Diagnostika
Download
1 / 132

Diagnostika - PowerPoint PPT Presentation


  • 111 Views
  • Uploaded on

Diagnostika.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' Diagnostika' - abigail-boyd


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

Neustále narůstající složitost a nezvyklý způsob zpracování, záznamu a prezentace informací číslicovou formou komplikoval kontrolu jakosti číslicových systémů již od počátku jejich vzniku. Snahy o automatizaci kontroly daly vzniknout nauce zvané technická diagnostika. Je to nauka o metodách ekonomického zjišťování technického stavu výrobků.Jezaložena na nedestruktivních metodách, ale jeodkázána jen na vnějšíprojevy, kterými se mohou maše informace o skutečném stavu výrobku jen nepřímo zprostředkovat.


Teoretické základy pro takovouto metodiku řešení lze najít v analýze problému "černé skříňky" známého z elektroniky a technické kybernetiky. Vzhledem k omezenému rozsahu textu lze probrat jen nejzákladnější informace.


Z kladn pojmy
Základní pojmy najít v analýze problému "černé skříňky" známého z elektroniky a technické kybernetiky. Vzhledem k omezenému rozsahu textu lze probrat jen nejzákladnější informace.

Testovaná jednotkaje libovolně velký celek v rámci celého systému - na příklad hradlo, procesor, zásuvná jednotka, počítač, počítačová síť. Základní úlohou je pak zjistit technický stav této testované jednotky. Podle toho jak je jednotka schopna splnit předepsanou funkci se rozlišují dva stavy -poruchový a bezporuchový stav. Porucha je pak definována tak, že je ukončena schopnost výrobku plnit funkci podle technických podmínek.


Je však třeba rozlišovat poruchu a chybu. najít v analýze problému "černé skříňky" známého z elektroniky a technické kybernetiky. Vzhledem k omezenému rozsahu textu lze probrat jen nejzákladnější informace.Chyba je neshoda mezi správnou a skutečnou hodnotouproměnné v určitém místě obvodu. Jejím prostřednictvím pak poruchu obvykle odhalujeme. Obvykle odhalujeme znamená, že ne každá porucha musí vést k projevu chyby.Takovou poruchu pak označujeme za skrytou či latentní.


Rozlišení poruchového a bezporuchového stavu nazýváme detekcí poruchy - nejedná se o žádnou zcela konkrétní identifikaci závady či počtu závad, ale jen o stav který lze jednobitově vyjádřit pracuje, nepracuje. Pro potřeby případné následné opravy je pak třeba provést lokalizaci poruchy. Zde se hovoří o rozlišení skupin poruch a ne o rozlišení jednotlivých poruchových stavů, protože opravář provádí opravu způsobem výměny některého celku ve kterém se může vyskytnout více poruch ( například integrovaný obvod u něhož je vadné napájení a přitom obsahuje více hradel).


Je však nutno upozornit na to, , že detekcí poruchyautomatická lokalizace poruch s přesností na jeden výměnný celek je velmi obtížná úloha a v praxi řešitelná za cenu velmi drahého testovacího zařízení. Proto v praxi nezbývá než upřesňovat diagnózu výměnou například jednotek. Nejčastější příčinou je to, že z hlediska odezvy vykazují některé poruchy přesně stejné chování, což nelze rozlišit žádným testem.


Diagnostick testy
Diagnostické testy detekcí poruchy

Výše uvedené základní úlohy se řeší pomocí diagnostických testů. Diagnostický test číslicového zařízení je množina vzájemně přiřazených dvojic vstupních a výstupních dat, t.j. vstupních dat a výstupních odezev. Každá takováto dvojice se nazývá krokem testu a počet kroků testu udává délku testu. Posloupnost vstupních dat se nazývá vstupní posloupnost testu a posloupnost odezev je výstupní posloupnost testu.


Velmi důležitým parametrem je detekcí poruchydiagnostické pokrytí, které udává absolutní či relativní pokrytí typu poruchy kterou sledujeme. Test který má 100% pokrytínazýváme úplným testem. Test lze i nadále rozšiřovat o další kroky, čímž se ale pokrytí již nezvětší. Při vypuštění některých kroků testu se musí dát pozor na úplnost testu.Test ze kterého nelze vypustit žádný krok bez ztráty úplnosti se nazývá neredundantní.


Úplný test s minimální délkou se nazývá minimální test. Těchto testů může být několik a často představuje extrémní případ, protože minimalizace může být složitá a drahá. Triviální test je takový test, při kterém se vyzkouší všechny možné funkce které má testovaný obvod realizovat. Pro n-vstupový kombinační logický obvod má délku 2n a skládá se ze všech kombinací hodnot n proměnných.


Vstupní i výstupní posloupnost je možno zaznamenat na paměťové médium a provádět testování obvodu takto či pomocí správně fungujícího obvodu. Tento test nazýváme test srovnání s etalonem nebo též komparační test.

Diagnostický test se provádí po krocích při čemž po každém kroku se testuje odezva. Podle toho jakým způsobem se vybírá následující krok testu se dělí testy na závislé a nezávislé.V nezávislém testu je vstupní posloupnost určena pevně předem.Závislý test (adaptivní, sekvenční) je charakterizován výběrem dalšího kroku testu v závislosti na výsledku.


  • Oba tyto druhy testů lze dále rozdělit na :

    • výrobní

    • provozní (servisní)


  • U všech uvedených systémů, se sledují následující parametry :

    • statické

    • dynamické


  • Ru n testy
    Ruční testy obvodů :

    Ruční testování systémů zahrnuje diagnostické metody vyžadující většinou vysoce kvalifikovaného pracovníka s detailní znalostí testovaných obvodů a příslušným přístrojovým vybavením jako jsou:

    • osciloskopy

    • čítače

    • generátory funkcí

    • logické analyzátory atd


    Pracovník pomocí přístrojů a výrobní dokumentace ověřuje parametry v důležitých sledovaných bodech systému. Konstrukční řešení ať již desek či bloků musí umožnit přístup k těmto měřícím bodům. Měřící body občas bývají vyvedeny na speciální měřící konektory pro různé diagnostické hladiny, to znamená na úrovni desek, jednotlivých bloků nebo celého systému.


    U desek mohou být například důležité měřící body vyvedeny na speciální jednokolíkové měřící svorky. Ty bývají na desce označeny různými způsoby (vyleptáním značek, sítotiskem atd). Příslušné hodnoty signálu (U,I,f atd) v tomto bodě odpovídají správné funkci a jsou uvedeny v příslušné výrobní (servisní) dokumentaci. Ruční testování lze použít na všech úrovních systému. Obvykle se využívá v malosériové výrobě.


    Automatick testy
    Automatické testy vyvedeny na speciální jednokolíkové měřící svorky. Ty bývají na desce označeny různými způsoby (vyleptáním značek, sítotiskem atd). Příslušné hodnoty signálu (U,I,f atd) v tomto bodě odpovídají správné funkci a jsou uvedeny v příslušné výrobní (servisní) dokumentaci. Ruční testování lze použít na všech úrovních systému. Obvykle se využívá v malosériové výrobě.

    Automatické testy představují ověřování parametrů systémů, kde potřebné spouštění testovacích algoritmů probíhá automaticky. Vlastní diagnostický systém bývá zpravidla řízen buď počítačem, mikropočítačem, nebo konečným automatem. Konstrukční řešení testovaného systému musí předem s automatickým testováním počítat. Jedná se o vyvedení vybraných bodů v systému na vývody konektoru systému :

    • přes hlavní konektor desky

    • přes měřící konektor desky


    V robn testy
    Výrobní testy vyvedeny na speciální jednokolíkové měřící svorky. Ty bývají na desce označeny různými způsoby (vyleptáním značek, sítotiskem atd). Příslušné hodnoty signálu (U,I,f atd) v tomto bodě odpovídají správné funkci a jsou uvedeny v příslušné výrobní (servisní) dokumentaci. Ruční testování lze použít na všech úrovních systému. Obvykle se využívá v malosériové výrobě.

    Výrobní diagnostika zahrnuje ověřování všech vstupních částí, ze kterých se systém skládá. Finální výrobce získává osvědčení o dodávaných částech od příslušných výrobců. Ověřování částí jednotlivých podsystémů i celého systému se provádí pokud je to třeba v jednotlivých fázích výroby a vždy u koncového výrobku. Někteří výrobci provádějí u náročnějších výrob ještě náhodné přejímací testy, kde se odebere určitý vzorek z dodávky a podrobí se kontrole.Pro extrémní použití se provádí ještě klimatické a další testy. Při hromadné výrobě a opakovaných zkouškách se využívá automatická diagnostika.


    Provozn testy
    Provozní testy vyvedeny na speciální jednokolíkové měřící svorky. Ty bývají na desce označeny různými způsoby (vyleptáním značek, sítotiskem atd). Příslušné hodnoty signálu (U,I,f atd) v tomto bodě odpovídají správné funkci a jsou uvedeny v příslušné výrobní (servisní) dokumentaci. Ruční testování lze použít na všech úrovních systému. Obvykle se využívá v malosériové výrobě.

    Provozní diagnostika zajišťuje ověřování parametrů a funkční způsobilost systému v provozních podmínkách. Možnosti provozní diagnostiky jsou velmi rozmanité. Příslušný diagnostický proces lze realizovat :

    • po spuštění systému (po připojení napájení)

    • v pravidelných intervalech za provozu systému

    • při odstavení systému

    • při zjištění poruchy


    Testov n statick ch parametr
    Testování statických parametrů vyvedeny na speciální jednokolíkové měřící svorky. Ty bývají na desce označeny různými způsoby (vyleptáním značek, sítotiskem atd). Příslušné hodnoty signálu (U,I,f atd) v tomto bodě odpovídají správné funkci a jsou uvedeny v příslušné výrobní (servisní) dokumentaci. Ruční testování lze použít na všech úrovních systému. Obvykle se využívá v malosériové výrobě.

    Testování statických parametrů představuje měření hodnot sledovaných výstupních parametrů (U,I) v klidovém stavu a ověřování, zda hodnoty leží v předepsaných tolerancích. Toto testování se provádí převážně na úrovni desek a kabeláže. Je méně náročné na přístrojové vybavení a je ho možno provádět jak ručně, tak i automaticky. V případě, že je na desce oscilátor, je nezbytné příslušné obvody vyšetřovat dynamickými metodami.


    Testov n dynamick ch parametr
    Testování dynamických parametrů vyvedeny na speciální jednokolíkové měřící svorky. Ty bývají na desce označeny různými způsoby (vyleptáním značek, sítotiskem atd). Příslušné hodnoty signálu (U,I,f atd) v tomto bodě odpovídají správné funkci a jsou uvedeny v příslušné výrobní (servisní) dokumentaci. Ruční testování lze použít na všech úrovních systému. Obvykle se využívá v malosériové výrobě.

    Testování dynamických parametrů představuje ověřování přechodových stavů hodnot napětí nebo proudů v určitých bodech jednotlivých objektů vyšetřovaného systému. Tatočinnost je náročná na přístrojové vybavení a postupy při měření. To z toho důvodu, že se musí vyhodnotit i děje, které v systému probíhají při přechodu z jednoho stavu do stavu druhého. Potřebné přístrojové vybavení se týká především osciloskopů (analogových, digitálních a to i paměťových), logických analyzátorů, signálních generátorů, registračních přístrojů a podobně.


    Diagnostick hladiny test
    Diagnostické hladiny testů vyvedeny na speciální jednokolíkové měřící svorky. Ty bývají na desce označeny různými způsoby (vyleptáním značek, sítotiskem atd). Příslušné hodnoty signálu (U,I,f atd) v tomto bodě odpovídají správné funkci a jsou uvedeny v příslušné výrobní (servisní) dokumentaci. Ruční testování lze použít na všech úrovních systému. Obvykle se využívá v malosériové výrobě.

    Diagnostické hladiny testů se zavádějí za účelem zjednodušení celého procesu ověřování systémů. Při sestavování systémů se postupně provádí diagnostika na úrovni :

    • jednotlivých součástí jednotek

    • neosazených desek plošných spojů

    • sestavených jednotek (desek, modulů, bloků)

    • kabeláže systému

    • celého systému


    Z klady spolehlivosti syst mu
    Základy spolehlivosti systému vyvedeny na speciální jednokolíkové měřící svorky. Ty bývají na desce označeny různými způsoby (vyleptáním značek, sítotiskem atd). Příslušné hodnoty signálu (U,I,f atd) v tomto bodě odpovídají správné funkci a jsou uvedeny v příslušné výrobní (servisní) dokumentaci. Ruční testování lze použít na všech úrovních systému. Obvykle se využívá v malosériové výrobě.

    Diagnostika souvisí se spolehlivostí a proto v této části probereme nejdůležitější pojmy z oblasti spolehlivosti. Názorným ukazatelem spolehlivosti je pravděpodobnost bezporuchového provozu - je to veličina značenáR(t) a je závislá na čase. Udává pravděpodobnost toho, že v čase sledování od okamžiku t nenastane ve výrobku porucha.


    Průběh R(t) se zjišťuje statisticky sledováním určité skupiny x výrobků a stanovuje se jako poměr počtu neporušených výrobků v okamžiku t k celkovému počtu sledovaných výrobků. Veličina Q(t) = 1 - R(t) se označuje jako pravděpodobnost poruchy v době od 0 do t.Hustota pravděpodobnostiporuch f(t) se zkušebně stanovuje poměrem nově porušených výrobků za krátký čas vzhledem k celkovému počtu sledovaných výrobků.


    Z výše uvedených vztahů se definuje určité skupiny x výrobků a stanovuje se jako poměr počtu neporušených výrobků v okamžiku t k celkovému počtu sledovaných výrobků. intenzita poruch (t), která je definována (t) = f(t)/R(t). Další důležitý ukazatel spolehlivosti je střední doba mezi poruchami Ts. Střední doba mezi poruchami a střední doba poruchy se často označují jako střední doba bezporuchového chodu a platí pro ně vztah:

    Ts = R(t)dt

    Typický průběh hodnot (t) je vanová křivka složená ze 3 úseků :


    I - určité skupiny x výrobků a stanovuje se jako poměr počtu neporušených výrobků v okamžiku t k celkovému počtu sledovaných výrobků. období časných poruch - má sestupnou charakteristiku. Zde se projevují vady které unikly výstupní kontrole a proměnily se v poruchy.

    II - období normálního provozu - intenzita poruch je přibližně konstantní takže platí

    R(t) = e- lt

    a kde t je intenzita poruch.

    Tyto poruchy bývají označovány jako náhodné poruchy protože jejich vznik nelze předpovídat ani připsat žádnému nám známému vlivu.


    III - určité skupiny x výrobků a stanovuje se jako poměr počtu neporušených výrobků v okamžiku t k celkovému počtu sledovaných výrobků. období dožívání výrobku - poruchy, které se v tomto období vyskytnou se označují jako poruchy dožitím.Poruchy mají vzestupnou tendenci a použití výrobku je nehospodárné.


    Vanov charakteristika
    Vanová charakteristika určité skupiny x výrobků a stanovuje se jako poměr počtu neporušených výrobků v okamžiku t k celkovému počtu sledovaných výrobků.

    Vztah který charakterizuje období normálního provozu se nazývá exponenciální zákon poruch a platí :


    Konstantní hodnota se udává jako základní údaj o spolehlivosti součástky. Pro integrované obvody je intenzita poruch cca 10-6 až 10-7h-1 v závislost na stupni integrace, kvalitě výroby a provozních podmínkách.


    P klad v po tu st edn ho bezporuchov ho provozu
    Příklad výpočtu středního bezporuchového provozu spolehlivosti součástky. Pro integrované obvody je intenzita poruch cca 10

    Z obrázku vyplývá, že schema zapojení obsahuje 4 usměrňovací diody, elektrolytický kondenzátor, 2 rezistory, 2 keramické kondenzátory Zenerovu diodu a diodu LED. Konstanty neodpovídají skutečnosti a jsou zde uvedeny jen pro příklad výpočtu!


    P klad v po tu st edn bezporuchov doby provozu
    Příklad výpočtu střední bezporuchové doby provozu spolehlivosti součástky. Pro integrované obvody je intenzita poruch cca 10

    Z obrázku vyplývá, že schéma zapojení obsahuje 4 usměrňovací diody, elektrolytický kondenzátor, 2 rezistory, 2 keramické kondenzátory Zenerovu diodu a diodu LED. Konstanty neodpovídají skutečnosti a jsou zde uvedeny jen pro příklad výpočtu!


    takže celková střední doba bezporuchové činnosti je rovna Ts = 1/8.10-5hod-1 = 12500 hodin



    Diagnostika v analogov ch syst mech
    Diagnostika v analogových systémech rovna

    Diagnostika v analogových systémechpředstavuje souhrn činností v rámci systému, které se zaměřují na ověřování funkcí analogových obvodů nebo celých systémů. Patří sem testy jak statických, tak i dynamických parametrů a též ruční i automatické postupy při testování.

    Ověřování statických parametrů probíhá v analogových systémech po připojení napájecího napětí a ustálení hodnot jak vstupních, tak i výstupních signálů. Ustálení hodnot lze na sledovaných místech kontrolovat osciloskopem a statické hodnoty pak dle dokumentace ověřovat multimetrem.


    Diagnostika v analogov ch syst mech1
    Diagnostika v analogových systémech rovna

    Ověřování dynamických parametrů v analogových systémech představuje snímání průběhu sledovaných veličin v různých bodech analogových obvodů a jejich následné vyhodnocení. To vše ale vyžaduje použití měřících přístrojů s potřebnými parametry.


    Při ověřování parametrů analogových systémů se musíme zpravidla obejít bez automatického testování. Takovéto automatické testování analogových systémů se realizuje většinou jen u výrobce zabývajícího se velkosériovou výrobou a je prováděno pomocí vnějšího mikropočítače. Ten realizuje připínání a odepínání vstupních signálů na jednotlivé vývody obvodů přes příslušné konektory nebo přípojné body.


    Diagnostika v slicov ch syst mech
    Diagnostika v číslicových systémech musíme zpravidla obejít bez automatického testování

    Diagnostika v číslicových systémech představuje oblast s nejrozsáhlejším využitím diagnostiky ve všech možných formách, t.j. testování statických i dynamických parametrů, ruční i automatické postupy, výrobní i servisní testování.

    Ověřování statických parametrů probíhá po připojení napájecího napětí a ustálení hodnot jak vstupních proměnných (logických úrovní), tak i výstupních signálů.


    Úroveň logických signálů v ustáleném stavu lze měřit multimetrem, nebo logickou sondou rozlišující povolená a zakázaná pásma napěťových signálů. Patří sem i logická zatížitelnost výstupů sledovaných obvodů včetně ověřování vstupů testovaných obvodů jako logických zátěží.

    Ověřování dynamických parametrů v číslicových systémech představuje snímání časových změn logických signálů v různých bodech vyšetřovaného obvodu. To ovšem vyžaduje jak kvalitní měřící přístroje, tak i při ručních testech vysoce kvalifikované odborníky s podrobnou dokumentací systému.


    Automatická diagnostika číslicových systémů s mikroprocesorem využívá systémových testů, které jsou vygenerovány pro konkrétní mikropočítačový systém. Tyto systémové testy tvoří součást programového vybavenía jsou uloženy v diagnostické oblasti paměti programu. Do této oblasti zamíří procesor za předem stanovených podmínek a spustí systémový test. Může tak učinit :


    • příkazem na vnější podnět mikroprocesorem využívá systémových testů

    • automaticky v daných časových intervalech, nebo po

      RESETu, průchodu určitou adresou a podobně.

      Generování systémových testů je činnost náročná a vyžaduje podrobnou znalost hardware příslušného systému.


    Generov n test

    Generování testů mikroprocesorem využívá systémových testů


    Poruchy v slicov ch syst mech
    Poruchy v číslicových systémech mikroprocesorem využívá systémových testů

    Nejstarší model poruchy je prezentace trvalou nulou (t0) nebo trvalou jedničkou (t1). Trvalá nula vznikne přerušením vodiče přivádějícím signál do místa poruchy a náhradou zdrojem t0. Podobně trvalá jednička vznikne přerušením zdroje náhradou t1. Tento stav vzniká za předpokladu správné funkce logického členu a nesprávné funkce spojovacích vodičů.


    Protože mikroprocesorem využívá systémových testůtěmito poruchami typu t lze popsat většinu poruch, existujítéž poruchy u kterých se požaduje složitější model. To jsou například zkraty mezi signálními vodiči. Je všeobecně známo, že se v čase poruchy chovají obvody různě. Některá porucha se chová stále stejně a je přítomna nepřetržitě - stálá porucha. Jiné se nepravidelně objevují a mizí takže dávají zcela různé výsledky - nestálé nebo občasné poruchy.

    Vyčíslení různých poruch je v následující tabulce. Je však závislé na použité technologii a technologické kázni.


    Postup p i generov n test
    Postup při generování testů mikroprocesorem využívá systémových testů

    Test, který se specializuje na detekci označujeme jako strukturní a jeho sestavení je velmi náročné. Test který se zaměřuje jen na správnost funkce se nazývá funkční. Pro strukturní testy je základem sestavení citlivé cesty která zaručí přenos informace o poruše na výstup obvodu.

    Zcitlivění cesty je určeno pro generování testů kombinačních obvodů. Tato cesta je citlivá jen je-li schopna přenášet změny signálu z počátku na konec. Sestavuje se tak, aby přenášela informaci o poruše signálu na primární výstup pozorovatelný člověkem. Postup nalezení jednoho kroku testu je následující:


    1) volba poruchy, která má být detekována mikroprocesorem využívá systémových testů

    2) přivedení opačné hodnoty do místa výskytu poruchy

    3) sestavení citlivé cesty na primární výstup

    4) odvození hodnot proměnných na primárních vstupech

    5) nalezení všech poruch pokrytých sestaveným krokem testu


    Tento postup se opakuje až do doby dokud není nalezen úplný test - pokrytí všech poruch t0 a t1 na všech vodičích. Na počátku práce na testu je nutné definovat seznam poruch. Přivedením opačné hodnoty signálu do místa vzniku poruchy znamená, že jestliže se testuje porucha t0 použije se hodnota 1 a opačně. Z toho vyplývá, že má-li citlivá cesta procházet ze vstupu na výstup členu logického součinu (AND, NAND) je nutno na všechny ostatní vstupy přivést hodnotu 1.Pro logický součet (OR, NOR) je pak na všechny ostatní vstupy nutno přivést hodnotu 0.

    Invertorem a hradlem XOR prochází citlivá cesta vždy


    Podmínka úplnosti testu je ta, že úplný test - pokrytí všech poruch t0 a t1 na všech vodičích. test pro kombinační obvod sestavený ze základních logických členů je úplný pro všechny poruchy typu t, jestliže detekuje poruchy primárních vstupů a poruchy všech větví za každým bodem větvení. Z toho vyplývá, že stačí sestavit test pouze pro primární vstupy a body za větvením.

    Takovéto testování nelze provádět u větších systémů ručně. Proto se používá číslicová či počítačová simulace.


    P klady pln ch test pro uveden obvod
    Příklady úplných testů pro uvedený obvod úplný test - pokrytí všech poruch t0 a t1 na všech vodičích.


    P klady pln ch test pro uveden obvod1
    Příklady úplných testů pro uvedený obvod úplný test - pokrytí všech poruch t0 a t1 na všech vodičích.


    Diagnostika jednotliv ch prvk

    Diagnostika jednotlivých prvků úplný test - pokrytí všech poruch t0 a t1 na všech vodičích.


    Testov n mikroprocesor
    Testování mikroprocesorů úplný test - pokrytí všech poruch t0 a t1 na všech vodičích.

    Testování se liší od ostatních součástek svou složitostí, která se projevuje nepříznivě na testování. Procesory testuje obvykle :

    • vlastní výrobce

    • výrobce mikropočítačů

    • uživatel mikropočítačů


    Nejdokonaleji testovat procesory úplný test - pokrytí všech poruch t0 a t1 na všech vodičích. však vzhledem ke struktuře může jen výrobce. To z toho důvodu, že zná jeho vnitřní strukturu. Firma Intel uváděla pro procesory 8080, že na 100 000 procesorů bylo reklamováno celkem 8 kusů - což je méně než 0,01%. Pravděpodobnost poruchy dobré technologie je tak nízká, že vstupní kontrola u uživatele je vlastně zbytečné vyhazování peněz.


    Výstupní kontroly u výrobce jsou prováděny v různých fázích výroby. Výtěžnost na plátku je jen cca 10%. Testy na čipu se provádí ještě před rozřezáním (údaje jsou převzaty z výroby procesoru 8080) a jsou to :

    1) statický funkční test - na přerušení, zkraty, svody

    2) dynamické parametry (asi 40 000 testovacích kroků) - je to velmi účinný test pro vytřídění čipů

    3) test při zvýšeném napětí (cca 2UCC), což umožňuje odhalit všechny průrazy


    Poté jsou plátky s procesory rozřezány a dobré kusy zapouzdřeny. Testy zapouzdřeného procesoru jsou:

    • statický parametrický test (88 měření) při kterém se měří svody, proudy, odběr a totéž při zvýšeném napětí při 85 C

    • dynamické testy (1200 kroků) při kterých se testují všechny části procesoru v nejnepříznivějších podmínkách


    3) spolehlivostní testy zapouzdřeny. jejichž úkolem je vyřadit kusy, které neposkytují dostatečně vysokou záruku bezporuchového provozu. Skládají se z napěťového namáhání, dynamického zahořování a testu životnosti. Zahořování probíhá při 125 C po dobu 48 hodin. Dále testy životnosti u vybraných kusů po dobu 1000, 5000 i více hodin. Podobným způsobem se provádí testování i u nových procesorů.


    Uživatel zapouzdřeny. nemá možnost pro relativně "malé" množství kusů provádět složitější testy. Proto provádí jen testování celých desek či mikropočítačů pomocí :

    • vnějšího testu

    • konfrontačního testu

    • autonomního testu


    Vnější test se provádí ve zkoušeči desek zapouzdřeny. , kdy deska vysílá synchronizační impulsy do zkoušeče s čímž je nutno počítat.

    Konfrontační test se provádí se dvěma mikropočítači stejného typu které spolupracují a řídící mikropočítač posílá program a sleduje odezvu.

    Autonomní testy jsou testy bez vnějšího zařízení (selftest). Zkouší se aplikačním programem, alenemůže ověřit všechny situace, protože je nutná simulace vnějšího prostředí.


    Výrobce mikropočítačů či zapouzdřeny. uživatel může provádět též testování jednotek ve zkoušeči a to následujícími testy:

    • trojfázově

      • samotný test procesoru

      • deska bez procesoru, je nasazen emulátor plnící funkci procesoru. Emulátor se připojuje kabelem na patici procesoru

      • deska s procesorem, kde je třeba čítání změn nebo kontrola příznakovým analyzátorem, případně aplikačním programem


    • dvoufázově zapouzdřeny.

      • samotný test procesoru

      • deska s procesorem v krokovém režimu. Pořadí na desce se kontroluje :

        • obsah paměti ROM

        • zápis a čtení RAM

        • ostatní adresovací funkce


    • jednofázově zapouzdřeny.

      • celý mikropočítač je testován při normální provozní rychlosti při čemž je možno provádět test buď komparačním srovnáním odezev mikropočítače s etalonem nebo použít tester vybavený odezvami na základě simulace.

        Jako testovací program může sloužit též program CHECKIT PRO, testovací program z Norton Utilities a řada dalších.


    Testov n polovodi ov ch pam t rwm ram
    Testování polovodičových pamětí RWM RAM zapouzdřeny.

    Obecně pro polovodičové paměti ať již statické či dynamické, nebo ROM platí to, že se liší od logických integrovaných obvodů svou pravidelnou strukturou. Z toho vyplývají rozdíly jako je vyšší hustota součástek a tím i nové zdroje poruch. Pro testování poruch je třeba si uvědomit, že paměťové obvody obsahují kromě paměťové matice ještě řadu složitých obvodů které mohou být zdrojem poruch. Podle místa vzniku lze rozlišovat 2 skupiny poruch :

    • poruchy paměťové matice

    • poruchy mimo paměťovou matici


    poruchy lze dále dělit na : zapouzdřeny.

    1.1- poruchy adresových dekodérů

    • přerušení

    • zkrat

      1.2 - průrazy a svody na vstupech

      1.3 - hromadění náboje v budičích nebo dlouhých sběrnicích (velká vybavovací doba)

      1.4 - setrvačnost čtecích zesilovačů (špatné čtení 0 po 1 a naopak)


    Poruchy paměťové matice : zapouzdřeny.

    2.1 - pasívní poruchy (vznikají v ustáleném stavu paměti)

    2.1.1 - bez ohledu na stav okolí (obdobně jako u logických obvodů)

    2.1.2 - v závislosti na stavu okolí (závisí na stavu v sousedních buňkách na 0 a 1)

    2.2 - aktivní poruchy (při přechodových dějích, kdy se při zápisu do adresované buňky zapíše či vymaže i jiná buňka)

    2.2.1 - vzájemná vazba dvojic buněk

    2.2.2 - vzájemná vazba ntic buněk


    2.3 - dlouhá doba zotavení po zápisu zapouzdřeny.

    2.4 - krátká doba obnovení informace (u dynamických

    pamětí, kdy musí být informace pravidelně

    obnovována, nebo dojde ke ztrátě informace

    Poruchy 2.1.2, 2.2.1 a 2.2.2 se označují jako citlivost na vzorek.


    Podobně jako u ostatních číslicových obvodů se zapouzdřeny. i zde rozlišují testy funkční a parametrické a navíc testy statické i dynamické. Parametrické testy mohou být statické (odběry ze zdroje, vstupní a výstupní proudy atd.) či dynamické (vybavovací doba, šířka impulsu, předstih tsetup atd.)


    Každá použitá technologie vykazuje jisté jí typické poruchy. Proto pro každou technologii jsou vyvinuty strategie, které dostaly ustálené názvy pod kterými je lze vyvolat z paměti zkoušeče. Tyto strategie se dělí do 3 hlavních skupin charakterizovaných délkou testu. To znamená, že je-li počet bitů paměti roven N, lze skupiny charakterizovat takto:


    • vzorek typu N poruchy - počet kroků je lineárně závislý na počtu

      bitů

      b)vzorek typu N2- počet kroků je úměrný druhé mocnině

      počtu bitů

      c) vzorek typu N3/2- počet kroků je úměrný součinu N. ÖN

      Testy založené na použití strategie N2 jsou nejdokonalejší, ale v mnoha případech pro maximální časové nároky málokdy použitelné.

      Pro sériovou výrobu se používá převážně strategie N, kdejeúčinnost omezena a proto se v poslední době soustřeďuje pozornost na strategii N3/2.


    Nej ast j strategie n
    Nejčastější strategie N : poruchy

    šachovnice - do sousedních buněk jsou zapsány opačné

    hodnoty a provede se přečtení zapsaných hodnot

    řádky - do sousedních řádků jsou zapsány opačné hodnoty a

    provede se přečtení zapsaných hodnot

    sloupce - do sousedních sloupců jsou zapsány opačné hodnoty

    a provede se přečtení zapsaných hodnot

    parita - do každé buňky je zapsána parita její adresy a

    provede se přečtení všech hodnot


    diagonála poruchy - buňky na diagonále mají jinou hodnotu

    než ostatní část pole a provede se

    následné přečtení hodnot

    postupující 0 či 1 - postupující 1 ( marching 1) je vzorek,

    který je naplněn 0 ve všech buňkách,

    provede se zápis 1 do adresy N, čtení

    adresy N, zápis 1 do adresy N+1 atd. Při

    postupující 0 je postup obdobný až na to

    že jsou 1 a 0 vzájemně vyměněny.


    Nejd le it j strategie n 2
    Nejdůležitější strategie N poruchy2

    putující 1 - po vynulování paměti se zapíše na prvou adresu 1 a (walking 1) přečte se celá paměť. Prvá adresa se vynuluje, 1 se zapíše do adresy dvě a proces se opakuje až do buňky n. Totéž se provede pro 0

    Galpat I - do vynulované paměti se zapíše na prvou adresu 1 a (ping-pong) pak se čtou adresy v pořadí 1,2,1,3,1,....,N-1,1,N. Poté se vynuluje adresa 1, zapíše se do adresy 2 a střídavě čte v pořadí 2,1,2,3,2,4,....,N-1,2,N.

    Galpat II - adresy se střídají ve stejném pořadí jako při Galpat I , ale na měnící se adresy se střídavě zapisuje 0 a 1.


    Příklady strategie poruchyN3/2:

    posouvaná diagonála - do pole nul se zapíše 1 na hlavní diagonálu. Následuje čtení paměti po sloupcích, takže je čtena posloupnost nul střídavě osamocených 1. Poté se diagonála posune o 1 bit vpravo.

    Galpat- je to Galpat omezený na řádek, sloupec a nejbližší okolí testované buňky (viz následující obrázek).


    P klady strategie n 3 2
    Příklady strategie N poruchy3/2

    posouvaná diagonála - do pole nul se zapíše 1 na hlavní diagonálu. Následuje čtení paměti po sloupcích, takže je čtena posloupnost nul střídavě osamocených 1. Poté se diagonála posune o 1 bit vpravo.

    Galpat- je to Galpat omezený na řádek, sloupec a nejbližší okolí testované buňky (viz obrázek).


    Parametrick testy
    Parametrické testy poruchy

    U dynamických pamětí patří mezi hlavní testy test doby obnovení (refresh). Způsob a rozsah testů závisí na úrovni technického vybavení Testy jsou náročnéa to hlavněpro vyhodnocení závislosti dvou a více parametrů, které ovlivňují funkci paměťového obvodu (napětí - šířka impulsu atd.).


    Testov n polovodi ov ch pam t typu rom
    Testování polovodičových pamětí typu ROM poruchy

    Tyto paměti ROM, PROM, EPROM a EEPROM jsou vlastně kombinační obvody, kdy vstupnímu kódu odpovídá kód výstupní. Testy jsou jednodušší než testy ostatních pamětí. Je to jednoduchý test jehož délka je rovna počtu adres N. Posloupnost adres může být vždy stejná, ale výstupní posloupnost je závislá na zapsaném obsahu z čehož vyplývá použití vždy jiného testu. Pro testování pamětí se používá obvykle zkoušeč, jehož základem jsou 2 generátory a to adres a dat. Vzorek pak vznikne jejich součinností.


    Testov n ostatn ch integrovan ch obvod
    Testování ostatních integrovaných obvodů poruchy

    Testování ostatních integrovaných obvodů lze rozdělit podle obvodové struktury na :

    • testování číslicových obvodů

    • testování analogových obvodů

    • testování analogo-číslicových a číslico-analogových obvodů

      Podle velikosti souboru testovaných integrovaných obvodů lze proces jejich ověřování považovat za :

    • hromadné testování u výrobce

    • individuální testování u uživatele


    Výrobce používá zpravidla speciální testovací zařízení - testery s poloautomatickým nebo zcela automatickým provozem. Uživatel zakoupené integrované obvody zpravidla samostatně netestuje a jejich test zahrnuje do testování komplexních obvodů. Může však použít PC se speciálním adaptérem obsahujícím vhodné objímky a k tomu příslušné programové vybavení.


    Testov n ostatn ch sou stek
    Testování ostatních součástek zařízení - testery s poloautomatickým nebo zcela automatickým provozem. Uživatel zakoupené integrované obvody zpravidla samostatně netestuje a jejich test zahrnuje do testování komplexních obvodů. Může však použít PC se speciálním adaptérem obsahujícím vhodné objímky a k tomu příslušné programové vybavení.

    Takovéto testování je především záležitostí výrobce. Ten dává na své výrobky certifikát ve formě technických podmínek.

    Uživatel zahrnuje testování pasivních součástek a jednoduchých aktivních součástek do testování celých obvodů.

    Testování neosazených desek plošných spojů představuje ověřování všech vodivých cest podle příslušné výrobní dokumentace. I když technologie výroby vícevrstvých plošných spojů zaznamenala v poslední době výrazný pokrok, pak pro náročné aplikace je potřebné uvedený test provést.


    Poruchy na neosazené vyvrtané desce plošného spoje zařízení - testery s poloautomatickým nebo zcela automatickým provozem. Uživatel zakoupené integrované obvody zpravidla samostatně netestuje a jejich test zahrnuje do testování komplexních obvodů. Může však použít PC se speciálním adaptérem obsahujícím vhodné objímky a k tomu příslušné programové vybavení. mohou být :

    • zkraty

    • přerušení

      Z uvedených skutečností vyplývá, že při testování je nutné zkoušet propojení každého montážního bodu s každým jiným. Výsledky musí odpovídat předepsané tabulce. Tyto testy složitějších desek plošných spojů nelze provádět ručně, neb se jedná o nesmírné množství kombinací montážních bodů.


    Testov n st a celk
    Testování částí a celků zařízení - testery s poloautomatickým nebo zcela automatickým provozem. Uživatel zakoupené integrované obvody zpravidla samostatně netestuje a jejich test zahrnuje do testování komplexních obvodů. Může však použít PC se speciálním adaptérem obsahujícím vhodné objímky a k tomu příslušné programové vybavení.

    Diagnostika sestavených desek (jednotek) představuje testování osazených desek plošných spojů. Osazené desky v sobě zahrnují množinu elektronických obvodů a tvoří jistý podsystém, to je určitou dosti důležitou hladinu ve struktuře systému. Metody diagnostiky osazených desek plošných spojů jsou propracované pro různé formy testování a různé typy testovaných obvodů na deskách, to je testování statických i dynamických parametrů, ruční i automatické postupy, výrobní, i servisní testování,podobně jako u diagnostiky systémů.


    Testování těchto podsystémů je zařízení - testery s poloautomatickým nebo zcela automatickým provozem. Uživatel zakoupené integrované obvody zpravidla samostatně netestuje a jejich test zahrnuje do testování komplexních obvodů. Může však použít PC se speciálním adaptérem obsahujícím vhodné objímky a k tomu příslušné programové vybavení. někdysložitéa je důležité sestavit vhodný zkušební test, to je speciálně postavenou posloupnost stavů vstupních hodnot a k nim přiřazených hodnot výstupních za účelem diagnostického pokrytí.


    Ru n testov n osazen ch desek
    Ruční testování osazených desek zařízení - testery s poloautomatickým nebo zcela automatickým provozem. Uživatel zakoupené integrované obvody zpravidla samostatně netestuje a jejich test zahrnuje do testování komplexních obvodů. Může však použít PC se speciálním adaptérem obsahujícím vhodné objímky a k tomu příslušné programové vybavení.

    Ruční testování osazených desekje výhodné ujednodušších desek, které neobsahují sekvenční obvody (například mikropočítače). Jak u analogových, tak u číslicových obvodů je nutné mít k dispozici příslušné náležitosti :

    • výrobní dokumentaci (schema zapojení, výkres sestavené desky, zapojení konektorů)

    • pomocné přístroje ( zdroje napájení, generátory vstupních signálů, propojovací kabely, zkratovací spojky, a j.)

    • měřící přístroje (sondy, osciloskopy, paměťové osciloskomy, multimetry, logické analyzátory)


    Ruční testování desek vyžaduje kvalifikovaného pracovníka s praktickými zkušenostmi, a to zvláště u složitějších analogových desek s nastavovacími prvky nebo u desek s mikropočítači. Diagnostika desek s mikropočítači je bez logického analyzátoru a příslušné programové dokumentace prakticky nemožná.


    Automatick testov n osazen ch desek
    Automatické testování osazených desek pracovníka s praktickými zkušenostmi

    Automatické testování osazených desek představuje ověřování funkčních parametrů takovým zařízením, které umožní automatické nastavování hodnot vstupních signálů v požadovaném pořadí a automatické snímání příslušných hodnot výstupních signálů pro každou sekvenci. Automatické testování desek jak při výrobě, tak při servisu (opravách) nebo přímo za provozu lze prohlásit za perspektivní. Platí to nejen pro desky s číslicovými obvody, ale i pro desky s obvody analogovými, neboť i ty zpravidla tvoří součást mikropočítačového systému, u kterého jsou automatické metody testování výhodné.


    Metodu pracovníka s praktickými zkušenostmiautomatického testování lze tedy využít pro :

    • desky s analogovými elektrickými obvody

    • desky s číslicovými kombinačními i sekvenčními elektrickými obvody

      Testovánísestavenýchjednotekmůže probíhat jako :

    • výrobní na speciálních programovatelných testerech (zkoušečích)

    • provozní přímo v zapojení s použitým systémem.


    Automatickému testování musí být přizpůsoben i konstrukční návrh desky plošných spojů, kde musí být zajištěno, aby sledované body elektrických obvodů byly vyvedeny na :

    • funkční (hlavní) konektor,

    • měřící (pomocný) konektor.


    Funk n konektor desky
    Funkční konektor desky konstrukční návrh desky plošných spojů

    Funkční konektor desky (hlavní) představuje spojovací článek mezi elektrickými obvody na desce a systémem. Při testování desek je využíván pro přívod napájecího napětí a systémových vstupních signálů. Dále jsou na něm snímány i výstupní signály desky určené do systému. Při testování mohou být desky napájeny i přes kontakty konektoru ze zdroje testeru a lze tak ověřit i funkce v povoleném rozsahu napájecích napětí. Pro účely testu lze pak přes kontakty konektoru přivádět vhodné hodnoty a posloupnosti vstupních signálů desky. Na dalších kontaktech hlavního konektoru lze pak snímat odezvy obvodů na signály vstupní.


    M c konektor desky
    Měřící konektor desky konstrukční návrh desky plošných spojů

    Měřící konektor desky (pomocný)jena desce umístěn výhradně pro potřeby diagnostiky a není využíván pro zajištění funkce desek v systému. Na tento konektor jsou vyvedeny důležité vnitřní uzlové body elektrických obvodů desky, případně i některé další systémové signály hlavního konektoru včetně napájení. Měřící konektor se na desku umísťuje buď pro nedostatek volných kontaktů na hlavním (funkčním) konektoru nebo pro zajištění možnosti měřit hodnoty požadovaných signálů i během zapojení desky v systému.


    Automatick testov n analogov ch desek
    Automatické testování analogových desek konstrukční návrh desky plošných spojů

    Automatické testování analogových desekzajišťuje nastavení všech potřebných hodnot vstupních signálůdeskya odměření jejich odezvy na výstupech. Testování analogových desek lze provést :

    • při výrobě

    • za provozu

      Výrobní automatické testy analogových desek lze uskutečnit i u desek, které jsou určeny do čistě analogových systémů. Všechny potřebné hodnoty vstupních analogových signálů a odměření výstupů může zajistit příslušný tester. Provozní automatické testy analogových desek jsou již odkázány na součinnost s mikropočítačovým systémem, do kterého jsou zapojeny.


    Automatick testov n slicov ch desek
    Automatické testování číslicových desek konstrukční návrh desky plošných spojů

    Automatické testování číslicových desek zajišťuje nastavení všech potřebných kombinací vstupních logických signálů včetně jejich sekvencí (posloupností) a sejmutí příslušných hodnot výstupních signálů pro každou testovanou sekvenci. Testování číslicových desek lze provést :

    • při výrobě

    • za provozu


    Výrobní automatické testy číslicových desek provádí výrobce pomocí testerů (zkoušečů). Potřebné testyjsou vygenerovány za účelem diagnostického pokrytí všech možných provozních stavů, které mohou nastat. Provozní automatické testy číslicových desek jsou podmíněné zapojením desek do mikropočítačových systémů, kde se tyto testy aktivují spuštěním příslušných diagnostických programů, které tvoří součást programového vybavení mikropočítačového systému.


    Podmínky spouštění testovacích programů jsou svázány s celkovými požadavky na systém. Obvykle se poprvé aktivují při spuštění celého systému (systémový reset, restart), nebo na základě jiných podmínek, například časový interval, změna teploty, změna napájení, vnější povel, atd.


    Testov n kabel e
    Testování kabeláže s celkovými požadavky na systém

    Testování kabeláže se uskutečňuje na stejném principu jako testování neosazených desek plošných spojů. Měřením se ověřuje propojení každého vývodu kabeláže se všemi ostatními vývody, zda zjištěný stav odpovídá výrobní dokumentaci (kabelové knize, normám pro zapojení sběrnice, atd). Testování probíhá :

    • ručně

    • automaticky


    Ruční testování kabeláže s celkovými požadavky na systém

    Ruční testování kabeláže je nejstarší metoda ověřování kabeláže, která se používá u jednodušších a unikátních zapojení.


    Automatické testování kabeláže s celkovými požadavky na systém

    Automatické testování kabeláže umožňuje svěřit postupné proměřování vodivosti každého vývodu kabeláže se všemi zbývajícími sekvenčnímu automatu, případně programovatelnému mikropočítači. Do ukončovacích konektorů kabeláže se zasouvají konektory s propojovacími kabely vedoucími k příslušnému řadiči (sekvenčnímu automatu). Pokud kabeláž vany představuje fyzickou část standardní sběrnice, je kabeláž provedena přímo jako plošný spoj a jako plošný spoj je testována.


    Vyhodnocov n test
    Vyhodnocování testů s celkovými požadavky na systém

    Vyhodnocování testů pro analogové i číslicové systémy se provádí:

    • srovnáním s tabulkou správných hodnot,

    • srovnáním s ověřeným etalonem.


    Metoda srovn n s tabulkou
    Metoda srovnání s tabulkou s celkovými požadavky na systém

    Metoda srovnání s tabulkou vychází z ověřování hodnot naměřených na testované jednotce s tabulkou správných hodnot předepsaných výrobcem pro příslušný test. Případné detekované odchylky hodnot testované jednotky od hodnot povolených výrobcem pro příslušný test pak umožní analyzovat případné závady, a to

    • pomocí komentářů k příslušnému testu v dokumentaci

    • na základě zkušeností servisního technika


    Metoda srovn n s etalonem
    Metoda srovnání s etalonem s celkovými požadavky na systém

    Metoda srovnání s etalonem je blízká populární metodě "výměnkář". Srovnávací metoda vychází z porovnávání výsledků testované jednotky (desky) s takovou jednotkou, jejiž funkce je zaručeně správná (etalon). Případné odchylky pak umožní ve spojení s potřebnými zkušenostmi technika analyzovat případnou závadu.


    Prost edky diagnostiky
    Prostředky diagnostiky s celkovými požadavky na systém

    Technické prostředky diagnostiky tvoří potřebnou podporu pro ověřování provozuschopnosti systémů a jejich jednotlivých obvodových částí. Testování parametrů systémů i jejich částí znamená měření těchto parametrů s jejich následným vyhodnocením. Jak bylo výše uvedeno, patří sem testery (zkoušeče) :

    • integrovaných obvodů(spec. CPU a pamětí)

    • tranzistorů

    • ostatních (pasivních) součástí

    • desek plošných spojů.


    Pro diagnostiku systémů potom : s celkovými požadavky na systém

    • logické analyzátory

    • osciloskopy (paměťové)

    • logické sondy

    • impulzové generátory

      Pro diagnostiku "smíšených" (analogo-číslicových) systémů navíc signální generátory :

    • sinus,

    • pila,

    • trojúhelník, a j.


    Testery integrovan ch obvod
    Testery integrovaných obvodů s celkovými požadavky na systém

    Testery integrovaných obvodů jsou zařízení pro ověřování parametrů :

    • analogových IO

    • číslicových IO

    • analogo-číslicových IO.

      V moderním provedení jsou tyto testery konstruovány jako I/O zařízení PC. Příslušné držáky soklů integrovaných obvodů umístěné na přídavných panelech a programová podpora v PC pak umožňuje testery provozovat jako virtuální měřící zařízení, kde obrazovka monitoru PC zobrazuje naměřené parametry v tabulkovém nebo grafickém (charakterograf) provedení. Pomocí kurzoru pak lze vybírat a nastavovat potřebné hodnoty vstupních signálů další parametry pro testování integrovaných obvodů.


    Testery mikroprocesor
    Testery mikroprocesorů s celkovými požadavky na systém

    Testery mikroprocesorů lze považovat za speciální zařízení pro ověřování parametrů mikroprocesorů. Jedná se o složitá zařízení navrhovaná pro konkrétní typy mikroprocesorů využívaná převážně výrobci při hromadném testování mikroprocesorů. Mohou ověřovat statické i dynamické parametry mikroprocesorů s využitím podrobných znalostí vnitřní struktury mikroprocesorů.


    Testery pam t
    Testery pamětí s celkovými požadavky na systém

    Testery pamětí slouží výrobci pro ověřování paměťových čipů před jejich zapouzdřením. Jedná se zpravidla o speciální zařízení, která hromadně provádějí některé vybrané testy pamětí.

    Poznámka : Uživatel si může ověřit funkci pamětí vhodným testovacím programem pro konkrétní zapojení pamětí v mikropočítačovém systému.


    Testery tranzistor
    Testery tranzistorů s celkovými požadavky na systém

    Testery tranzistorů jsou k dispozici jako stolní přístroje s různými typu objímek pro různá pouzdra a vývody měřených tranzistorů. Univerzální testery tranzistorů měří i výkonové tranzistory, neboť mají ve výbavě příslušné držáky (holder) výkonových tranzistorů s dostatečnou chladící plochou. Testery tranzistorů lze též realizovat jako I/O zařízení připojená přes standardní rozhraní k PC a komunikující přes displej s kurzorem.


    Testery pasivn ch sou st
    Testery pasivních součástí s celkovými požadavky na systém

    Testery pasivníchsoučástí jsou převážně automatická zařízení pro hromadné ověřování pasivních součástí (dvojpólů)přijejich výrobě.


    Testery neosazen ch desek plo n ch spoj
    Testery neosazených desek plošných spojů s celkovými požadavky na systém

    Testery neosazených desek plošných spojů vycházejí z požadavků na ověření vodivého spojení každého montážního bodu s každým dalším bodem na desce. Ke kontaktování příslušných bodů se používá jehlový adapter, který využívá odpružených jehel jejichž vodící drážky jsou z dobrého izolantu a leží v normovaném rastru (2,5x2,5 mm). Po vložení neosazené desky s plošnými spoji do přípravku s jehlovým adaptérem je na každý montážní bod zkoušené desky vyvíjen příslušným hrotem dostatečný tlak 1 až 2N ( viz obrázek), čímž je zabezpečeno elektrické spojení v místě kontaktu jehly s povrchem desky.


    Jehlové kontakty je možné v matici libovolně propojovat s celkovými požadavky na systém. Tak lze splnit požadavek postupného ověření vodivosti každého pájecího bodu na desce proti všem ostatním vyšetřovaným bodům desky.



    Testery osazen ch desek jednotek
    Testery osazených desek (jednotek) spojů

    Testery osazených desek (jednotek) pracují tak, že po jejich spuštění proběhne sekvenční test vygenerovaný speciálně pro každou desku osazenou číslicovými obvody tak, aby diagnostické pokrytí bylo vyhovující. Složitost a délka testu bude úměrná složitosti testovaných číslicových (digitálních) obvodů. Zkušební signály se mohou dostat k vyšetřovaným obvodům na osazené desce následujícím způsobem :

    • přístup přes konektory na desce

    • přístup přes patici (sokl) CPU

    • přístup přes jehlový adaptér.


    První způsob je využíván nejčastěji spojů. Předpokládá přístup ke všem požadovaným vstupům a výstupům přes hlavní nebo měřící konektory na desce. Technická řešení tohoto přístupu představují :

    • speciální testery desek

    • adaptéry řídících počítačů (PC)


    Speci ln testery desek
    Speciální testery desek spojů

    Speciální testery desek jsou složitější zařízení vyrobená za tímto účelem, která jsou řízena zpravidla mikropočítačem. Starší typy bývaly osazeny sekvenčním (konečným) automatem, historicky původní byly telefonní krokové voliče. Tato zařízení používají především výrobci desek při výrobě (oživování) případně při servisu.


    Adapt ry d c ch po ta
    Adaptéry řídících počítačů spojů

    Adaptéry řídících počítačů představují periferní zařízení univerzálních řídících počítačů (I/O) s příslušnými konektory pro zasunutí testovaných desek. Lze tak pro diagnostiku využít případně již zakoupený počítač jehož využití pro testování desek může být pouze okrajovou záležitostí. Náklady na hardware pro testování desek se tak omezují pouze na samotný adaptér s propojovacím kabelem.

    Poznámka : Širší využití PC a kompatibilních pro testování desek předpokládá nasazení operačních systémy pro řízení v reálném čase (OS2).


    Emula n adapt ry po ta
    Emulační adaptéry počítačů spojů

    Emulační adaptéry počítačů představují periferní zařízení (I/O) univerzálních řídících počítačů sloužící převážně při vývoji mikropočítačových systémů, ale lze ho využít i pro následnou diagnostiku těchto systémů. Jedná se o zařízení, které pomocí výkonného řídícího počítače fyzicky simuluje (předstírá) obvykle jiný typ mikroprocesoru (mikropočítače), než kterým je vybaven hostitelský řídící počítač (např. PC). Adaptér řídícího počítače pak zajišťuje příslušné úrovně signálů a fyzicky propojuje vyšetřovaný systém s řídícím počítačem (mikropočítačem).


    Aby bylo možné vodivé propojení vyšetřovaného mikropočítačového systému se systémem řídícího počítače, musí být mikroprocesor vyšetřovaného systému během testu vyjmut z příslušné objímky a na jeho místo zasunut konektor, který je přes kabel a adaptér připojen k systému řídícího počítače. Tím řídící počítač nahradí vyšetřovaný mikroprocesor a vyšetřovaný mikropočítačový systém se může obvyklým způsobem spustit.

    Poznámka : Některé CPU umožňují připojení na emulační adaptér aniž by musely být z obvodu vyjmuty. To souvisí s možností uvedení jejich vývodů do 3. stavu.


    Jehlov adaptery
    Jehlové adaptery mikropočítačového systému se systémem řídícího počítače, musí být mikroprocesor vyšetřovaného systému během testu vyjmut z příslušné objímky a na jeho místo zasunut konektor, který je přes kabel a adaptér připojen k systému řídícího počítače

    Jehlové adaptéry představují konstrukčně nejnáročnější formu testování osazených desek plošných spojů. Technické řešení kontaktních jehel odpovídá testeru desek neosazených plošných spojů. Pomocí těchto jehlových kontaktů umístěných v předepsaném rastru je možný přímý přístup ke všem vstupům a výstupům libovolných prvků (například integrovaným obvodům), tzv testování prvků v obvodu (In Circuit Testing). Výhodou této metody je snadné generování úplných testů oproti někdy komplikovanému způsobu přes konektory. Protože jsou obvodové členy na desce vzájemně vodivě spojeny, je potřeba tyto vazby pro okamžik měření uměle přerušit.


    To se děje například u číslicových desek technikou vnucování logických proměnných do vstupů vyšetřovaných členů pomocí krátkých výkonových impulsů na dobu nezbytně nutnou pro ověření funkce vyšetřovaného členu, ale nesmí přitom dojít k destrukci připojených výstupů jiných aktivních členů.


    Testery kabel e
    Testery kabeláže vnucování logických proměnných do vstupů vyšetřovaných členů pomocí krátkých výkonových impulsů na dobu nezbytně nutnou pro ověření funkce vyšetřovaného členu, ale nesmí přitom dojít k destrukci připojených výstupů jiných aktivních členů.

    Testery kabeláže (roštů) představují sady vhodných testovacích desek, obsahující matice přepínačů pro realizaci potřebných spojení jednotlivých vývodů kabeláže s každým dalším. U propojovacích roštů vyrobených technikou plošného spoje lze pro testování těchto plošných roštů využít testery desek neosazených plošných spojů.


    Logick analyz tory
    Logické analyzátory vnucování logických proměnných do vstupů vyšetřovaných členů pomocí krátkých výkonových impulsů na dobu nezbytně nutnou pro ověření funkce vyšetřovaného členu, ale nesmí přitom dojít k destrukci připojených výstupů jiných aktivních členů.

    Logické analyzátory jsou diagnostické přístroje, určené pro neautomatické neboli vnější testování číslicových systémů. Zařízení umožňuje sekvenční snímání logických hodnot vybraných signálů vyšetřovaného číslicového systému, jejich zápis do vnitřní datové paměti analyzátoru a současně jejich zobrazení na obrazovce monitoru.

    Konstrukce logických analyzátorů je podřízena účelu použití. Přístupy k základnímu řešení jsou dva :

    • samostatný přístroj(Stand Alone),

    • adaptér k mikropočítači.


    Obě řešení mohou obecně zajistit požadované funkce, neboť vycházejí ze stejných principů řízení. Logické analyzátory vyšších tříd jsou též mikropočítačové systémy.

    Výhody samostatných analyzátorů spočívají v jejich větší mobilnosti (přemístitelnosti), kompaktnosti zařízení a také příjemnější obsluze, "šité na míru". Nevýhodou je vyšší cena a potřeba propojení na PC při vyhodnocování dat.

    Výhody analyzátorů jako adaptérů k mikropočítačům spočívají v nižší pořizovací ceně samotného adaptéru a v možnosti následného zpracování výsledku na PC.


    Logický analyzátor je vybaven snímacími sondami, kterými se připojuje k vyšetřovanému počítačovému systému. Kontaktse systémem v každém snímaném bodě zajišťují miniaturní hroty s přídržným mechanizmem. Hrottvoří součást snímací sondy a je spojen krátkým kabelem s pouzdrem sondy, ve kterém jsou umístěny obvody úpravy signálu tvořené logickým komparátorem a linkovým zesilovačem. Z konstrukčních důvodů každé pouzdro sdružuje obvody úpravy signálu pro několik (8, 16) kontaktních hrotů, které jsou k pouzdru připojeny.


    Linkové zesilovače v sondě zajišťují přenos sejmutých signálů ze systému k dalšímu zpracování do analyzátoru. Těchto sdružených sond může být několik a analyzátor tak může zpracovávat desítky vstupních signálů.


    Vlastní signály přiváděné do analyzátoru se z hlediska jeho funkce dělí na :

    • data určená pro zobrazení

    • kvalifikátory určující kdy se budou data snímat

    • synchronizační impulsy určené pro řízení synchronního režimu

      Sondy mohou být k systému připojeny trvale, ale vlastní snímací režim odstartuje spouštěcí slovo (spouštěcí podmínka), což je určitá kombinace hodnot signálu na sledovaných vstupních kanálech (též kvalifikátory), při které má dojít ke spuštění snímacího režimu analyzátoru.


    Spouštěcí slovo zapíše obsluha do paměti analyzátoru, který pak sleduje určené vstupní kanály. V okamžiku, kdy logická kombinace na těchto kanálech odpovídá spouštěcímu slovu, analyzátor zahájí činnost a začne postupně v jednotlivých krocích (sekvencích) zapisovat sledované datové kanály do vnitřní datové paměti analyzátoru a zobrazovat je na obrazovce monitoru.


    Rozdělení logických analyzátorů je dáno způsobem snímání dat který zároveň rozděluje logické analyzátory na dvě skupiny :

    • synchronní režim tzv. stavové logické analyzátory

    • asynchronní režim tzv. časové logické analyzátory.


    Stavov logick analyz tory
    Stavové logické analyzátory snímání dat který zároveň rozděluje logické analyzátory na dvě skupiny :

    Stavové logické analyzátory pracují synchronně s vyšetřovaným systémem. To znamená, že jeden každý systémový synchronizační impuls vyhodnocený analyzátorem vyvolá jediné sejmutí (odměření) signálů na vstupních datových kanálech analyzátoru. Do paměti analyzátoru se tak ukládá v každém popsaném taktu jedno slovo, jehož délka (šířka) je určena počtem snímaných kanálů. Snímají se a registrují především logické signály systémových sběrnic procesorů, to je Adr Bus, Data Bus, Control Bus, případně další signály rozšířených mikropočítačových systémů. Pro zvýšení komfortu obsluhy jsou analyzátory vybaveny i zpětnými překladači operačních kódů do assemblerů vyšetřovaných CPU nebo alespoň do hexadecimálního kódu.


    Asov logick analyz tory
    Časové logické analyzátory snímání dat který zároveň rozděluje logické analyzátory na dvě skupiny :

    Časové logické analyzátory pracují asynchronně s vyšetřovaným systémem. Analyzátor v tomto režimu nezávisle nepřetržitě vzorkuje signály přiváděné na jeho vstupy přes datové kanály.Vzorkovací frekvence musí být pochopitelně vyšší (cca 10x)než frekvence hodin sledovaného signálu. Čím větší vzorkovací frekvence bude, tím věrnější bude vyšetřování a následné zobrazení snímaných dat v systému. Špičkové časové analyzátory umožňují vzorkovat systémové signály frekvencemi řádově 1011Hz. Největší předností časových logických analyzátorů je schopnost odhalit krátkodobé rušivé impulsy (tzv. glitch), které v systému vznikají jako důsledek hazardů, přeslechů a odrazů na vedeních.


    Poznámka : Z uvedeného popisu obou režimů je zřejmé, že režim asynchronní je technicky náročnější, a proto časové analyzátory obvykle umožňují i funkci v synchronním režimu, t.j. jako stavové logické analyzátory.


    Pam ov slicov osciloskopy
    Paměťové číslicové osciloskopy že režim asynchronní je technicky náročnější, a proto časové analyzátory obvykle umožňují i funkci v synchronním režimu, t.j. jako stavové logické analyzátory.

    Paměťové číslicové osciloskopy upravují snímané signály obdobným způsobem jako běžné osciloskopy. Rozdíl spočívá v tom, že paměťové osciloskopy převádějí upravený signál na číslicový tvar a ukládají ho do paměti osciloskopu. Naměřené hodnoty lze pak zobrazit na obrazovce osciloskopu a zároveň uchovat v paměti osciloskopu a kdykoliv vyvolat k analýze. Lze tedy říci, že paměťové číslicové osciloskopy registrují upravené napěťové signály obdobným způsobem jako logické analyzátory s tím rozdílem že nevyhodnocují pouze dva (logické) stavy, ale poskytují navíc informaci o velikostech napětí snímaného signálu v požadovaných časových okamžicích.


    Takovou informaci zajistí dostatečně rychlý A/D převodník, který stačí převádět s požadovanou přesností měnící se hodnoty měřených napěťových signálů.


    Logick sondy
    Logické sondy převodník, který stačí převádět s požadovanou přesností měnící se hodnoty měřených napěťových signálů.

    Logické sondy jsou jednoduché diagnostické přístroje, sloužící pro testování jednodušších číslicových obvodů. V nejjednodušším provedení umožňují pouze statické rozlišení napěťových logických signálů, a to pomocí optické signalizace barevnými diodami LED, případně akustickou signalizací dvěma rozdílnými tóny. Napájenílogických sondjeobvykle zajištěno přímo z vyšetřovaných obvodů. Konstrukčně jsou řešeny tak, aby se s nimi snadno manipulovalo.


    Na jednom konci jsou opatřeny snímacím hrotem, který bývá u kvalitnějších sond odpružený. Na těle sondy jsou viditelně umístěny světlo emitující diody jako optické indikátory hodnoty napětí snímaného hrotem. Složitější sondy mohou mít i další funkce jako čítač s LED signalizací, zabudovaný pulzní generátor, a jiné.


    ad