集成电路测试仪不是所有有问题的振荡都是高频的.一个不稳定的开关稳压器反馈环路可以产生低频的振荡.对开关稳压器反馈环路进行故障诊断,我建议首先用网络分析仪来节省你进行故障诊断的时间.网络分析仪便于分析数据并检查发生故障电路的变化,但是,我倾向于在实时阶跃响应中观察.如果它符合频域响应,那就没问题,否则我会怀疑.
电路板故障检测仪其次,如果你以前的电路版本可以正常工作,那么不能工作的新版本和旧的有什么不同的呢?当新电路出现故障的时候,注意保留一个或几个能够正常工作的旧版本以便于你与新的电路进行比较.第三,注意元器件,比如电容,如果有人改变了型号或电源电压,其高频特性可能会改变.
开关稳压器中的光隔离器是另一个能够导致振荡的原因,因为它有着宽的DC增益和AC响应.另一方面,一个开关稳压器IC不太可能产生振荡。因为它的响应基于这个原因，你应该有一个具有插槽的额外模块,它采用不同的电源,不同的设备类型以及有余度的IC,来检测这些新奇的小故障.你可以想到寄生电容和电感会使得插槽的使用弊大于利,不过实际上仍然是利大于弊的.
集成电路测试仪开尔文连接的用处并没有被广泛认可.事实上,当EDN的助理编辑Julie Schofield最近向我提出相关问题的时候,我很惊讶地发现对此几乎找不到已出版的参考资料.我找了不少的参考书及教科书,竟然找不到一个确切的定义或者是解释.不过,我在Keithly的目录里找到了一个支持开尔文连接测量设备的”Kelvin夹”.我也找到了一些Textool插座的数据手册,其中有提到开尔文连接的优点.既然Julie和我都不能在任何技术百科全书里找到关于开尔文连接的描述,在这里,我将尽力把它的有用之处详细地解释一下.
或许遥感技术可以算是开尔文连接最常被用到的地方了.开尔连接和插座能给测试电路的终端或者引脚提供准确的电压.如果你不能精确地控制电压,那么你就不能准确地满足它们的指标.
电路板故障检测仪例如,比方说我们要测量LM323负载调节,5V稳压器,当Vin精确地保持在+8.00V时，负载从5mA变化到3.00A.在该电路中,有4对开尔文连接在工作.第一对在电源输出.这个可编程的电源的遥感终端允许其可以精确地保持在8.00V为DUT引脚供电.在电源业内这通常被称为”遥感”,但实际上这代表了一个开尔文连接.这很重要,因为如果电源不能保持在8.00V而下降到7.9V或7.8V,那么这个测试就不会准确.
第二个开尔文连接在DUT的输出.为了在采用不同负载的时候能够观察变化,开尔文连接为3A的输出电流提供了驱动线,同时也提供了感应线,以便用高阻抗伏特计观察DUT的输出.注意有2个感应线和2个驱动线连接或者两个感应线绑定在一起.可以这样做是因为在感应线里没有明显的电流;而在驱动线里,我们并不在乎有多少电流流过或者电压精确下降多少.
运算放大器迫使DUT的输出电流穿过达林顿晶体管,然后穿过一块由于电源先后顺序不正确而趋于闩锁的板子,则你不得不去准备尽快停止把你的板子插入到热插座上去.
集成电路测试仪电压频率转换器(VFC)是ADC的通常形式,特别是当你需要在模拟输入和数字输入之间进行隔离的时候.你可以很容易地在VFC输出端通过光隔离器接入脉冲链,这样你就可以得到不同地系统之间的隔离.VFC可以涵盖从14位到18位的动态范围.便宜的VFC比较慢,而快的比较贵.大多数的VFC有着很好的线性度,但是线性度取决于具有低介质吸收的时标电容.特氟隆可以制作最好的VFC电容,但是有着C0G特性的聚苯乙烯，聚丙烯以及陶瓷电容仅次于它.
让VFC具有很低的温度系数很不容易,因为整体的温度系数取决于部分部件,以及不同的时间延迟.
集成电路测试仪频率电压轮换器经常用做转速计,或者与VFC和光隔离器相连来提供模拟系统之间的电压隔离.FVC的线性度和漂移与VFC差不多,因此温度调整问题可以说和VFC一样.一个例外是如果你用了级联的VFC/FVC对,而且处于相同的位置和温度下,你可以调整其中一个,或者仅需要保证TC的匹配.
有关FVC的另一个问题是你经常希望其响应尽可以快,但还要保证很低的纹波.通过设计滤波器可以达成这一目标,当然,这是作为满足二者的一个折中.我的经验法则是你可以保证纹波大约低于V的0.01%,但这要用最简单的滤波器,且必须保证载波至少是100倍的F,对于一些复杂的滤波器,比如两个Sallen-Key滤波器的级联,-3dB点可以是最低载频的1/10.比如，当一个载频范围为5kHz~10kHz时，信号可以从直流到500Hz.其中表明了在电路中如何采用一个简单的锁相环来实现一个非常快的FVC.
集成电路测试仪可变电容通常是由低K材料制成的,具有与C0G电容相似的特性.它们的电性能很好.电介质并不会造成太多故障,但是某些型号的金属滑动接头或电极很薄;在仅仅旋转少量次数后-几百次或都甚至几十次-金属就会磨损而与电容的连接失效.
集成电路测试仪通常,电容器是非常可靠的器件国;而且,如果你不严重或敲打它,小信号电容将永远持续工作,而电解电容会持续工作许多年,你使用不稳定电容的方式只有一种,那就是它不适用于该项目,而那是工程师的过错,而不是电容的过错.尽管如此,可能仍然需要一些故障诊断的方法,并且,如果你可以区分出不同类型的电容器,那么你已经朝正确的方向迈出了一步集成电路测试仪.
集成电路测试仪有此汽车当你把它带到维修点的时候它就不坏了,有些电路当你观察它的时候它就能正常工作了,难道它只会在每天凌晨两点的时候停止工作吗?这都是一些需要很大努力去解决的问题.
下面的一些技术就是用来解决一些间歇性发作问题的:
(1) 寻找这个问题与其他事物的相关性.看看它是否与每天的时间,电源电压,月亮的位置等有关?
(2) 让其他的观察者来帮忙看看其他的什么东西还与这个问题有关.这些额外的帮助既包括更多人帮你观察也包括使用更多的设备去监视更多的信息.
(3) 集成电路测试仪试着去做一些事.应用加热或制冷可能会给你一些线索.添加一些抖动或者机械震动有可能会导致一些处在边缘的连接永久失去作用,也就了解了问题及其解决方法.
(4) 建立一个存储或者一个类似的数据获取系统去诱发问题并且保存在问题瞬间出现的情形.依靠这些系统的性质,我就可以在问题发生这前或者之后存储数据.这些在自我破坏性情况下非常有用.
(5) 请一个或更多的朋友帮助你分析问题.朋友或许会帮助你提出一个失效模式,情况分析或者新的测试方法,这些都有可能给你一些线索.
(6)集成电路测试仪 如果这个问题非常难解决,那就用极端的措施去解决它.去借一些特殊的工具,为这个失败的电路或者设备制作更多的复制品,希望找到更多失败的例子.在一些情况下,滥用设备可能恰恰会起作用,因为有时这可以把间断的问题转化成连续的问题,这样问题就相对好解决了.
集成电路测试仪当我们讨论仪器的问题的时候,我实在很想用一台很好的函数发生器来输出正弦波,三角波,方波以及脉冲.我喜欢我那台老式的Wavetek 191.但我并不期望输出的信号完全不失真-所有的波形都会有一点失真,在高频条件下尤其如此.因此,当我希望从函数发生器上得到一个清晰的正弦波形时,我会让输出的信号在低频条件下通过有源滤波器,在高频条件下通过LC滤波器.如果我想得到清晰的方波波形,我会让信号通过一台边沿放大器或者一台二极管整流衰减器.如果想要得到比函数发生器输出的更为清晰的三角波形,我们就要造出一台三角波发生器.
集成电路测试仪但是现在的函数发生器都让我失望,尤其是一个粗心的人太多次去按一个键然后输出就停了下来.我经常要花五分钟的时间查明发生了什么问题.当我需要的时候,我喜欢这些强大的,多用途的功能,但当我按了错误的按键时,它们也会令我发疯.
类似地,如果你没有意识到有人按下了那些不安全可靠的按键,一台示波器所显示的波形可能会丢失或者隐藏在角落几分钟.当这些数字示波器带着那些很多层次的菜单以及子菜单开始这个游戏的时候,我想我需要一个如伙伴般的系统.当我毫无希望地陷入困境时,一个人会出现并帮我摆脱困境.无论如何,那个可恶的光束定位器在什么菜单里?
集成电路测试仪但是,最近示波器工作的情况非常不好,在你将曲线在标尺上拖出几厘米来调高增益以期从底部看上去是一个高大的方波之后,别再指望得到精确的结果.大多数的示波器都没有义务在这一点上做得非常好.类似地,请确保微调电容在10X探头上有良好的适应性,并且当你要追踪快信号时接一根地线.
集成电路测试仪当二极管通过电流时,它要花费多长时间关闭电流呢?这是另一个广泛研究的现象.速度慢的二极管要经过几十到几百毫秒的时间断开.比方说,2N930的集电极-基极结从30mA变到小于1mA要花费30us,变到纳安级的时间就更长了.如此长的时间中主要的是三极管存储在集电极里的载流子的聚合时间.其他的二极管,尤其是掺金的二极管,下降到纳安级的时间要短得多.肖特基二极管比1ns之内下降4mA,可能还有几毫安是无法在1ms内断开的.如果将肖特基二极管用于断开迅速的精密箝位电路-比如说固定检波器,一定会存在一小段时间”拖尾”.
电路板故障检测仪开关稳压器需要有能够迅速断开的二极管,大电流整流器和三极管.如果重复频率很高，电流很大而且二极管断开很慢，那么肯定会因为过热而无法正常工作.决不能让1n4002在20kHz~40kHz下工作,那样它会工作得很差.如果要高速率下的中等电流,可以并联几个1N914.我在紧急情况下实验过,效果还不错，但是我不能担保它在长期稳定的条件下是合适的方法。工程师要为自己的电路选择适当的速率，这才是合适的方法。存在高速，快速恢复，超快二极管。肖特基整流器的速度更快，但是在大电压的情况下不能工作。当你设计这些速度下的开关稳压器时一定要保持清醒的头脑，或者至少戴上防护镜以保证即使电路爆炸也不会受伤.
集成电路测试仪比较器是一个去除了阻尼电容的非常简化的运算放大器.比较器有很大的电压增益,而且在高频下大都有一些相移.因此,振荡总是难免的.实际上大多数比较器都有振荡问题.
慢比较器,比如我们熟悉的LM339,可以很好的工作.如果你设计PCB版图,以便使比较器的输出以及其他所有大的,快速的噪声信号远离比较器的输入,你通常可以获得良好的没有振荡的输出.然后,即使低速的情况,如果你在其差分输入上施加一个缓慢上升的斜线电压,LM339可能会振荡.如果输入信号源具有阻抗或者如果PCV版图没有提供保护,那么事情就会变得更加糟糕.
电路板故障检测仪总的来说,对于每个比较器的应用,从输出端到正输入端,你应该提供一点儿迟滞或者是正反馈.引入多少呢?我想在靠近比较器的过零点阈值处可以提供相当于能够避免振荡最小量大约2倍到3倍的迟滞.这个反馈余度可以保证其正常工作.我从没见过这个迟滞安全系数技术在其他文献中写过,所以你可以先读一下.
我的关于过度迟滞的建议又是一个单凭经验的方法.你可能想采用更多的迟滞,这取决于你的应用.比如,在RC振荡器中的比较器可以工作在1V,2V,5V的迟滞,你可以用超过迟滞最小量的值.再有,如果你有一个在其上面叠加着几毫伏噪声的信号,那么感知这个信号的比较器将需要一个大于最坏情况2倍到3倍的迟滞范围.
集成电路测试仪过高的电压会烧坏任何稳压器.因此如果你要驱动感性负载,或者如果你的电路是感性电源,那么请确保当常规的负载通路变化时电流能流出去.比如说,如果你在一个简单的电池充电器中使用了LM350,而在输入端仅有几微法的滤波电容时,输出端与地之间的短路就会变得很危险:当稳压器试图从变压器中拉下不断增长的电流然后电流开始受限时,变压器的电感将引起高达80V的传输电压,这将直接烧坏LM350.解决方案就是在输入端使用1000uF的电容,而不是仅仅1uF或者10uF.
电路板故障检测仪对于稳压器有输出直流电压的0.01%的噪声,好多人都已经习以为常了,只有当由于1/f噪声或散粒噪声使得这些噪声成两倍,三倍的增长时他们才会开始抱怨.遇到一个高噪声的稳压器的还是很小的,因此高噪声稳压器的出现也就是一个意外.不过很不幸的是,没有哪家厂商愿意为这些稳压器进行测试以保证每个器件都是低噪声的或完好的,因此也别指望商家能告诉你哪些器件是坏的或不可靠的,应当替换掉.如果你确实非常需要低噪声集成器件,或者是有别的特别要求,最好的方法是把一些经过精心测试的器件保存起来.这样,当你发现你的某个器件碰巧噪声性能不太好时就可以使用这些保佑的器件了.
集成电路测试仪集一些人喜欢建立一个庞大的系统,并且打开电源,但是它不能工作.之后,他们不得不在这个大而复杂的系统里找出是什么出了问题.我宁愿建立一些制成标准的小模块,并且支测试每一个部分.如果它工作正常,就会为这个项目节省很多时间,并产生一个下面的积极的影响.但是如果它不工作,那我们就有机会在组装之前把问题解决掉.有时就是仅仅少了一个电容,也有一些时候,是我的整个概念就是错的,越早发现越有利.因此,如果你看到我的系统是由14个7in的部分组合而成的，所有的都是安装在一个母板上,那用不着惊奇.我的意思是,如果你能在第一时间里制造一个庞大的系统,那你很强大.我常常提醒我的工程师,这些东西第一次运行时可能会失败,但是它们确实离成功已经很近了.也许你要做的只是改变这里的一个电阻或那里的一个电容,不会是空难性的失败.
电路板故障检测仪类似地,当我有一个电路不正常工作时,我仅仅是想让它正常工作吗?当然不是,我想要做的事情是知道哪里出了问题,并且当我尝试着改变时会发生什么事情.因此,我从不一次就给我的技术人员一页很长的清单,其中记载他们要在哪里做些变动.我告诉他,先在这里做个变动,看看增益会不会变好.如果这样无效,那么就在其他地方再做个变动,并且要看着增益和相伴的变化.然后在输出阶段试着拧动旋扭,在10kHz的时候就会减小失真.如果他在同一时间做出了这些变动,结果可能会改善,但是如果我们不知道这个改善得益于哪一个变动,那么我们什么也学不到,不是吗?
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