信号复现式集成电路板故障检测装置

摘要

一种信号复现式电路板故障检测装置，由硬件和电路两部分组成，硬件部分包括外壳、交流电连线、电源开关、USB接口、SD卡接口、待测电路板接口、集成板、按键、显示屏、电源指示灯；电路部分包括电源电路、多通道信号采集与复现电路和主控电路，主控电路包括单片机、显示器、USB接口和存储器等，多路信号采集与复现电路包括单片机、A/D转换和D/A转换，信号放大电路等；用本装置采集标准电路板的信号，再将所采集到的输入信号复现到故障集成电路板相应的输入通道上，同时采集故障集成电路板的输入输出信号情况，从输入输出信号异常里，在无需了解集成电路板内部结构的情况下，就能判断出故障的位置所在，大大加快维修的进度，简化了维修难度。

主权项

一种信号复现式集成电路板故障检测装置，由硬件和电路两部分组成，其特征是硬件部分包括外壳(1)、交流电连线(2)、电源开关(3)、USB接口(4)、SD卡接口(5)、按键(6)、待测集成电路板接口(7)、机内集成电路板(8)、显示屏(9)、指示灯(10)，其中USB接口(4)、SD卡接口(5)和待测集成电路板接口(7)在外壳的左右侧，机内集成电路板(8)在外壳的内部；电路部分包括电源电路(11)、多通道信号采集与复现电路(12)和主控电路(13)，所述的电源电路(11)包括变压器、整流桥和稳压电路，主控电路(13)包括单片机电路(H)、按键电路(I)、显示电路(J)、USB接口电路(K)和SD卡接口电路(L)即存储器接口电路，多通道信号采集与复现电路(12)内部各通道各自独立，并且各通道的电路结构完全相同，每一通道的信号采集与复现电路均包含一个单片机电路(A)、一个D/A转换电路(B) 、一个A/D转换电路(C)、一个电流信号放大电路(D)、一个电压信号放大电路(E)、一个复现信号放大电路(F)、一个DC/DC电源电路(G)；上述电源电路(11)、多通道信号采集与复现电路(12)和主控电路(13)的连接关系是：电源电路(11)的直流供电输出端分别连接到主控电路(13)的直流供电输入端和多通道信号采集与复现电路(12)中各路DC/DC的输入端，多通道信号采集与复现电路(12)中各通道单片机的串口通信引脚与主控电路(13)中单片机的串口通信引脚连接；所述的电源电路(11)内部的连接关系是：变压器T₁的初级线圈经过熔丝F₁接到电源开关SW₁的一端，电源开关SW₁的另一端接交流电连线，变压器T₁的各个次级线圈分别接整流桥D₁和D₂的输入端，D₁和D₂的输出端都接有滤波电容，整流桥D₁的输出端接稳压芯片U₁的IN引脚，稳压芯片U₁的OUT引脚接有滤波电容和电源指示灯DS₁；所述的多通道信号采集与复现电路(12)内部的连接关系是：多通道信号采集与复现电路(12)内部各通道各自独立，并且各通道的电路结构完全相同；每一通道的信号采集与复现电路均包含一个单片机电路(A)、一个D/A转换电路(B) 、一个A/D转换电路(C)、一个电流信号放大电路(D)、一个电压信号放大电路(E)、一个复现信号放大电路(F)、一个DC/DC电源电路(G)；待测集成电路板接口(7)的插针VS端通过一个由电阻R₂₇‑R₃₂组成的衰减电路后连接到高精度运放U₁₄的正输入端IN+，待测集成电路板接口(7)的插针GS端与U₁₄的负输入端IN‑连接并接地，U₁₄的放大倍数控制引脚RG₁与RG₂之间串联了电阻R₂₄、R₂₅ 、R₂₆和继电器K₄的常开触点，U₁₄的OUT引脚经过电阻R₃₃连接到模数转换芯片U₉的AIN₀引脚，U₉的AL‑PD引脚、DIN引脚、SCLK引脚、/CS引脚分别与单片机U₇的输入输出口连接；待测集成电路板接口(7)的插针VS端与插针IS端之间串联一个电流取样电阻R₁₄，插针VS端还通过电阻R₁₃与运算放大器U₁₀的正输入端连接，插针IS端通过电阻R₁₅与运算放大器U₁₀的负输入端连接，并且插针IS端还与信号地连接，运算放大器U₁₀的输出端通过电阻R₁₇和电容C₂₉组成的反馈回路与U₁₀的负输入端连接，运算放大器U₁₀的输出端通过一个由运放U₁₁、运放U₁₂、光耦OP₂、光耦OP₃组成的隔离电路后连接到模数转换芯片U₉的AIN₁引脚；待测集成电路板接口(7)的插针VS端经过一个由继电器K₁、K₂和电阻R₅组成的切换电路后连接到高压大电流运放U₄的输出端Vout，U₄的IN‑输入端经过电阻R₆接地，U₄的输出端Vout与输入端IN‑之间串联了一个由电阻R₇和继电器K₃组成的反馈回路，U₄的限流控制引脚Ilim外接一个由电阻R₃、电阻R₄和光耦OP1组成的限流控制电路，U₄的输入端IN+与数模转换芯片U₅的输出端VOUT₃连接，U₅的输出端VOUT₄通过R₈与光耦OP₁的输入端连接，U₅的CLRSEL引脚、CLR引脚、/LDAC引脚、/CS引脚、SCLK引脚、SDIN引脚分别与单片机U₇的输入输出口连接；继电器驱动芯片U₈的OUT输出引脚分别连接继电器工作线圈的一端，U₈的IN输入引脚分别与单片机U₇的输入输出口连接,地址拨码开关S₁的一端与在单片机U₇的输入输出口连接，S₁的另一端接地；所述的主控电路(13)内部的连接关系是：主控电路(13)包括单片机电路(H)、按键电路(I)、显示电路(J)、USB接口电路(K)和SD卡接口电路(L)即存储器接口电路；单片机U₁₇的输入输出口上分别接有按键电路(I)、显示电路(J)、USB接口电路(K)和SD卡接口电路(L)。