Устройство для автоматического контроля печатных плат

СОЮЗ СОВЕТСНИХСООИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 0 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕПЬСТ 3646/24 09,85 02,87,Андре .317.33 ников В в измер юл, Мф 7 в и Б.Д, Исх (088.8) С, Интегральнительных устрониградское отд аков эл ств ени гия, Ле207-208ское с видетельство С0 01 К 31/02,СР с 8(54) КОНТ (57) ТИЧЕСК АВТОВАПЛАТтноситсики, Цеи контмежду УСТРОЙСТВО ДЛЯОЛЯ ПЕЧАТНЫХИзобретениеительной техдостоверносния изоляции к области изме щени тивл роля сопр печатными(21) 395 (22) 1 6, (46) 23. (72) Г. И (53) 621 (56) Гут троника Л.: Энер 1980, с.Автор В 95026 проводниками, Она достигается тем,что в устройство для автоматическогоконтроля печатных плат, содержащеекоммутатор 2, выполненный, например,на регистре сдвига на 0-триггерах3.1-3,п, блок (Б) 4 сравнения, диоды (Д) 5,1-5,п развязки цепей коммутации, резисторы 6.1-б,п и 11,111,п, введены Б 1 управления, Д 7.в7,п развязки цепей измерения, Д8,1-8,п. В описании изобретения описана также принципиальная электрическая схема Б 1 управления, Изобретение может быть использовано при автоматическом контроле печатных платна короткое замыкание, разрыв и контроль сопротивления изоляции, 1 з,п,А-лы, 4 ил,40 45 50 55 Изобретение относится к измерительной технике, в частности к автоматическому контролю печатных платна короткое замыкание, разрыв и контроль сопротивления изоляции,Целью изобретения является повышение достоверности контроля,На фиг. представлена структурная электрическая схема предлагаемого устройства для автоматического койтроля печатных плат; на фиг,2 - принципиальная электрическая схема блока управления; На фиг,З - эпюры,напряжений в характерных точках блока управления при контроле исправной платы; а - сигнал на выходе генератора тактовых импульсов; б - потенциал на кнопке "Пуск"; в - импульс запуска на Б-входе первого Р-триггера блока управления; г - потенциал на выходе первого Р-триггера; д - тактовые импульсы на выходе трехвходового элемента И; е - импульс сброса на первом входе двухнходоного элемента И; ж - импульс сброса на выходе двухвходового элемента И; з потенциал на прямом выходе второго Р-триггера блока управления; и - потенциал на Р-нходе третьего Р- триггера блока управления; на фиг,4- эпюры напряжений в характерных точках блока управления при контроле неисправной платы: а - сигнал на выходе генератора тактовых импульсов; б - потенциал на кнопке "Пуск"; н импульс запуска на Я-входе Р-триггера блока управления; г - потенциал на выходе первого Р-триггера; д - тактовые импульсы на выходе трехвходового элемента И; е - потенциал на любом из входов элемента ИЛИ блока управления; ж - потенциал на выходе элемента И-НЕ блока управления; з потенциал на инверсном выходе второго Р-триггера блока управления).Устройство для автоматического контроля печатных плат содержит (фиг,1) блок 1 управления, электронный коммутатор 2, выполненный, например, на регистре сдвига Р-триггерах 3,1-3,п, прямые выходы которых подключены к опорному входу блока 4 сравнения через диоды 5.1-5,п разнязки цепей коммутации, включенные в прямом направлении, первые резисторы 6,1-6.п, подключенные одним выводом к п выходам электронного коммутатора 2, диоды 7.1-7,п развязки цепей измерения, подключенные катодами к измерительному входу блока 4сравнения, третьи диоды 8,1-8,п,подключенные параллельно первым резисторам 61 -б,п, первые 91-9,п ивторые 10,1-10.п клеммы для подключения объекта контроля с контролируемыми печатными проводниками, каждая из контрольных точек которых,кроме первой, подсоединена через вторые резисторы 11,1-11,п к общей шине, а первые контрольные точки каждого из печатных проводников подключены к вторым выводам первых резисторов 6,1-б,п, где и - количество контролируемых печатных пронодников,Электронный коммутатор 2 можетбыть выполнен известным образом нарегистре сдвига на Р-триггерах,Блок 1 управления имеет первыйвыход 12, второй ныход 13, третийвыход 4, первый вход 15, второйвход 16 и третий вход 17, Первый выход 12 блока 1 управления подключенк установочным входам (Ц.-входам)Р-триггеров 3,1-3,п коммутатора 2,второй выход 13 подключен к синхронизирующим входам (С-входами Ртриггеров 3,1-3.п коммутатора 2,третий выход 14 подключен к Р-входу первого Р-триггера 3,1 коммутатора 2, Прямой выход Р-триггера З,прегистра сдвига (электронного коммутатора) 2 подключен к первому входу 15 блока 1 управления,Блок 4 сравнения может быть выполнен в виде нуль-органа на операционных усилителях 18 и 19, делителя опорного напряжения - на резисторах20 - 23, 24 - измеритепьный вход, 25 -опорный вход блока 4 сравнения, Выход блока 4 сравнения для контролякороткого замыкания (КЗ) между печатными проводниками подключен к второму входу 16 блока 1 управления. Выход блока 4 сравнения для контроляразрыва печатных проводников подключен к третьему нходу 17 блока 1 управления,Блок 1 управления (фиг.2) содержит генератор 26 тактовых импульсов(ГТИ), первый Р-триггер 27, второйР-триггер 28, третий Р-триггер 29,трехнходовой элемент И 30, двухвходовой элемент И 31, двухнходовой элемент И-НЕ 32, двухвходовой элементИЛИ 33. Б-вход Р-триггера 27 черезконденсатор 34 и нормально разомкну 3 12919тые контакты кнопки "Пуск" 35 подключен к общей заземленной шине, ачерез резистивный делитель Зб и 37к плюсу источника питания, к которому подключен также через резистор 38незаземленный контакт кнопки Пуск"35. П-вход первого Р-триггера 27соединен с общей шиной непосредственно, а через резистор 37 - с Явходом Р-триггера 27, Инверсный выход третьего Р-триггера 29 черезКС-цепь 39 и 40 подключен к первомувходу двухвходового элемента И 31,второй вход которого через нормально разомкнутые контакты кнопки 15"Сброс" 41 соединен с общей зазем -ленной шиной, Инверсный выход П . -триггера 28 подключен к первомувходу элемента И-НЕ 32, к второмувходу которого подключен выход элемента ИЛИ 33, а выход элемента И-НЕ32 подключен к третьему входу элемента И ЗО непосредственно и через последовательную цепь из резистора 42и светодиода 43 - к плюсу источникапитания, К-входы первого 27 и третьего 29 0-триггеров соединены с выходом элемента И 31, Я-входом второго Р-триггера 28 и первым выходом 12блока 1 управления, к второму выхо Оду 13 которого подключен выход элемента И 30. Прямый вход второго Э -триггера 28 подключен к третьему выходу 14 блока 1 управления и черезпоследовательную цепь из резистора 3544 и светодиода 45 (" Исход" ) - к общей заземленной нине, Первый вход 15блокауправления соединен с 0 -входом третьего Р-триггера 29, Первый и второй входы элемента ИЛИ 33 40являются вторыми 16 и третьим 17 входами блока 1 управления,Цепи питания и индикации, кромеиндикации "Исход" и "Брак", не имеющие отношения к предмету изобретения,45не показаны,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии, после нажа Отия кнопки "Сброс" 41 в блоке 1 управления, на прямых выходах 0-триггеров 27 и 29 устанавливается нулевой потенциал (логический "0"), а напрямом выходе П-триггера 28, т,е,на третьем выходе 14 блока 1 управления - единичный потенциал (логическая "1"), который подается навход первого П-триггера 3.1 элект 02 4ронного коммутатора 2, одновременнозагорается светодиод 45 ("Исход").При этом на инверсном выходе Птриггера 28 - нулевой потенциал, который, воздействуя на первый входэлемента И-НЕ 32, устанавливает наего выходе единичный сигнал - светодиод 43 (" Брак" ) не горит, этот жеединичный потенциал подан на.третийвход элемента И 30. Одновременно напрямых выходах Р-триггеров 3.1 - З.пэлектронного коммутатора 2, устанавливается нулевой потенциал под воздействием нулевого потенциала с первого выхода 12 блока 1 управленияна установочные входы (К-входы) Ртриггеров 3.1-3.п, Нулевой потенциална прямом выходе 0-триггера 27 блока управления, подаваемый на второйвход трехвходового элемента И 30,запрещает прохождение тактовых импульсов от генератора 26 на второйвыход 13 блока 1 управления, синхронизирующие входы (С-входы) Р-триггеров 28 и 29 блока. 1 управления и0-триггеров 3.1-3,п электронногокоммутатора 2,После нажатия кнопки "Пуск" 35 в момент времени Т, (фиг,Зб и 4 б) на выходе В-триггера 27 устанавливается единичный потенциал логическая "1"), который разрешает прохождение тактовых импульсов на синхронизирующие входы В-триггеров 28 и 29 и 3,1-3,п, Первым тактовым импульсом П-триггер 3,1 переводится в состояние логическая "1", этот потенциал используется для контроля первого печатного проводника платы, при этом на всех остальных выходах 0-триггеров остается нулевой потенциал, что позволяет контролировать проводник на разрыв и на короткое замыкание с остальными печатными проводниками, Одновременно единичный потенциал с выхода Э-триггера 3.1, поступающий через диод 5,. на вход делителей напряжения на резисторах 20, 21 и 22, 23 блока 4 сравнения, используется в качестве опорного напряжения дляустановки границ допускового контроля печатных проводников на разрыв и контроль сопротивления изоляции.между печатными проводниками, Потенциал с первой контрольной точки первого печатного проводника через диод 7,1 развязки цепей измерения поступает на измерительный вход 24 блока 4сравнения, неинвертирующий вход операционного усилителя 19, обеспечивающего контроль печатных проводников на разрыв, и на инвертирующий вход операционного усилителя 18, обеспечивающего допусковый контроль сопротивления изоляции между печатными проводниками, частным случаем которого является короткое замыкание между печатными проводниками.Если контролируемый проводник исправен, те, отсутствует разрыв и нет короткого замыкания с остальными печатными проводниками контролируемой платы, то данный потенциал находится в заданной зоне границ допускового контроля, при этом на обоих выходах блока 4 сравнения, а следовательно, и на входах 16 и 17 блока 1 управления присутствует нулевой потенциал. В результате на выходе элемента ИЛИ 33 блока управления тоже нулевой потенциал, который, воздействуя на второй вход элемента И-НЕ 32, подтверждает единичный потенциал на выходе элемента И-НЕ 32, что разрешает дальнейшее прохождение тактовых импульсов на синхронизирующие входы В-триггеров 3,1-3,пВторым тактовым импульсом Э-триггер 3,2 переводится в единичное состояние, так как в предыдущем состоянии на его 0-входе был единичныйпотенциал, При этом происходит контроль второго печатного проводникааналогично приведенному выше описанию.В случае контроля .целиком исправной печатной платы этот процесс будет продолжаться аналогичным описанному выше образом для всех и печатных проводников. С приходом и-готактового импульса на синхронизирующие входы электронного коммутатора 2единичный потенциал с выхода триггера З,и электронного коммутатора 2поступает на вход 15 блока 1 управления,0-вход третьего 0-триггера 29, и+1-йтактовый импульс устанавливает наинверсном выходе третьего Э -триггегера 29 нулевой потенциал, которыйчерез элемент задержки (КС-цепь 39,40) поступает на первый вход элемента И 31, на выходе его - также нулевойпотенциал, который устанавливаетвсе устройство в исходное состояние, 50 55 1 О 15 20 25 30 35 40 45 При контроле печатной платы потенциал в первой контрольной точкенеисправного печатного проводника,подаваемый на измерительный вход 24блока 4 сравнения через соответствующий диод развязки цепей измеренияоказыва тся за пределами установленных границ напряжения допусковогоконтроля, Если в контролируемом печатном проводнике имеется разрыв, тона измерительном входе блока 4 сравнения напряжение повьплается, а есликороткое замыкание с каким-нибудьдругим печатным проводником, то напряжение на ьходе 24 блока 4 сравнения уменьшается до нуля, Все печатные проводники через первые контрольные точки каждого их них и диоды8,1-8,и соответственно подключеныкатодами к информационным выходамэлектронного коммутатора 2 обеспечивая подключение к нулевому потенциалу всех печатных проводников,кроме контролируемого. При этом насоответствующем выходе блока 4 сравнения в зависимости от характера неисправности появляется единичный потенциал (Фиг,4 е, момент времени ),который передается на один из входов16 или 17 блока 1 управления, т,е,на один из входов элемента ИЛИ 33,На выходе элемента ИЛИ 33 также возникает единичный потенциал, которыйвоздействует на второй вход элементаИ-НЕ 32, на первом входе которогоприсутствует единичный потенциал,следовательно, на выходе элементаИ-НЕ 32 возникает нулевой потенциал(фиг.4 ж, момент времени е ), которыйзапрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через. элемент И 30(фиг.4 д) на синхронизирующие входыВ-триггеров 3,1-3,и электронногокоммутатора 2, Одновременно загорается светодиод 43 - "Брак",Диоды 5.1-5,и выполняют двойную функцию: развязывают выходные цепи электронного коммутатора 2, с их помощью реализуется мостовой метод измерения, компенсируя разброс напряжений, подаваемых на контролируемые печатные проводники с выходов триггеров 3,1-3,и, Напряжение контроля, поступившее на контролируемый печатный проводник через резистор 6,1, делится делителем напряжения, образованным резисторами 6,1- и 1,1Резисторы 6.1-б,ь выбираются одина-, 129902кового номинала, номиналы резисторов 11.1-11,и одинаковы для каждо"го из печатных проводников, Резисторы 11,1-11,и в устройстве работаюттолько при контроле печатных проводников на разрыв, так как при контроле печатных проводников на короткоезамыкание эти резисторы будут зашунтированы открытым диодом из группы108,1-8,и того печатного проводника, скоторым произошло короткое замыкание,Номинал резисторов для каждого печатного проводника выбирается иэ расчета, чтобы параллельное сопротивление всех резисторов 11.и равнялосьсопротивлению резистора б,и,Формула изобретения1, Устройство для автоматическогого контроля печатных плат, содержащее блок сравнения, коммутатор, и первых резисторов, вторые резисторы, и диодов развязки цепей измерения, где и- количество контролируемых печатных проводников, информационные выходы коммутатора соединены с первыми выводами соответствующих первых резисторов, вторые выводы которых соединены с первыми клеммами для подключения объекта контроля и с анодами соответствующих диодов развязки цепей измерения, катоды которых соединены с измерительным входом блока сравнения, первые выводы вторых резисторов соединены с общей шиной устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля в устройство введены блок управления, и диодов развязки цепей коммутации, и диодов, причем первый, второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с установочным входом, синхронизирующим входом и информационным входом коммутатора .с ниэкоомными выходами, причем последний выход коммутатора соединен с первым входом блока управления, второй и третий входы которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока сравнения, опорный вход которого соединен с катодами диодовразвязки цепей коммутации, аноды которых соединены с первыми выводами соответствующих первых резисторов и с катодами соответствующих 1 введенных диодов, аноды которых соединены с вторым выводом первых резисторов,вторые выводы вторых резисторов подключены к вторым клеммам для подключения объекта контроля,2, Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор тактовых импульсов, выход которого соединен спервым входом трехвходового элемента И, второй вход которого соединен с прямым выходом первого 11-триггера, третий вход. трехвходового элемента И соединен с выходом элемента И-НЕ ичерез последовательно включенные первый резистор и первый светодиод - с плюсом источника питания, первый вход элемента И-НЕ соединен с инверсным выходом второго В-триггера, второй вход элемента И - НЕ соединен с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с вторым и третьим входами блока управления соответственно, прямой выход второго В- триггера соединен с третьим выходом блока управления и через последовательно включенные второй резистор и второй светодиод - с общей шиной ус" тройства, Б-вход первого 0 -триггера соединен через третий резистор с общей шиной устройства, через четвертый резистор - с плюсом источника питания, через первый конденсатор с неподвижным контактом кнопки "Пуск" и через пятый резистор - с плюсом источника питания, подвижный контакт кнопки "Пуск" соединен с общей шиной устройства, П-входы первого и второго П-триггеров соедине-. ны с общей шиной устройства, К-вход первого 0-триггера соединен с Б- входом второго П-триггера, с К-входом третьего Р-триггера и с выходом двухвходового элемента И, первый вход которого через второй конденсатор соединен с общей шиной устройства, а через шестой резистор - с инверсным выходом третьего и-триггера, К-вход которого соединен с первым выходом блока управления, а П- вход - с первым входом блока управления, второй вход двухвходового элемента И через кнопку "Сброс" соединен с общей шиной устройства, С-входы второго и третьего Р-триггеров соединены с выходом трехвходового элемента И и с вторым выходом блока управления, 1291902 1 Овыполнен электронным на регистресдвига на Э -триггерах,1291902 Составитель М. Хаенкохред Л.Сердюкова Корректор А, Тяск едактор В, Ивано акаэ 228/4 раж 731твенногобретенийЖ, Р Подписно Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород. ул; Проектная, 4 ВНИИПИ Государ по делам иэ 113035 Москвакомитета СССРи открытийушская наб, д