，波形顯示通過(guò)ActiveDAQPro控件完成。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

系統(tǒng)軟硬件總體框圖如圖1所示。

系統(tǒng)總體框圖如圖1所示，用PC作為系統(tǒng)的控制端，控制軟件由參數(shù)顯示與分析模塊、故障設(shè)置模塊和知識(shí)管理模塊等幾個(gè)基本功能模塊組成，完成對(duì)系統(tǒng)的總體控制和數(shù)據(jù)管理；PCI多功能數(shù)據(jù)采集卡在PC的控制下完成數(shù)據(jù)采集和故障動(dòng)態(tài)植入的功能；條件形成電路、故障植入電路和信號(hào)調(diào)理電路相互配合，完成三個(gè)功能：為目標(biāo)電路的正常工作提供環(huán)境、故障動(dòng)態(tài)植入和數(shù)據(jù)采集功能。

對(duì)硬件電路的控制與數(shù)據(jù)采集通過(guò)PCI多功能數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行。主要的硬件電路設(shè)計(jì)工作包括：1、對(duì)目標(biāo)電路的改造；2、設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路；3、故障植入電路。對(duì)目標(biāo)電路的改造工作主要是在實(shí)現(xiàn)其電路原理的基礎(chǔ)上通過(guò)繼電器、矩陣開關(guān)或跳線完成電路故障的設(shè)置，主要的手段是對(duì)特定的器件和關(guān)鍵點(diǎn)設(shè)置短路和斷路的跳線選擇。條件形成電路主要是提供目標(biāo)電路能夠工作的外部信號(hào)，主要包括電源信號(hào)和激勵(lì)信號(hào)。故障植入電路主要通過(guò)繼電器和數(shù)據(jù)采集卡控制調(diào)理信號(hào)的通斷。

軟件設(shè)計(jì)采用Visual C++平臺(tái)搭建系統(tǒng)的框架，對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行全面的管理，提供數(shù)據(jù)管理、功能控制、數(shù)據(jù)顯示與分析等功能。

3 數(shù)據(jù)采集與控制

3.1條件形成與故障植入電路

條件形成電路主要是提供目標(biāo)電路能夠工作的外部信號(hào)，包括電源信號(hào)和激勵(lì)信號(hào)。如圖2所示，根據(jù)目標(biāo)電路的特點(diǎn)設(shè)計(jì)電源和激勵(lì)信號(hào)電路，通過(guò)矩陣開關(guān)接入目標(biāo)電路。激勵(lì)信號(hào)主要包括各種開關(guān)信號(hào)，如模擬信號(hào)、串行數(shù)字信號(hào)、離散信號(hào)、功率信號(hào)、射頻信號(hào)、高速數(shù)字信號(hào)等，都能經(jīng)過(guò)矩陣開關(guān)進(jìn)行自動(dòng)切換[3]。

為了獲取電路在不同狀態(tài)下的參數(shù)，特別是在故障狀態(tài)下的動(dòng)態(tài)參數(shù)，需要對(duì)電路進(jìn)行故障植入，主要采用的方法是：1、通過(guò)矩陣開關(guān)改變目標(biāo)電路的激勵(lì)源；2、對(duì)目標(biāo)電路進(jìn)行改造，通過(guò)跳線或通過(guò)矩陣開關(guān)改變目標(biāo)電路連接。

3.2 信號(hào)調(diào)理電路

信號(hào)調(diào)理平臺(tái)是系統(tǒng)主要的硬件，主要對(duì)各種的直流和交流信號(hào)進(jìn)行調(diào)理與采集。其中交流信號(hào)的檢測(cè)原理如圖3所示。待測(cè)交流信號(hào)通過(guò)經(jīng)過(guò)分壓電路以及比例放大電路處理之后分成兩路，其中一路經(jīng)模擬開關(guān)和峰值保持電路后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，可采集到交流信號(hào)的峰值。另一路，經(jīng)整形和模擬開關(guān)之后，進(jìn)行頻率測(cè)量。

直流信號(hào)調(diào)理電路用于把待測(cè)的直流信號(hào)進(jìn)行分壓、電壓跟隨和限幅處理，使之滿足A/D采集端口的電壓要求。

3.3 數(shù)據(jù)采集卡

系統(tǒng)主要的數(shù)據(jù)采集和對(duì)電路的控制主要通過(guò)PCI1712的AI和DIO口完成的。PCI1712多功能數(shù)據(jù)采集卡提供了豐富的接口，主要包括：16位數(shù)字I/O口、16位模擬I/O口。當(dāng)然，這些接口還不夠用的話，可以通過(guò)硬件電路進(jìn)行擴(kuò)展[4]。

數(shù)據(jù)采集卡的驅(qū)動(dòng)軟件可以直接對(duì)板卡的寄存器編程，管理數(shù)據(jù)采集硬件的操作并把它和處理器中斷、DMA和內(nèi)存等資源結(jié)合在一起。驅(qū)動(dòng)軟件隱藏了復(fù)雜的硬件底層編程細(xì)節(jié)，為用戶提供了容易理解的接口[2]。使用VC++控制PCI數(shù)據(jù)采集卡有多種方法可以選擇使用DLL（動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)）函數(shù)或ActiveX控件進(jìn)行。使用DLL編程編程比較靈活，但實(shí)現(xiàn)起來(lái)較為復(fù)雜，尤其是在對(duì)中斷觸發(fā)的管理，需要設(shè)置多線程的同步。使用ActiveX控件則可以使用很少的代碼來(lái)完成軟件觸發(fā)、中斷觸發(fā)和DMA的數(shù)據(jù)采集功能。PCI1712的ActiveX DAQ控件主要包括AI、AO、DI、DO、Counter、PULS等，ActiveX DAQ Pro還提供了一些圖形控件。

使用ActiveX DAQ控件進(jìn)行編程一般過(guò)程為：在界面上插入控件、導(dǎo)入控件控制類、建立控件控制變量、選擇設(shè)備、打開設(shè)備、使用設(shè)備、關(guān)閉設(shè)備等。

4 知識(shí)獲取和表達(dá)

知識(shí)的表達(dá)方法有很多種主要包括：邏輯表示法、產(chǎn)生式表示法、框架表示法、語(yǔ)義網(wǎng)表示法、腳本表示法、過(guò)程表示法、petri網(wǎng)表示法、神經(jīng)元表示法和面向?qū)ο蟊硎痉ǖ?。在選擇知識(shí)的表示方法時(shí)主要考慮知識(shí)的表示能力、推理效率、正確性和結(jié)構(gòu)性。

電路故障知識(shí)主要是電路實(shí)時(shí)測(cè)量的參數(shù)，包括電壓、峰值電壓、波形、時(shí)間等信號(hào)。“設(shè)計(jì)故障診斷專家系統(tǒng)時(shí)，要求既能表達(dá)領(lǐng)域?qū)ο蟮撵o態(tài)特性、行為特征及約束，又要表達(dá)專家經(jīng)驗(yàn)、 判斷決策等知識(shí)，還要有較強(qiáng)的數(shù)值計(jì)算及過(guò)程控制能力?！盵5]本研究采用面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法。面向?qū)ο蟮闹R(shí)表示方法相對(duì)于產(chǎn)生式表示法、框架表示法等傳統(tǒng)表示方法來(lái)說(shuō)具有很大的優(yōu)越性，它不但能充分利用傳統(tǒng)框架對(duì)邏輯語(yǔ)言的描述能力，還能夠嵌入規(guī)則，所以它可以方便的對(duì)邏輯語(yǔ)言表達(dá)也可以對(duì)數(shù)值進(jìn)行表達(dá)，同時(shí)具備很強(qiáng)的擴(kuò)展能力。

5 使用效果

系統(tǒng)軟件運(yùn)行效果如圖4所示，經(jīng)試用該項(xiàng)目取得了比較良好的使用效果，故障設(shè)置方便，結(jié)果顯示直觀，故障知識(shí)表達(dá)清楚，為智能化故障診斷專家系統(tǒng)故障知識(shí)的獲取提供了一個(gè)比較好的途徑。

6 總結(jié)

本研究只是探討性的研究了特定電路板故障植入、實(shí)時(shí)獲取電路運(yùn)行數(shù)據(jù)、并從中獲取電路故障知識(shí)，為實(shí)現(xiàn)智能化專家系統(tǒng)打下基礎(chǔ)，但具有一定的局限性：不同電路板所需的激勵(lì)信號(hào)不同，使用外部電路植入故障之后有可能造成電路板燒壞等，這些問(wèn)題希望讀者注意。

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