專(zhuān)利名稱(chēng)：便攜式電路板故障診斷儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種便攜式電路板故障診斷儀。
專(zhuān)職維修人員依電路圖用萬(wàn)用表檢測(cè)儀器和設(shè)備的電路板故障與目前器件集成化程度越來(lái)越高的趨勢(shì)已不相適宜。其缺點(diǎn)是費(fèi)力費(fèi)時(shí)，依賴(lài)性太強(qiáng)，工作效率低。而美國(guó)的一種比較式電路板檢查儀又由計(jì)算機(jī)控制，采用七十年代末分立式比較電路，其缺點(diǎn)是體積大、達(dá)4立方米，價(jià)格高、操作復(fù)雜，檢測(cè)范圍小，只適用于頻率在2MHz以下，電壓不大于±12V的低功耗插件板。國(guó)內(nèi)的“在線(xiàn)測(cè)試儀”和“創(chuàng)能集成電路檢查儀”都需購(gòu)買(mǎi)所有器件的測(cè)試庫(kù)，目前器件型號(hào)已達(dá)百萬(wàn)種，而新型號(hào)器件又不斷出品，故購(gòu)買(mǎi)所有器件的測(cè)試庫(kù)是不可能的。而很多器件又是保密的，根本無(wú)法建成測(cè)試庫(kù)。而國(guó)內(nèi)的“比較式電路板檢查儀”存在的問(wèn)題是比較電路組件多達(dá)140多路，其中的100路比較電路使用率極低，幾乎沒(méi)有必要。由280多路發(fā)光管顯示，其中的240路屬于重復(fù)，無(wú)需如此。采用分立元件，比較電路功能少，檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，體積大、造價(jià)高、適用范圍小，只能檢測(cè)20腳以下的集成電路，適用頻率不大于40KHz。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)和問(wèn)題設(shè)計(jì)出一種省時(shí)省力、體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、攜帶方便、適用范圍較寬的便攜式電路板故障診斷儀。且具有信號(hào)的直流分量測(cè)試、頻率測(cè)試功能，可測(cè)試46腳以下的集成電路，適用頻率達(dá)4MHz。
本實(shí)用新型所依基本原理是通過(guò)利用通用接口，使故障電路板和型號(hào)相同的正常電路板具有同樣的輸入信號(hào)，先采用40路比較測(cè)試夾分組測(cè)試出總線(xiàn)上的故障點(diǎn)，后按故障點(diǎn)的線(xiàn)路根據(jù)不同外型器件分別用40腳測(cè)試夾、20腳測(cè)試夾、單路測(cè)試筆，用比較電信號(hào)的方法很快找出故障器件的輸入輸出異常，更換故障件即可。
本實(shí)用新型診斷儀包括機(jī)殼、電源開(kāi)關(guān)、電源指示燈、電源插座、開(kāi)關(guān)直流電源、印刷電路板及電纜等，其特征是還包括信號(hào)源總線(xiàn)接口及中轉(zhuǎn)組件，兩組與總線(xiàn)接口并聯(lián)的40腳20腳混合型雙列直插集成電路芯片外殼，正常板總線(xiàn)接口及中轉(zhuǎn)組件，故障板總線(xiàn)接口及中轉(zhuǎn)組件，雙板的40路測(cè)試夾，40路交直流混合比較電路及比較結(jié)果發(fā)光二極管指示組，與40路并聯(lián)的20路測(cè)試夾，40路直流分量比較電路及比較結(jié)果發(fā)光二極管指示組，20路直流分量比較電路及比較結(jié)果發(fā)光二極管指示組，單路雙級(jí)測(cè)試筆兼阻抗測(cè)試筆，阻抗測(cè)試選擇開(kāi)關(guān)，單路直流分量比較電路、頻率比較電路及其比較結(jié)果發(fā)光二極管指示。單路雙極發(fā)光二極管交直流兼阻抗測(cè)試指示燈。
另外，20路比較測(cè)試夾與40路比較測(cè)試夾的前20路一一對(duì)應(yīng)并聯(lián)，40路比較電路和發(fā)光二極管指示可以與40路比較測(cè)試電路和發(fā)光二極管組的前20路共用。而20路比較測(cè)試夾和40路比較測(cè)試夾即可用于故障板集成電路的測(cè)試又可用于故障板上接口的測(cè)試。
上述兩組與總線(xiàn)接口并聯(lián)的40腳20腳混合型雙列直插集成電路芯片外殼，每組由兩片40腳雙列直插集成電路芯片外殼和一片20腳雙列直插集成電路芯片外殼構(gòu)成，分別與正常板總線(xiàn)接口和故障板總線(xiàn)接口并聯(lián)。
再有，單路雙級(jí)測(cè)試筆并聯(lián)數(shù)字表頭及示波器接口。以及所有比較電路混合集成到一塊或一塊以上集成電路塊中。
故障診斷時(shí)，先通過(guò)信號(hào)源總線(xiàn)接口及中轉(zhuǎn)組件將故障診斷儀連接到插件的母機(jī)設(shè)備上，將正常板插接在診斷儀的正常板總線(xiàn)接口的中轉(zhuǎn)件上，故障板插接在診斷儀的故障板總線(xiàn)接口的中轉(zhuǎn)件上，將40路測(cè)試夾分別夾在正常板和故障板的40腳雙列直插集成電路芯片外殼上，根據(jù)40路發(fā)光二極管交直流指示燈的指示，即可讀出總線(xiàn)上故障腳的腳號(hào)，順著故障腳，用集成電路測(cè)試夾或測(cè)試筆進(jìn)一步診斷與故障腳有關(guān)的器件，直到發(fā)現(xiàn)故障件，更換即可。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是體積小、重量輕、攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、成本低、測(cè)試范圍寬，效率高，測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確率高。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例作詳細(xì)描述。


圖1為本實(shí)用新型診斷儀外型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型診斷儀40腳測(cè)試夾示意圖。
圖3為本實(shí)用新型診斷儀20腳測(cè)試夾示意圖。
圖4為本實(shí)用新型診斷儀單點(diǎn)測(cè)試筆示意圖。
圖5為本實(shí)用新型診斷儀20路和40路測(cè)試比較電路圖。
圖6為本實(shí)用新型診斷儀單筆測(cè)試電路圖和阻抗測(cè)試電路電路圖。
圖7為本實(shí)用新型診斷儀實(shí)施例中故障板電路圖。
如圖1所示，階梯形外殼1有上下兩層，上層上面板2、下層下面板3、上層前面板4、下層前面板5，后面板6上裝有電源開(kāi)關(guān)7、電源插座8、浮地、共地選擇開(kāi)關(guān)9、共地接地點(diǎn)10、信號(hào)源接口48、上層上面板2上裝有二十路、四十路共用交直流混合型信號(hào)比較測(cè)試結(jié)果發(fā)光二極管顯示組11、直流分量信號(hào)比較測(cè)試結(jié)果發(fā)光二極管顯示組12、單筆比較測(cè)試結(jié)果發(fā)光二極管顯示組13，該組包括4個(gè)二極管，分別為某測(cè)試點(diǎn)的交直流混合比較測(cè)試結(jié)果指示，直流分量比較測(cè)試結(jié)果指示，頻率比較測(cè)試結(jié)果指示，電源開(kāi)關(guān)指示。上層前面板4上有四十路好板測(cè)試夾接口14，二十路好板測(cè)試夾接口15，單路好板測(cè)試筆接口16，單路故障板測(cè)試筆接口17，四十路故障板測(cè)試夾接口18，二十路故障板測(cè)試夾接口19。下層上面板3上有與好板總線(xiàn)相對(duì)應(yīng)的雙列直插型集成電路芯片組20，與壞板總線(xiàn)相對(duì)應(yīng)的雙列直插型集成電路芯片組21，與故障板總線(xiàn)一一對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)組22。下層前面板5上有與好板轉(zhuǎn)接器相連的接口23，與故障板轉(zhuǎn)接器相連的接口24，好板27通過(guò)轉(zhuǎn)接器25與23相連，故障板28通過(guò)轉(zhuǎn)接器26與24相連，好板和故障板與轉(zhuǎn)接器之間都是左靠齊插入。
如圖2所示，與圖1中14相連的插頭29通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)30與四十腳測(cè)試夾31相連，同樣裝置有兩套，使用時(shí)分別插接在圖1中14和18上。
如圖3所示，與圖1中15相連的插頭32通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)33與二十腳測(cè)試夾34相連，同樣裝置有兩套，使用時(shí)分別插接在圖1中15和19上。
如圖4所示，與圖1中16相連的插頭35通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)36與單路測(cè)試筆37相連，同樣裝置有兩套，使用時(shí)分別插接在圖1中16和17上。
如圖5所示，二十腳好板測(cè)試夾38(圖3中的34)從電路原理方面說(shuō)是與四十腳好板測(cè)試夾39(圖2中的31)的前二十路相并聯(lián)的，二十腳故障板測(cè)試夾40與四十腳故障板測(cè)試夾41的前二十路相并聯(lián)的，好板測(cè)試夾與故障板測(cè)試夾的對(duì)應(yīng)腳分別送到各自的交直流混合比較電路和直流分量比較電路，交直流混合比較電路是由電壓比較器42經(jīng)模擬開(kāi)關(guān)43控制發(fā)光二極管亮與不亮構(gòu)成，直流分量比較電路是由信號(hào)分量提取電路44經(jīng)電壓比較器42和模擬開(kāi)關(guān)43控制發(fā)光二極管亮與不亮構(gòu)成。
如圖7所示，從好板和故障板的單路測(cè)試筆來(lái)的兩路信號(hào)分別加到交直流混合比較電路、直流分量比較電路、阻抗測(cè)試電路和頻率比較電路上，前兩項(xiàng)比較電路與測(cè)試夾的比較電路相同，頻率比較電路是由高通濾波器45經(jīng)頻率測(cè)試比較器46和模擬開(kāi)關(guān)47控制發(fā)光二極管的亮與不亮構(gòu)成。阻抗測(cè)試電路由開(kāi)關(guān)K控制R1R2進(jìn)入比較電路與測(cè)試筆所測(cè)點(diǎn)的測(cè)試回路之間構(gòu)成橋式電路，當(dāng)兩筆所測(cè)點(diǎn)的阻抗偏差較大時(shí)，電橋不平衡，從而發(fā)光二極管亮。
為了減小體積，所有比較電路都集成化到四個(gè)集成塊里。整機(jī)體積小，連同可拆裝的中轉(zhuǎn)組件一起置于一個(gè)手提箱中，攜帶方便。
故障板母機(jī)也可以由信號(hào)源箱代替，使用時(shí)將母機(jī)或信號(hào)源箱與診斷儀的接口48(圖1)通過(guò)過(guò)渡板連接起來(lái)(未圖示)，將圖2、3、4中的測(cè)試夾和測(cè)試筆分別插到圖1中的上層前面板4的各個(gè)相應(yīng)插座上，將好板和故障板分別插在好板和故障板中轉(zhuǎn)接口上，將中轉(zhuǎn)接口的另一端分別插在該診斷儀的下層前面板5(圖1)的各相應(yīng)插座上。
如圖1－圖7所示，檢測(cè)一塊有故障的邏輯電路板49，將一塊與故障板電路相同的好板50插在好板中轉(zhuǎn)接口25上，將故障板49插在故障板中轉(zhuǎn)接口26上，所例舉故障板49的輸入輸出共有7路，插法時(shí)器件面朝上，左靠齊，即都插在1－7路上，與之相關(guān)的測(cè)試點(diǎn)有圖1中的20的前7路H1－H7和21中的前7路C1－C7，與之相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)有22中的K1－K7，與之相應(yīng)的發(fā)光二極管有交直流混合組11中的D1－D7，直流分量組12中的E1－E7，40路比較測(cè)試夾31(圖2)中的前7路P1－P7，根據(jù)電路圖將與故障板輸入端相對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)K1－K7撥到接通位置，這里分別是K1K2K3K5K6撥到接通位置，打開(kāi)母機(jī)或信號(hào)源箱開(kāi)關(guān)，打開(kāi)診斷儀開(kāi)關(guān)，此時(shí)加到好板和故障板上的輸入信號(hào)相同，用好板和故障板40腳測(cè)試夾分別夾到20、21(圖1)中的第一塊雙列直插集成電路上，觀(guān)察D1－D7和E1－E7，下面分兩種情況分析第一種是D4、E4、D7、E7亮，其它都不亮，因?yàn)镃4是C7的輸入，所以D7、E7亮很可能是C4點(diǎn)異常引起，為此先判斷出IC1、TC2、IC3之一必有故障，具體哪一個(gè)有故障還要繼續(xù)檢查，取下40腳測(cè)試夾，用20腳測(cè)試夾分別夾在IC3上，觀(guān)察二極管指示燈，如果IC3的輸入端有異常，說(shuō)明不是IC3故障，而是IC1、IC2之一有故障，夾在IC2上，如果IC2的輸入端無(wú)異常，說(shuō)明IC2故障，更換即可。判斷器件是否故障的方法是如果一個(gè)器件的輸入輸出都有異常，那么該器件很可能不是故障件。如果一個(gè)器件的輸入正常而輸出異常，那么這個(gè)器件是故障件。根據(jù)上述判斷原則必可找到IC1、IC2、IC3中那一是故障件。
第二種情況是，只有D7、E7亮而其它都不亮，說(shuō)明IC4、IC5、IC6、IC7之一必是故障件，按IC7、IC6、IC5、IC4的順序測(cè)試，按上述判斷原則必可找到故障件，更換即可。對(duì)某些點(diǎn)的異常判斷不確定時(shí)可利用單路測(cè)試筆重點(diǎn)測(cè)試，單路測(cè)試筆中增加了頻率測(cè)試，判斷結(jié)果一目了然，對(duì)無(wú)法用測(cè)試夾夾住的器件也可利用單路測(cè)試筆。另外在單路測(cè)試筆上并聯(lián)數(shù)字表頭(未圖示)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，可以讀出具體差值，另外還并聯(lián)上示波器接口(未圖示)，通過(guò)示波器可以看到被測(cè)點(diǎn)的波形，幫助分析。
權(quán)利要求1.一種便攜式電路板故障診斷儀有機(jī)殼、電源開(kāi)關(guān)、電源指示燈、電源插座、開(kāi)關(guān)直流電源、印刷電路板及電纜等，其特征是還包括信號(hào)源總線(xiàn)接口及中轉(zhuǎn)組件，兩組與總線(xiàn)接口并聯(lián)的40腳20腳混合型雙列直插集成電路芯片外殼，正常板總線(xiàn)接口及中轉(zhuǎn)組件，故障板總線(xiàn)接口及中轉(zhuǎn)組件，雙板的40腳集成電路測(cè)試夾，40路交直流混合比較電路及比較結(jié)果發(fā)光二極管指示組，與40路并聯(lián)的20路測(cè)試夾，40路直流分量比較電路及比較結(jié)果發(fā)光二極管指示組，20路直流分量比較電路及比較結(jié)果發(fā)光二極管指示組，單路雙級(jí)測(cè)試筆兼阻抗測(cè)試筆，阻抗測(cè)試選擇開(kāi)關(guān)；單路頻率比較電路及比較結(jié)果發(fā)光二極管指示；單路雙極發(fā)光二極管交直流兼阻抗測(cè)試指示燈。
2.如權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征是20路比較測(cè)試夾與40路比較測(cè)試夾的前20路一一對(duì)應(yīng)并聯(lián)，40路比較電路和發(fā)光二極管指示可以與40路比較測(cè)試電路和發(fā)光二極管組的前20路共用。
3.如權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征是20路比較測(cè)試夾和40路比較測(cè)試夾即可用于故障板集成電路的測(cè)試又可用于故障板上接口的測(cè)試。
4.如權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征是兩組與總線(xiàn)接口并聯(lián)的40腳20腳混合型雙列直插集成電路芯片外殼，每組由兩片40腳雙列直插集成電路芯片外殼和一片20腳雙列直插集成電路芯片外殼構(gòu)成，分別與正常板總線(xiàn)接口和故障板總線(xiàn)接口并聯(lián)。
5.如權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征是單路雙級(jí)測(cè)試筆并聯(lián)數(shù)字表頭及示波器接口。
6.如權(quán)利要求1所述的診斷儀，其特征是所有比較電路混合集成到一塊或一塊以上集成電路塊中。
專(zhuān)利摘要一種便攜式電路板故障診斷儀包括機(jī)殼，電源開(kāi)關(guān)、指示燈、插座，開(kāi)關(guān)直流電源、印刷電路板及電纜等，還包括信號(hào)源總線(xiàn)接口及中轉(zhuǎn)組件，兩組與總線(xiàn)接口并聯(lián)的40腳20腳混合型雙列直插集成電路芯片外殼；正常板、故障板總線(xiàn)接口及中轉(zhuǎn)組件，40腳集成電路測(cè)試夾，40路交直流混合比較電路、40、20路直流分量比較電路及其比較結(jié)果發(fā)光二極管指示組，與40路并聯(lián)的20路測(cè)試夾及單路測(cè)試筆等。其特點(diǎn)是，體積小，便攜，成本低，測(cè)試范圍寬、準(zhǔn)確、效率高。
文檔編號(hào)G01R31/28GK2159571SQ93212648
公開(kāi)日1994年3月23日 申請(qǐng)日期1993年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月18日
發(fā)明者薛占斌 申請(qǐng)人:薛占斌