Устройство для функционально-параметрического контроля логических элементов

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоцИАлистичвснихРЕСПУБЛИК 3(59 0 01 В 31/28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ" -.К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 378852, кл. 0 06 Р,11/00, 1970.2. Авторское свидетельство СССРР 830391, кл. 0 06 Р 11/26, 1979(прототип),(54)(57) 1, УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФУНКЦИОНАЛЬНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГОКОНТРОЛЯЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ, содержащеегенератор импульсов, соединенный выходом со счетным входом первогосчетчика, коммутатор, соединенныйпервыми входами с клеммами для подключения выходов контролируемогологического элемента, дешифратор,соединенный входами с первыми выходами коммутатора, мультиплексор,соединенный информационными и,адресными входами соответственно с вторымн и третьими выходами коммутатОра, выходом - с первым информационным входом сигнатурного анализатора,первые и вторые клеммы для подключения входов контролируемого логического элемента соединены соответст-;венно с четвертыми и пятыми выходамн" коммутатора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениядостоверности контроля, в устройствовведены делитель частоты, второйи третий счетчики, первые и вторыеформирователи логических уровней,К 3 -триггер, программируемый источник питания, датчик тока потребления,компаратор, анализатор,неисправности, блок нагрузок и блок управленйя,соединенный первым выходом с установочными входами сигнатурного анализатора, второго н третьего счетчиков и анализатора неисправности, вторым и третьими входами - с соответстпуюи,ими первой и второй входными,.ЯОА клеммами устройства, вторым выходом - с блокирующими входами делителя частоты, третьего счетчикаи анализатора неисправности, третьими выходами - с информационными входами первого счетчика, четвертым входом - с выходом анализатора неисправности и с выходной клеммой устройствачетвертым выходом - со стробирующим входом анализатора неисправности, пятыми выходами - с управляющими входами программируемого источника питаний, пятыми входами - с выходами третьего счетчика, шестым входом - с а-входом %8 -триггера, сосчетным входом второго счетчика и с выходом делителя часто-ты, соединенного входом со счетным входом первого счетчика, выход переполнения которого соединен с Ц -входом Й 3 -триггера, соединенного выходом с синхровходом первого счетчика и с первым синхровходом Я сигнатурного .анализатора, второй ,синхровход которого соединен со счет ным входом третьего счетчика и с шестым выходом коммутатора, выходы.с первыми информационными входамианализатора неисправности, вторые информационные .входы - с седьмыми выходами коммутатора, соединенного вторыми выходами с входами блока нагрузок, восьмым выходом - с управляющим входом компаратора, соединенного выходом с вторым информационным входом анализатора неисправности, измерительным входом через датчик тока потребления - с общей шиной устройства, а непосредственно - с токовым входом программируе-. мого источника питания, соединенного выходом с.клеммой для подключения вывода питания контролируемого логического элемента, а третьи вхо,ды коммутатора соединены через соответствующие первые и вторые Фор1067453 мирователи логических уровней свыходами второго и третьего счетчиков соответственно, управляющиевходы первых и вторых формирователей логических уровней соединеныс соответстнующими третьими входными клеммами устройства. 2, Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит Формирователь сигнала сброса, соединенный Уходом с вторым входом блока, выходом - с первым выходом блока, соединенного третьими входами с первыми входами Формирователя сигналов управления,Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля логических элементов, например микросхем и плат с микросхемами.5Известно устройство для контроля схем цифровых нычислительных машин, содержащее блок ввода, регистр зада" ния и хранени информации, коммутатор, блок сравнения, компаратор, блок 1 О управления и блок эталонов Г 11.Недостатком известного Устройст" на являются ограниченные Функциональные возможности вследствие отсутст-, ния динамического контроля. 15Наиболее близким к изобретению является устройство для функционально-параметрического контроля логических элементов, содержащее генератор импульсов, соединенный.выходом со счетным входом первого счетчика, коммутатор, соединенный. первыми входами с клеммами для подключения выходов контролируемого логического элемента, дешифра тор, соединенный входами с первыми выходами коммутатора, мультиплек сор, сЬединенный информационными и адресными входами соответственно с вторыми и третьими выходами ком-ЗО мутатора, выходом - с первым инфор мационным входом сигнатурного анализатора, первые и вторые клеммы для подключения входов контролируемого логического элемента соединены соответственно с четвертыми и пятыми выходами коммутатора 21.Недостатком известного устройства является низкая достоверность контроля из-эа невозможности контроля динамических параметров и возможности "качки" напряжения питания в процессе контроля. йТорые входы которого соединены сшестыми входами блока, первая группакоторых соединена с входами программатора источника питания и индикатора, вторая группа - с первымивходами формирователя импульсов записи, соединенного вторым входом с пятым входом блока, выходами - с.третьими выходами блока, сс диненногопятыми выходами с соответствующимивыходами Формирователя сигналов управления, один из которых соединен спервым входом элемента ИЛИ, соединенного вторым входом с четвертым входомблока, выходом - с вторым выходомблока. 1Цель изобретения - повышение достоверности контроля,1Поставленная цель достигаетсятем, что н устройство для функционально-параметрического контролялогических элементов, содержащеегенератор импульсов, соединенный выходом со счетным входом первогосчетчика, коммутатор, соединенныйпервыми входами с клеммами для подключения выходов контролируемогологического элемента, дешиФратор,соединенный входами с первыми выходами коммутатора, мультиплексор,соединенный информационными и адресными входами соответственно свторыми и -третьими выходами коммутатора, выходом -,с первым информационным входом сигнатурного анализатора, первые и вторые клеммы дляподключения входон контролируемогологического элемента соединены соответственно с четвертыми и пятымивыходами коммутатора, введены делитель частоты, второй и третийсчетчики, первые и вторые Формирователи логических уровней, 1 -триггер, программируемый источник питания, датчик тока потребления, компаратор, анализатор неисправности,блок нагрузок и блок управления,соединенный первым выходом с установочными входами сигнатурного анализатора, второго и третьего счетчиков и анализатора неисправности,вторил и третьими входами - с соответствующими первой и второй входньвли клеммами устройства, вторымвыходом - с блокирующими входамиделителя частоты,. третьего счетчика и анализатора неисправности,третьими выходами - с информационными входами первого счетчика, чет1015 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 вертым входом - с выходом анализатора неисправности и с выходной клеммой устройства, четвертым выходом - со стробирукщим входом анализатора неисправности пятыми выходами - с управляющими входами програмгируемого источника питания, пятыми входами - с выходами третьего счетчика, шестым входом - с Б -входомЙЗ -триггера, со счетным входом второго счетчика и с выходом делителя частоты, соединенного входом со счетным входом первого счетчика, выход переполнения кото-рого соединен с 1 "входом %3 -триг гера, соединенного выходом с синхровходом первого счетчика и с первым синхровходом сигнатурного анализатора, второй синхровход которого соединен со счетным входом третьего счетчика и с шестым выходом коммутатора, выходы - с первыми информационными входами анализатора неисправности, вторые информационные входы - с седьмыми выходами коммутатора, соединенного вторыми выходами с входами блока нагрузок, восьмым выходом - с управляющим входом компаратора, соединенного выходом с вторым информационным входом анализатора неисправности, измерительным входом через датчик вюка потребления - с общей шиной устройства, а непосредственно - с токовым входом программируемого источника питания, соединенного выходом с клеммой для подключениявывода питания контролируемого логического элемента, а третьи входы коммутатора соединены через соответствующие первые и вторые формирователи логических уровней с выходали второго и третьего счетчиков сортветственно, управляющие входы первых и вторых Формирователей логических уровней соединены с соответствующими третьими входными клеммами устройства.Блок управления содержит формирователь сигнала сбрсц:а, соединенный входом с вторым входом блока, выходом - с первым выходом блока, соединенного третьими входами с первыми входами Формирователя сигналов управления, вторые входы которого соединены с шестыми входами блока, первая группа которых соединена с входами программатора источника пигания и индикатора, вторая группа - с первыми входами Формирователя импульсов записи, соединенного вторым входом с пятым входом блока, выходами - с третьими выходами блока, соединенного пятыми выходами с соответствующими выходами формирователя сигналов управления, один из которых соединен с первым входом элемента ИЛИ, соединенного вторым входомс четвертым входом блока, выходом ;с вторым выходом блока.На Фиг, 1 приведена блок-схемаустройства, на фиг. 2 - блок-.схемаблока управления, в связи с другимиблоками устройства.Устройство содег.кит генератор 1импульсов, делитель 2 частоты, счетчик 3, дешифратор 4, первые 5 -5 пи вторые 6 - бп формирователя логических уровней, коммутатор 7, мультиплексор 8, сигнатурный анализа- .тор 9, счетчик 10, 13 -триггер 11,счетчик 12, блок 13 управления,программируемый источник 14 питания,датчик 15 тока потребления, коипаратор 16, анализатор 17 неисправности, блок 18 нагрузок.Блок 13 управления содержит фор-мирователь 19 сигналов сброса, формирователь 20 сигналов управления,формирователь 21,импульсов записи,программатор 22 источника питания,индикатор 23, элемент 24 ИЛИ. НаФиг. 1 показан также контролируемыйлогический элемент 25.Устройство работает следующимобразом.Перед началом работы с помсВЗьюэлементов коммутации, например наборного поля, кнопок, кнопочных пе"реключателей, перемычек, задаютсянеобходимые для проверки данноготипа логического элемента соедине-.ния элементов устройства.На анализатор 9 с коммутатора 7задается эталонная сигнатура, иакомпаратор 16 - значения эталонного тока потребления элемента.25 поцепи питания. Кроме того, коммутатор 7 коммутирует часть входов элемента 25 через формирователи 5 непосредственно к выходам первыхразрядов счетчика 3, а другие еговыходы через формирователи б-г- квыходам дешифратора 4. Счетчик 3имеет и разрядов. Первые егоразрядов коммутируются, например,к входам элемента 25, разряды с+1 до и- к адресным входам,мультиплексора 8, а в-й разрядк входу сигнатурного анализатора9, разрешающему (по логической еди.нице) получение сигнатур, а такжек входу счетчика 12,Перед началом работ устройства на вход блока 13 задается сигнал, обеспечивающий через Формирователь 19 сброс в исходное состояние счетчика 12, анализатора 17неисправности, сигнатурного анализатора 9 и счетчика 3После проведения йсходной установки генератор 1 задает непрерывную последовательность импульсовна вход делителя 2 частоты. Дели 1067453тель 2 частоты на серию из Ь входных импульсов формирует один выходной импульс по переднему фронтупервого импульса, с выхода делителя 2 стробируется формирователь 21и код допустимой временной задержки сигнала в элементе 25 переписывается из формирователя 21 в счетчик 10. При этом указанный код мо.жет быть сформирован, например, кнопочным переключателем, входящим 10в состав формирователя 21, или формироваться (различной величины),например, по приходу различных кодов со счетчика,12, состояния которого индицируются индикатором 23, 15что позволяет оценить величину задержки.По приходу задних фронтов импульсов с делителя 2 происходит ихсчет в счетчике 3 и смена входныхвоздействий на входах формирователя19, Дешифратор 4 обеспечивает задание на входы элемента 25 воздействий в необходимые по временной диагРамме провеРке моменты времениФормирователи 5 и б Формируют величину необходимых входных (граничных)уровней для элемента 25, в зависимости от управляющих сигналов на ихвходах,В результате исходной установкиустройства при первом цикле работысчетчика 3 с его +1 разряда поступает разрешение на первый адресныйвход мультиплексора 8, что приводитк подключению первого выхода племен- З 5та 25 к входу анализатора 9. Припоследующих циклах работы устройства счетчик 3 опрашивает последующиеадреснь 1 е входы мультиплексора 8, опрашивая; таким образом, все остальные выходы элемента 25. Указанная последовательность работы обеспечивает получение в аиа. лизаторе 9 сжатого шестнадцатирич ного кода, характеризующего все выходы элементов 25 по всем входным воздействиям, при этом счетчик.3 реализует число циклов воздействий на элемант 25, равное или больше числа выходов элемента 25,При каждом очередном воздействии (тесте) на входы элемента 25 срабатывает совокупность элементов 2, 11 н 10, которые обеспечивают конт роль задержки распространения элемента 25 следующим образом.После того, как на счетчик 3 задан данный фронт первого импульса в очередном цикле его работы и триг- Щ гер 11 (по переднему фронту этого импульса) установлен в состояние, запрещающее работу анализатора 9, импульсы от генератора 1 дополняют.аписанный в счетчик 10 код, В .мо- у мент переполнения счетчика 10 выдаечся сигнал, переключающий триггер11 и счетчик 10 в исходное состояние и разрешающий (стробирующий)работу анализатора 9, Если за времядополнения счетчика 10 до максимального кода элемент 25 не успел сформировать на своем выходе необходимый для данного входного воздействия логический уровень, т.е. он негоден по быстродействию, то сигнатура, полученная в анализаторе 9, несовпадает с эталонной,Указанная последовательность работы обеспечивает контроль задержекраспространения по заданному пределу допустимых значений последователь.но по каждому выходу элемента 25 длякаждого входного воздействия.1После получения первой суммарной сггнатуры элемента 25 по всемего выходам сигнал логического нуля на входе анализатора 9, сформированный и-м разрядом счетчика 3,меняется на логическую единицу.В результате запрещается приеминформации в анализатор 9 от мультиплексора 8 и добавляется единицав счетчик 12. В момент запретаприема информации анализатор 9 сравнивает эталонную и полученные сигна.туры,После многократного повторенияциклов получения сигнатур элемента25, которое производится для повышения достоверности результатаконтроля, в счетчике 3 записано заданное число повторений (число полученных сигнатур), формирователь20 сигналов управления, настроенный иа это число после его дешифра-ции, выдает сигнал опроса на анализатор 17. К м 6 менту опроса анализатор 9 сравнивает полученную иэталонную сигнатуры и выдает соответствующий сигнал на анализатор 17.Анализатор 17 предназначен для выявления неисправности индикации еевида и другой вспомогательной информации, По поступлении сигналаопрос от формирователя 20 блока 13анализатор 17 выдает сигнал годности или негодности элемента 25 наиндикацию, на выход устройства и вблок 13 на элемент 24.В случае негодности иа вход элемента 24 с выхода анализатора 17поступает логическая единица, которая передается на вход делителя 2и счетчика 12, запрещая их работуи останавливая дальнейшую работуустройства,В момент останова, анализатор 17индицирует полученную и эталоннуюсигнатуры.В том случае, если код величины задержки формируется в формирователе 21 в зависимости от кода счетчика 12, имеется возможность измерения задержки распространения сигналов в элементе 25 так как величина этого кода может уменьшаться(увеличиваться) от одного к другому циклу работы счетчика 3 (по одному выходу элемента 25 и отключениидругих выходов коммутатором 7) дотех пор, пока анализатор 17 не дастрезультат негодности. При этом код 1 Оизмеренной величины задержки высвечивается индикатором 23.Возможность записи кода задержкив счетчик 10 в зависимости от кодасчетчика 12, т.е, одного цикла подачи входных воздействий на элемент25 к другому циклу, позволяет осуществлять контроль задержки по каждому выходу элемента 25 в отдельности с заданием собственных допусти мых отклонений, т,е, для каждогокода счетчика 12 формируется собственный код в счетчике 10.Конец работы устройства осуществ-,ляется по поступлении со счетчика 12 25на формирователь 20 наперед заданного кода путем останова работы делителя 2 и сброса счетчика 12 черезэлемент 24,Предлагаемое устройство обеспечивает в процессе получения каждой очередной сигнатуры в анализаторе 9 исоответствующем цикле работы счетчика 3. изменение напряжения питанияэлемента 25, Величина напряженияпитания задается в том или ином цик- З 5 ле в зависимости от кода, записайного всчетчике 12. Код счетчика 12поступает на программатор 22, который программирует необходимую велнчину напряжения. питания, задаваясоответствующий код на программирующий источник 14 питания,При изменении напряжения питанияконтролируется нахождение тока потребления элемента 25 в заданных .пределах, Для этого используется компаратор 16, сравнивающий заданнуюс коммутатора 7 величину тока потребления о поступающей с датчика15. В сдучае выхода тока потребления за пределы допуска комп16 выдает сигнал негодности на анализатор 17, формирующий соответствующий сигнал и индицирукщий приз-,нак негодности по току питания.Блок 18 нагрузок обеспечивает .нагрузку выходов элемента 25 до но-,минальной величины.Пуск устройства через формирователь 19, а также его останов черезформирователь 20 могут осуществляться с входных клемм устройства.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает мнсгократныйконтроль элемента 25 при изменяющихся от цикла к циклу условиям измерения по напряжению питания. Приэтом контролируются также и изменения задержки распространения сигналов. Совместное действие укаэанныхфакторов существенно повьааает достоверность контооля.собинаКоррект Фе исн аказ тная,нлнал ППП фПатентф, г. Узко 1205/50ВНИИПИ Гопо делам035, Моск Тираа 715арственного комитета СССэобретений и открытийЖ, Рауаская наб., д.