Diagnostika a Testovani Elektronickych Systemu

5/24/2018 Diagnostika a Testovani Elektronickych Systemu

1/162

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKANCH TECHNOLOGIVYSOK UEN TECHNICK V BRN

Diagnostika a testovn elektronickchsystm

Garant pedmtu:Ing. Milan Recman, CSc.

Autoi textu:Prof. Ing. Vladislav Musil, CSc.

Ing. Milan Recman, CSc.Ing. Roman Prokop


2/162


3/162

Diagnostika a testovn elektronickch systm 1

1

Obsah1 VOD ................................................................................................................................8

2 ZAAZEN PEDMTU VE STUDIJNM PROGRAMU ........................................8

2.1 VOD DO PEDMTU TECHNICK DIAGNOSTIKA, ZKLADN POJMY A STRUKTURAOBORU ...................................................................................................................................92.2 VSTUPN POADAVKY................................................................................................12

3 ZKLADN POJMY TECHNICK DIAGNOSTIKY..............................................13

3.1 SHRNUT ....................................................................................................................15

4 TYPY PORUCH, MECHANISMUS VZNIKU PORUCH.........................................18

4.1 NZVOSLOV PORUCH................................................................................................184.2 PORUCHY V DIGITLNCH OBVODECH ........................................................................204.3 DEGRADAN MECHANISMY A VZNIK PORUCH ...........................................................23

4.4 PORUCHY V ELEKTRONICKCH OBVODECH ...............................................................254.4.1 Poruchy pasivnch a aktivnch prvk elektronickch obvod ..........................254.4.2 Poruchy integrovanch obvod........................................................................264.4.3 Zpsob propojovn integrovanch obvod v systmu.....................................284.4.4 Piny poruch v propojovacm systmu ..........................................................294.4.5 Chovn lenu NAND v proveden TTL............................................................334.4.6 Poruchy obvod CMOS....................................................................................354.4.7 Poruchy programovatelnch logickch pol.....................................................354.4.8 Typy poruch neoivenho zazen....................................................................36

4.5 POET JEDNODUCHCH A VCENSOBNCH PORUCH V KOMBINAN STI..................37

5 DIAGNOSTICK SYSTM.........................................................................................385.1 KATEGORIZACE DIAGNOSTICKCH OBJEKT .............................................................385.2 DIAGNOSTICK VELIINA ..........................................................................................395.3 DIAGNOSTIKA ZA PROVOZU A MIMO PROVOZ.............................................................405.4 FZE NASAZEN TECHNICK DIAGNOSTIKY (DIAGNOSTIKA PI NVRHU, VROB APOUIT TECHNICKCH ZAZEN)..........................................................................................42

5.4.1 Technick diagnostika fze pedmontn........................................................435.4.2 Technick diagnostika nasazen po konen monti, pi oivovn a kontrole

finlnho vrobku..............................................................................................................445.4.3 Technick diagnostika aplikovan v prbhu funknho nasazen

diagnostickho objektu .....................................................................................................446 FYZIKLN METODY TECHNICK DIAGNOSTIKY.........................................47

6.1 DIAGNOSTICK SYSTMY ZALOEN NA VYUIT FYZIKLNCH METOD ....................47

7 FUNKN METODY TECHNICK DIAGNOSTIKY.............................................50

7.1 MATEMATICK MODELY DIAGNOSTICKCH OBJEKT................................................517.2 DIAGNOSTICK TESTY ...............................................................................................537.3 FORMY DIAGNOSTIKY ................................................................................................59

7.3.1 Periodick diagnostika.....................................................................................597.3.2 Prbn diagnostika .......................................................................................60

7.4 ZOBRAZEN DIAGNOSTICKHO TESTU POMOC TABULKY

,POSTUP PI TESTOVN

.....607.4.1 Detekn testovn.............................................................................................627.4.2 Lokalizan testovn ........................................................................................64


4/162

2 Fakulta elektrotechniky a komunikanch technologi VUT v Brn

7.5 GRAFICK ZOBRAZEN TESTU POMOC DIAGNOSTICKHO STROMU ............................ 687.6 SESTAVEN MNOINY PORUCH: MODELY PORUCH, SESTAVEN DIAGNOSTICKCHTEST 78

7.6.1 Vcensobn poruchy ....................................................................................... 807.6.2 Sestavovn testu .............................................................................................. 81

7.7 APLIKACE METOD FUNKN DIAGNOSTIKY NA OBJEKTY SANALOGOV PROMNNMIVELIINAMI........................................................................................................................... 88

7.7.1 Funkn blokov schma a logick schma diagnostickho objektu sanalogovmi signly ........................................................................................................ 897.7.2 een diagnostickch loh pomoc orientovanch graf pina - nsledek uobjekt s analogovmi signly......................................................................................... 98

8 DIAGNOSTIKA ANALOGOVCH A DIGITLNCH OBVOD...................... 101

8.1 DIAGNOSTIKA OBVODU BEZ SIGNLU ..................................................................... 1038.2 DIAGNOSTIKA OBVODU SE SIGNLEM ..................................................................... 1068.3 DIAGNOSTIKA PORUCH VLOGICKCH SYSTMECH ................................................. 110

9 TESTERY (ZKOUEE)........................................................................................... 115

9.1 NEJDLEITJ FUNKN BLOKY ZKOUE .......................................................... 1159.2 JAZYKY PRO ZPIS TEST ........................................................................................ 1179.3 ZKOUEE INTEGROVANCH OBVOD .................................................................... 1179.4 ZKOUEE NEOSAZENCH DESEK A KABELE....................................................... 1189.5 ZKOUEE OSAZENCH DESEK................................................................................ 119

9.5.1 Konektorov zkouee .................................................................................... 1199.5.2 Pouit zen sondy ....................................................................................... 1209.5.3 Testery typu In Circuit (vnitroobvodov testery)....................................... 1229.5.4 Testovn pasivnch soustek v "In Circuit" testerech ................................ 125

9.5.5 Testovn analogovch prvk v "In Circuit" testerech .................................. 1299.5.6 Testovn logickch obvod v "In Circuit" testerech..................................... 130

9.6 "BOUNDARY SCAN" TESTERY A ANALYZTORY ..................................................... 1329.7 ASA TESTER........................................................................................................... 1359.8 PZNAKOV ANALYZTORY .................................................................................. 138

9.8.1 Linern sekvenn zptnovazebn obvody ..................................................... 1389.8.2 Uspodn pznakovho analyztoru.......................................................... 1449.8.3 Metodiky pi diagnostikovn pznakovm analyztorem ............................ 146

9.9 LOGICK ANALYZTORY......................................................................................... 1489.9.1 Mic kanl ................................................................................................... 1489.9.2 Stavov a asov analza .............................................................................. 1499.9.3 Spoutn (Triggering) ................................................................................... 1509.9.4 Selektivn sledovn (Selective tracing) ......................................................... 1539.9.5 Zobrazovn vsledk..................................................................................... 1549.9.6 Systematick chyby analzy signl a jejich odstrann................................ 1569.9.7 Pouit logickch analyztor v mikroprocesorovch systmech .................. 1579.9.8 Parametry modernch logickch analyztor................................................ 158


5/162


3

Seznam obrzkOBRZEK 4.1: VZTAH PORUCHA CHYBA VELEKTRONICKCH ZAZENCH .......................19OBRZEK 4.2: JEDNODUCH OBVOD SVYZNAENOU PORUCHOU.........................................21OBRZEK 4.3: INVERTOR A) SBIPOLRNM TRANZISTOREM, B) SUNIPOLRNM

TRANZISTOREM..................................................................................................................25OBRZEK 4.4: EZ TYVRSTVOU LAMINTOVOU DESKOU; A - 1. VODIV VRSTVA, B - 2.

VODIV VRSTVA, C - 3. VODIV VRSTVA, D - 4. VODIV VRSTVA, E - POKOVEN OTVOR VEDVOUVRSTVM LAMINTU, F - PRCHOZ POKOVEN OTVOR, G - MDN SPOJ, H -PRCHOZ POKOVEN OTVOR S KONTAKTEM NA 2. VRSTVU, I - IZOLAN VRSTVA, J -SKELN LAMINT ..............................................................................................................29

OBRZEK 4.5: ZAKONOVAC LENY PRO OBVODY TTL A STTL: A) PARALELNZAKONEN (HODNOTY ODPOR V ZVORKCH PRO STEN PIZPSOBEN), B) SRIOVZAKONEN, C) LEN NA OEZVN KLADNCH PEKMIT, D) LEN NA OEZVNZPORNCH PEKMIT ......................................................................................................30

OBRZEK 4.6: ROZDLEN ZKLADNCH DRUH PORUCH VSYSTMU..................................31

OBRZEK 4.7: ODBROV CHARAKTERISTIKA ZKLADNHO LOGICKHO LENU TTL.........31OBRZEK 4.8: ODRAZY NA ELEKTRICKY DLOUHM VEDEN (S CHARAKTERISTICKOUIMPEDANC Z0= 100 ) MEZI LOGICKMI LENY TTL; A) SCHMA ZAPOJEN, B) TYPICKPRBHY 32

OBRZEK 4.9: PORUCHY HRADLANAND (MH 7400) .........................................................33OBRZEK 4.10: MODELY CHOVN ZKRATU .......................................................................34OBRZEK 4.11: ZKRAT VSTUPN DIODY ..............................................................................35OBRZEK 4.12: PORUCHA TYPU TRVALE PERUENO U HRADLANAND............................35OBRZEK 4.13: PORUCHA SOUINOV MATICE PLA ..........................................................36OBRZEK 5.1: DIAGNOSTICK SYSTM ON-LINE (DO - DIAGNOSTIKOVAN OBJEKT, JS -

JEDNOTKA STYKU, DM - DIAGNOSTICKY MODEL, B - DIC BLOK, VZ -

VYHODNOCOVAC ZAZEN, X, Z - VSTUPN A VSTUPN VELIINY GENEROVANDIAGNOSTICKMI PROSTEDKY, X*, Z* - VSTUPN A VSTUPN VELIINY) ......................40

OBRZEK 5.2: DIAGNOSTICK SYSTM OFF - LINE (GVP- GENERTOR VSTUPNCHTESTOVACCH SIGNL, OSTATN SYMBOLY DLE OBR. 3.1)...............................................40

OBRZEK 5.3: DIAGNOSTIKOVN STROJNHO OBJEKTU NA ZKLAD TRENDUZHOROVN TECHNICKHO STAVU OBJEKTU: A -TECHNICK STAV, B - DIAGNOSTICKVELIINA, ASOV DAJE: T1, T2, - TERMNY DIAGNOSTICKCH PROVREK, T -TERMN DRBY DLE ASOVHO PLNU, TH - OKAMIK HLEN O ZHOROVNTECHNICKHO STAVU S PROGNZOU O NUTN OPRAV A SE STANOVENM ZHUTNCH

INTERVAL DALCH DIAGNOSTICKCH PROVREK, TV - OPTIMLN OKAMIK PROOPRAVU NEBO VMNU OBJEKTU NEBO JEHO STI, TM - OKAMIK DOSAEN MEZNHOSTAVU OBJEKTU, TP - OKAMIK PLN PORUCHY A VPADKU Z PROVOZU........................41

OBRZEK 7.1: TDN DIAGNOSTICKCH OBJEKT .............................................................58OBRZEK 7.2: PKLAD DISKRTNHO KOMBINANHO OBJEKTU .........................................58OBRZEK 7.3: PKLAD ANALOGOVHO KOMBINANHO OBJEKTU ......................................59OBRZEK 7.4: PKLAD DISKRTNHO OBJEKTU S VNITN PAMT ......................................59OBRZEK 7.5: USPODN PRO VNJ A VNITN DIAGNOSTIKU .......................................60OBRZEK 7.6: -TABULKA FUNKNCH HODNOT ..................................................................61OBRZEK 7.7: OBR.5.7. DIAGNOSTICK APARATURA PRO DETEKN TESTOVN: A)

VYUIT DIAGNOSTICKHO ETALONU, B) KOMPLETN TEST V PAMOVM MDIU ............64OBRZEK 7.8: KOMBINAN OBVOD .....................................................................................64

OBRZEK 7.9: T-TABULKA TRIVILNHO TESTU KOMBINANHO OBVODU Z OBRZEK 7.8 .66OBRZEK 7.10: TABULKA NEUSPODANCH DVOJIC TECHNICKCH STAV A PSLUNMIROZLIUJCMI VSTUPNMI KOMBINACEMI..........................................................................68


6/162


OBRZEK 7.11: DIAGNOSTICK STROM PLNHO TESTU ................................................... 70OBRZEK 7.12: DIAGNOSTICK STROM PLNHO TESTU ................................................... 71OBRZEK 7.13: DIAGNOSTICK STROM PLNHO TESTU ................................................... 72OBRZEK 7.14: DIAGNOSTICK APARATURA PRO LOKALIZAN TEST ............................... 75OBRZEK 7.15: DIAGNOSTICK APARATURA PRO NEZVISL TEST ................................... 75

OBRZEK 7.16: GRAFICK ZOBRAZEN PRBHU ZVISLHO LOKALIZANHO TESTU ..... 76OBRZEK 7.17: T-TABULKA TRIVILNHO TESTU OBJEKTU S JEDINM DIAGNOSTICKMVSTUPEM 77

OBRZEK 7.18: T-TABULKA TRIVILNHO TESTU A PODMNOINAMI NEROZLIITELNCHSTAV 78

OBRZEK 7.19: DIAGNOSTICK STROM DETEKNHO TESTU.............................................. 78OBRZEK 7.20: PKLAD OBJEKTU BEZ ROZVTVEN ......................................................... 83OBRZEK 7.21: PKLAD OBJEKTU S ROZVTVENM .......................................................... 83OBRZEK 7.22: TABULKA PORUCH VYTVOEN Z T-TABULKY NA OBR. 5.9...................... 87OBRZEK 7.23: PKLADY LOGICKHO SCHMATU POUITELNHO PRO DIAGNOSTICK

ELY 91

OBRZEK 7.24: TABULKA TESTU DIAGNOSTICKHO OBJEKTU S ANALOGOVMI SIGNLY . 93OBRZEK 7.25: SCHMA JEDNODUCHHO TRANZISTOROVHO ZESILOVAE ...................... 93OBRZEK 7.26: FUNKN BLOKOV SCHMA ZESILOVAE ZAPOJENHO PODLE OBR.

OBRZEK 7.25 ................................................................................................................. 94OBRZEK 7.27: LOGICK SCHMA ZESILOVAE Z OBR. 5.25.............................................. 95OBRZEK 7.28: TABULKA TESTU K LOGICKMU SCHMATU NA OBRZEK 7.27................ 95OBRZEK 7.29: STRUKTURN SCHMA KLIMATIZANHO ZAZEN DOPRAVNHO LETADLA

96OBRZEK 7.30: FUNKN BLOKOV SCHMA KLIMATIZANHO ZAZEN ......................... 96OBRZEK 7.31: TABULKA FUNKC PORUCH KLIMATIZANHO SYSTMU ............................ 98OBRZEK 8.1: ZKLADN ZAPOJEN PRO MEN PENOSU NEBO AMPLITUDOV

CHARAKTERISTIKY .......................................................................................................... 106OBRZEK 8.2: PIPOJEN MICCH PSTROJ K MENM OBVODM ............................. 107OBRZEK 8.3: PIPOJEN MICCH PSTROJ S DEFINOVANOU HODNOTOU VSTUPN A

VSTUPN IMPEDANCE K MENMU OBVODU ................................................................ 108OBRZEK 8.4: BLOKOV SCHMA JEDNODUCHHO RDIOVHO PIJMAE ....................... 109OBRZEK 8.5: PIPOJEN OSCILOSKOPU ............................................................................. 112OBRZEK 8.6: IMPULSN PRBH NA SOND ...................................................................... 113OBRZEK 8.7: VLIV INDUKNOSTI VEDEN ........................................................................ 113OBRZEK 9.1: BLOKOV SCHMA TESTERU ....................................................................... 115OBRZEK 9.2: BLOKOV SCHMA OBVOD PRO JEDEN VVOD KONEKTORU ..................... 116

OBRZEK 9.3: PRINCIP JEHLOVHO ADAPTRU .................................................................. 119OBRZEK 9.4: PKLAD NA POUIT NAVDN SONDY ..................................................... 121OBRZEK 9.5: MC OBVODOV ADAPTR (A - USPODN, B - VYBRAN TYPY JEHEL)123OBRZEK 9.6: PRINCIP METODY STNN............................................................................ 125OBRZEK 9.7: PIPOJEN JEHEL ADAPTRU PRO TBODOV ZAPOJEN .............................. 126OBRZEK 9.8: TBODOV ZAPOJEN: A) ZAPOJEN S VYZNAENMI PARAZITNMI

PECHODOVMI ODPORY,B)NHRADN ZAPOJEN DAN TRANSFIGURAC ...................... 126OBRZEK 9.9: MEN KONDENZTORU CX TBODOVOU METODOU................................ 127OBRZEK 9.10: ESTIBODOV ZAPOJENI TESTERU "IN CIRCUIT"...................................... 127OBRZEK 9.11: PRINCIP AKTIVNHO STNN PIPOJENM NA MIC POTENCIL............. 128OBRZEK 9.12: TYVODIOV PIPOJEN REZISTORU.................................................... 128

OBRZEK 9.13: TYVODIOV PIPOJEN KONDENZTORU ........................................... 128OBRZEK 9.14: TYVODIOV PIPOJEN CVKY ........................................................... 129


7/162


5

OBRZEK 9.15: MEN DIOD...........................................................................................129OBRZEK 9.16: MEN PROUDOVHO STEJNOSMRNHO ZESILOVACHO INITELE AE

BIPOLRNHO TRANZISTORU ............................................................................................130OBRZEK 9.17: TABULKA PLNHO TESTU TYVSTUPOVHO HRADLA PRO PORUCHY T0,

T1 130

OBRZEK 9.18: SLICOV STNN ("BACKDRIWING") U "IN CIRCUIT" TESTER ............131OBRZEK 9.19: PRINCIP "BOUNDARY SCAN" METODY.....................................................133OBRZEK 9.20: USPODN "BOUNDARY SCAN" BUKY...............................................133OBRZEK 9.21: USPODNI SRIOV KOMUNIKACE BST NA DESCE: A) TESTOVN

OBVOD VYBAVENCH BST TECHNOLOGI, B) TESTOVN SKUPINY OBVOD "CLUSTERTEST " NEVYBAVENCH BST TECHNOLOGI, UMSTNCH NA DESCE S BST TECHNOLOGI 134

OBRZEK 9.22: PRINCIP ZOBRAZOVN (ASA PZNAK REZISTORU)................................136OBRZEK 9.23: PKLADY ASA PZNAK:.....................................................................137OBRZEK 9.24: REPREZENTACE LINERNCH KOMBINANCH OBVOD (M2 JE STAKA

MODULO 2) 139

OBRZEK 9.25: REPREZENTACE LINERNHO SEKVENNHO OBVODU SE ZPTNOU VAZBOU 139

OBRZEK 9.26: LINERN ZPTNOVAZEBN SEKVENN OBVOD S VYZNAENM ZBYTKEMPO DLEN PRO VSTUPN POLYNOM ( 9.6 ). JEDNOTLIV ZPOOVAC OBVODY SE REALIZUJINAP. D KLOPNMI OBVODY...........................................................................................140

OBRZEK 9.27: LINERN SEKVENN OBVOD SE ZPTNOU VAZBOU SE STAKOU MODULO2 142

OBRZEK 9.28: PRAVDPODOBNOST DETEKCE CHYBY VSTUPN POSLOUPNOSTI...............144OBRZEK 9.29: BLOKOV USPODN STANDARDNHO PROVEDEN PZNAKOVHO

ANALYZTORU (PR- POSUVN REGISTR, L- DC LOGIKA, PD- PAM DISPLEJE, PL, P2-PAMTI NSLEDNCH PZNAK)....................................................................................145

OBRZEK 9.30: ASOV PRBHY VSTUPNCH SIGNL PZNAKOVHO ANALYZTORU 145OBRZEK 9.31: DIAGNOSTIKOVN KOMBINANCH A SEKVENNCH OBVOD POMOC

TAE 146OBRZEK 9.32: MULTIPLEXOV USPODN PZNAKOVHO ANALYZTORU ...............146OBRZEK 9.33: PZNAKOV ANALZA MIKROPROCESOROVHO SYSTMU.....................148OBRZEK 9.34: BLOKOV SCHMA JEDNOHO KANLU LOGICKHO ANALYZTORU .........149OBRZEK 9.35: BLOKOV SCHMA STAVOVHO ANALYZTORU......................................149OBRZEK 9.36: BLOKOV SCHMA ASOVHO ANALYZTORU........................................150OBRZEK 9.37: PKLADY NEJASTJHO UMSTN OKAMIKU SPUTN: A) NA ZATEK

ZZNAMOV PAMTI, B) NA STED ZZNAMOV PAMTI, C) NA KONEC ZZNAMOV

PAMTI 151OBRZEK 9.38: PKLAD SPUTN S TNM UDLOST (KE SPUTN DOJDE PI N-TMPRCHODU UDLOST U2)...............................................................................................152

OBRZEK 9.39: PKLAD SPUTN PI PORUEN SEKVENCE: SPUTN NA UDLOSTI U3PI PESKOEN UDLOSTI U2 V CYKLU. SEKVENCE U1U2U3U4U1..............152

OBRZEK 9.40: PKLADY SEKVENNHO SPOUTN A SPOUTN SRESTARTEMSEKVENCE: 153

OBRZEK 9.41: PKLAD SELNHO STAVOVHO VPISU, POADOV SLA V LEVMSLOUPCI OZNAUJ POZICI VZORKU VZHLEDEM K BODU SPUTN ...................................154

OBRZEK 9.42: PKLAD STAVOVHO GRAFU PRO TA MOD 4 ......................................155OBRZEK 9.43: PKLAD STAVOV MAPY PRO TA MOD 10 ..........................................155

OBRZEK 9.44: PKLAD ZOBRAZEN REKONSTRUOVANCH SIGNL V ASOVMDIAGRAMU 156


8/162


OBRZEK 9.45: PKLAD ZOBRAZEN VCENSOBNCH PECHOD ("GLITCH") V ASOVMDIAGRAMU 156

OBRZEK 9.46: VZNIK CHYBY ASYNCHRONNHO VZORKOVN ....................................... 157


9/162


7

Seznam tabulekTABULKA 4.1: PRAVDIVOSTN TABULKA OBVODU ZOBR. 4.2...............................................21TABULKA 4.2: POMRN ZASTOUPEN NEJASTJI SE VYSKYTUJCCH PORUCH

INTEGROVANCH OBVOD ................................................................................................27TABULKA 4.3: ZKLADN TYPY ZKRAT MEZI SIGNLOVMI VODII ...................................34TABULKA 7.1: KLASIFIKACE FOREM DIAGNOSTIKY ..............................................................59TABULKA 9.1: STRUKTURA DIAGNOSTICKHO STROMU KPKLADU ZOBRZEK 9.4.....121TABULKA 9.2: PRACOVN ROZSAHY TESTOVACHO NAPT ASA TESTERU .........................136TABULKA 9.3: PRAVDIVOSTN TABULKA STAVU REGISTRU DLE OBR. 9.26..........................142TABULKA 9.4: PARAMETRY LOGICKCH ANALYZTOR ADY 3000 FIRMY TEKTRONIX ...159


10/162


1 vod

Komplexnost a sloitost elektronickch systm je limitovna pedevm schopnost

otestovat jejich funknost a proto cenov nklady na testovn bhem vvoje a vroby tvopodstatnou st ceny konenho elektronickho produktu. Hlavnm poadavkem je zajitntestovatelnho nvrhu a proto vznam testovn a diagnostiky elektronickch systm rostese zvyujc se komplexnost a sloitost tchto systm. V obdob vvoje a aplikace prvnchintegrovanch elektronickch obvod se specializace testovacho a diagnostickho technika iinenra neuplatnila a problm testovn a diagnostiky se koncentroval do zjitn funknostii nefunknosti vyvinutho a realizovanho produktu. V souasn dob je situace naprostoodlin a diagnostikovatelnost a testovatelnost je rozhodujcm aspektem vvoje komplexnhoelektronickho systmu a oblast testovn a diagnostiky je nedlnou a integrln soustvvoje kadho sloitho elektronickho systmu. Odtud plyne zapojen testovacchspecialist u do nejranjch fz nvrhu jako jsou systmov a procesn i technologicknvrh. Tyto nov skutenosti uruj poadavky na ve uveden specializace technik ainenr v oblasti testovn a diagnostiky a nsledn zajitn pslunch kurs natechnickch vysokch kolch. Tyto kursy pokrvajc oblast testovn a diagnostiky jsounezbytn pedevm pro studijn obory, kter souvis s nvrhem monolitickch integrovanchobvod a s nvrhem elektronickch systm aplikujcch tyto obvody a obecn pak provechny nvrhe sloitch a komplexnch elektronickch systm.

2 Zaazen pedmtu ve studijnm programu

Pedmt Diagnostika a testovn elektronickch systm (DTS) je soust studijnhoplnu oboru Mikroelektronika a technologie (MET) a tento studijn obor je potom sousttletho bakalskho studijnho programu Elektrotechnika, elektronika, komunikan adic technika (EEKR). Ve studijnm plnu oboru MET je pedmt zaazen do 1. skupinyvolitelnch oborovch pedmt pro letn semestr 2. ronku ( kredity 5, hodiny za semestr:

pednky 26, cvien 26 ). V rmci jednotlivch odbornch zamen pat zejmna dospecializace Nvrh mikroelektronickch systm a Aplikace mikroelektronickchsystm. Tato odborn zamen lze dle rozvjet v navazujcm magisterskm studijnm

programu a to zejmna ve studijnm oboru Mikroelektronika (MEL) s um zamenm na

- nvrh a potaovou simulaci integrovanch obvod,

- nvrh elektronickch systm a aplikaci mikroelektronickch obvod a- testovac a mic techniku.

Pm nvaznost existuje na pedmty magisterskho studijnho oboru MEL jako jsouDigitln integrovan obvody DIS, Metody nvrhu digitlnch integrovanch obvod

NDO, Metody nvrhu analogovch integrovanch obvod NAI, Konstrukce atechnologie elektronickch zazen KTE a dal. V doktorskm studijnm programu tvonvaznost zejmna pedmty studijnho oboru Mikroelektronika a technologie.

Pro zahjen studia pedmtu se pedpokld pochopen elektrick funkcepolovodiovch soustek jako jsou dioda, bipolrn tranzistor, MOS tranzistor a elektrickfunkce zkladnch logickch a analogovch obvod. Souasn se pedpokld zkladn

informovanost o procesu potaovho nvrhu elektronickch systm a o metodch menelektrickch charakteristik prvk a obvod. Tyto pedpoklady spluje skladba povinnch


11/162


9

pedmt bakalskho studia spolu s volitelnmi pedmty zamenmi na oblastmikroelektroniky v obdob prvnch t semestr studia.

2.1 vod do pedmtu Technick diagnostika, zkladn pojmy a

struktura oboruClem pedmtu je vytvoit zkladn pedstavy o vznamu testovn a diagnostiky a

jejm zalenn v procesu vvoje a produkce elektronickch systm. Seznmit studenty sfyziklnmi principy vzniku poruch, s jednotlivmi souvisejcmi modely a zkladnmimetodami diagnostiky a testovn elektronickch prvk a systm. Jsou zahrnuty zkladnmetody diagnostiky a testovn digitlnch, analogovch i analogov-digitlnchelektronickch systm, kter se v souasn dob uplatuj pi nvrhu nejsloitjchmonolitickch integrovanch obvod. Jsou zdraznny praktick aspekty prmyslovhotestovn vetn ekonomiky testovn. Jednotliv kapitoly potom zahrnuj hlavn lohymikroelektronickho testovn a diagnostiky, rostouc vznam testovatelnch nvrh, dle

jsou to modely poruch, chybov pokryt a automatick generace testovacch vektor prologick obvody, metody pro kombinan logick obvody jako jsou pznakov analza a dal,strukturovan metody jako zklad metod testovn VLSI, jsou zahrnuty speciln digitlnstruktury jako mikroprocesory, ROM, RAM, PLA a dal. Nsledn kapitoly zahrnuj metodytestovn a diagnostiky analogovch a analogov-digitlnch obvod, kter jsou

pedpokladem realizace plnho elektronickho systmu ( smenho) na polovodiovmipu.

Student zsk potebn zklady a dal souvisejc informace pro pochopen vznamutestovn a diagnostiky v procesu nvrhu elektronickch prvk, obvod a systm a to vetntestovn a diagnostiky monolitickch integrovanch obvod. Student si osvoj potebn

dovednosti spojen s aplikac testovacch a diagnostickch metod na konkrtn problmystudovanho oboru, ov si schopnost samostatn analzy a een problm z oblastitestovn a diagnostiky komplexnch elektronickch systm.

Nelze zkonstruovat dn hmotn zazen, kter by nepodlhalo poruchm. O tomtofaktu nen pochyb a kontrola jakosti vrobk je problm stejn star jako vroba sama arove jeho een vdy odpovdala technick rovni vroby.

Zhruba od padestch let naeho stolet se v rznch odvtvch techniky zanajuplatovat metody, kter se oznauj jako diagnostick. Jejich charakteristickm rysem jesnaha ovit sprvnou funkci nebo naopak zjistit pinu nesprvn funkce bez rozebrnvrobku.

Otzka vzniku a odstraovn poruch je vznamn u kadho technickho zazen, a totm vznamnj, m je zazen sloitj. Nejvy sloitosti, tj. nejvtho potu funknchelement dosahuj v souasn dob slicov zazen. Proto se prv s rozvojem slicovchsystm rozvjel a dle rozvj diagnostika jako obor.

Obecn bv technick diagnostika definovna jako souhrn racionlnch (efektivnch)postup pro uren stavu zkoumanho objektu (s clem stanovit v jakm technickm stavu sezkouman technick objekt nachz, ppadn urit charakter a msto poruchy

).

Je nutn zdraznit, e metody diagnostickho zkoumn jsou takov, e v dnmppad nedojde k poruen objektu ani k ovlivnn jeho sprvn funkce a objekt nen nutnodemontovat. Tato zsada se nkdy zdrazuje tak, e se pouv nzvu bezdemontn,nedestruktivn diagnostika.


12/162


Racionlnost postupu je tedy podstatnm rysem technick diagnostiky. Nejsme-li vevolb zpsobu kontroly nijak omezovni, lze stav kadho systmu vdy njak zjistit; vkrajnm ppad teba destruktivn zkoukou. V technick diagnostice ns ovem budouzajmat zejmna ty metody, kter jsou ekonomicky vhodn, tedy jejich aplikace avyhodnocen jsou mn nkladn ne dsledky ppadnho vpadku systmu nebo nkup

novho systmu.Termn diagnostika byl pevzat z lkastv a jeho pevzet naznauje, e een

problmy i po-uit metody jsou velmi podobn. Stejn jako v lkastv, je i v technickchoborech zkladn lohou diagnostiky zjistit, zda urit objekt funguje sprvn, a pokud ne,

jak je pina jeho chybn funkce. Hlavn metodou zjiovn pin zmn chovnzkoumanch objekt je v obou ppadech dedukce, tedy odvozovn souvislost mezi

pozorovanmi zmnami chovn a pedpokldanmi zmnami struktury (poruchami), kterjim pedchzely. Diagnostick metody se uplatuj tam, kde nemme monost zjistit stavzkoumanho objektu pmo svmi smysly nebo jednoduchmi micmi pstroji. Meziexperimenttorem a zkoumanm objektem je v takovm ppad njak pekka, kter je sice

oddluje, avak souasn umouje sten penos informace obma smry. Odtud takpochz termn diagnostika, protoe v etin "dia" znamenskrza "gnosis" jepoznn(tedyskrze poznn).

loha uren struktury neznmho objektu na zklad studia jeho chovn je vkybernetice znm pod nzvem "problm ern skky". Za ernou skku v takovm

ppad povaujeme kad objekt, s jeho strukturou se nememe seznmit pmo, a jiproto, e je neproniknuteln zakryt (nap. integrovan obvod), je pro lovka nepstupn(nepilotovan kosmick sondy) nebo je tak sloit, e se v nm lovk me jen velmiobtn orientovat (systmy tvoen nkolika miliny prvk). Vsledky zskan pi een

problmu ern skky tvo teoretick zklad systematick diagnostiky.

M-li bt loha identifikace ern skky eiteln, mus mt experimenttor steninformace o struktue zkoumanho systmu a v prbhu experimentu je me pouze upesnitnebo doplnit. Tento zvr je velmi dleit pro diagnostiku, kde stenou informac jeznalost struktury systmu v bez-poruchovm stavu. Aby bylo mon tuto znalost praktickyvyut, mus existovat dostaten tsn vztah mezi skutenou strukturou systmu a strukturou,o n mme informace, tedy poet zmn (poruch) nesm bt pli velk. Pro kad konkrtnsystm jsou proto velmi pesn definovny podmnky aplikovatelnosti diagnostickch test,

jejich nedodren me vst k vytvoen nesprvnho obrazu o skutenm stavu systmu (sevemi dsledky, k nim chybn diagnza me vst).

Metody zkoumn technickho stavu objektu se rozvjely spontnn, tak, jak si totechnick praxe vyadovala. Tento vvoj ml ovem za nsledek stav, kdy o technickdiagnostice jako oboru nebylo mon hovoit. Chybla struktura a systm oboru jako celku.Diagnostick metody, rozvjen pi zkoumn technickho stavu sloitch elektronickchsystm, nemaj dnou souvislost nap. se zjiovnm vzniku kvitanc v hydraulickchsystmech, piem v obou ppadech jde o technickou diagnostiku. V souasn dob jsouvelmi podrobn rozpracovny teoretick zsady een diagnostickch loh prv pro sloitelektronick systmy. Tyto obecn zsady ale nelze jednodue uplatnit pi eenidiagnostickch loh v jinch oborech, i kdy strategick zsady organizace diagnostickhozkoumn maj ir platnost.

Technick diagnostika je interdisciplinrn vda. Je snaha vytvoit systematikutechnick diagnostiky s praktickm clem, aby bylo mono vytvoit urit metody nebo

pstupy, oven v jedn sti techniky, aplikovat v jin sti, tj. aby se potebnmatematick metody a algoritmy nevymlely nkolikrt. Rozpracovvat technickou


13/162


11

diagnostiku jako jeden obor na nich rovnch nem smysl, zvl. z pedagogickch dvod byto vedlo spe k odrazen student.

Zvme-li povahu technick diagnostiky v cel i, pak zjiujeme jistou analogii soborem men. V obou ppadech jde o zskn informac. Je tu ale zsadn rozdl, a to rozdlv clech. V oboru mic technika jde vhradn o zskn kvantitativn informace o menfyzikln veliin. Mme velikost fyzikln veliiny, piem ns objekt, na kterm

pslunou veliinu mme, zajm jen okrajov. V rmci technick diagnostiky me btrovn vyuito micch metod pro stanoven velikost rznch fyziklnch veliin; rozdl jeale v tom, e zskan kvantitativn informace vyuijeme pro stanoven technickho stavuzkoumanho objektu, jde tedy o zskn kvalitativnch informaci. Namen veliiny jsou prons pouze prostedkem k dosaen cle. Dal podstatn rozdl je v nutn me znalostizkoumanho objektu. V oboru men nm pro spn splnn kolu posta velmi omezeninformace o objektu, na kterm danou veliinu mme. Mic metody dvaj kvantitativninformace o men veliin, piem je zcela lhostejn, na jakm objektu men provdme.Mme-li nap. elektrick napt na rznch objektech, pak z hlediska oboru men je kol

splnn urenm velikosti menho napt a stanovenm pesnosti, s jakou byla menveliina urena. Z hlediska men jako oboru ji nevyplvaj dal otzky, jako nap., pro jemen napt prv tak velk, jak bylo ureno, je-li to v podku i ne. V ppad diagnostiky

jsou prv tyto otzky na mst a teprve odpovdi na n vedou ke splnn kolu. K vznamukvalitativn a kvantitativn informace se jet vrtme pi definici funknch a parametrickchtest.

Pestoe je mnostv micch metod obrovsk, lze pomrn snadno stanovit strukturuoboru mic technika. Je to tm, e micch metod je sice velk mnostv, ale druhmench fyziklnch veliin je pomrn mlo. Struktura mic techniky je tvoenateoretickou zkladnou, kter zahrnuje obecn zsady umoujc vypracovat zkladn strategiimen na konkrtnm objektu, a dle pak souborem konkrtnch micch metod, kter jsourozlenny do skupin podle men veliiny.

Zkladem oboru technick diagnostika rovn me bt teoretick bze, kter zahrnujeobecn zsady een diagnostickch loh. Obtnj je ovem problm, jak lenit a tditkonkrtn diagnostick metody. Ukazuje se, e v praxi vyuvan metody diagnostickhozkoumn stavu technickho objektu lze rozdlit do dvou zsadn odlinch skupin.

Funkn metody (pm metody) technick diagnostiky jsou ty, kter vyhodnocujtechnick stav objektu na zklad rozboru veliin, kter maj bezprostedn vztah k funkcizkoumanho objektu. Tyto veliiny maj charakter signl nesoucch informaci o djchuvnit sledovanho objektu ve vztahu k vnjmu prosted; dlme je do t skupin : vstupn,vnitn a vstupn promnn. Je zejm, e pi nasazen funknch metod technickdiagnostiky je nezbytn uvst zkouman objekt do funkce. Vyetovn technickho stavuobjektu m pak charakter testovn nebo monitorovn (tedy bez specilnch vstupnchsignl, co je mon spe vjimen, hlavn v analogovch obvodech, nkdy jde o metodyna rozhran s fyziklnmi metodami).

Potebn diagnostick aparatura - tester - zahrnuje genertor diagnostickch test avyhodnocovac zazen. V obecnm smyslu definujeme diagnostick test jako mnoinudvojic souboru vstupnch promnnch a jim odpovdajcho souboru vnitnch a vstupnch

promnnch. Je zejm, e funkn diagnostick metody, uren pro rzn konkrtndiagnostick objekty, se li charakterem promnnch veliin a zpsobem jejichvyhodnocovn. Tyto metody tedy nemohou bt univerzln, mus bt vypracovny zvl pro

kad typ diagnostickho objektu. Pi vytven funknch diagnostickch metod vyuvmesouboru obecnch zsad, kter tvo teoretickou zkladnu funkn diagnostiky.


14/162


Fyzikln metody (nepm metody) technick diagnostiky jsou ty, kter vhodnvyuvaj znmch fyziklnch princip pro odhalen poruch nebo pro odhalen jevu, kter kevzniku poruchy me vst. Fyzikln metody vyuvaj jev, kter nemaj bezprostednsouvislost s vlastn funkc diagnostickho objektu (tj. s vlastn funkc zkoumanhotechnickho objektu souvis jenom zprostedkovan, nemaj charakter funknch signl

objektem zpracovvanch). Pi jejich aplikaci nen tedy vdy nutn zkoumat objekt v prbhufunknho nasazen, i kdy je to v nkterch ppadech mon a nkdy i nutn. Na rozdl odfunknch metod jsou fyzikln metody technick diagnostiky do znan mry univerzln.Jedn a te fyzikln metody lze pout pro zkoumn technickch objekt rznch typ.Fyzikln metody se ovem vyznauj jistou specializac na typ poruchy.

Diagnostick metody, kter adme do druh skupiny, zahrnuj tak metody klasicknedestruktivn defektoskopie. Klasick defektoskopie je zamena pedevm na odhalovnskrytch materilovch vad a poruch, kter se mohou vyskytnout u mechanickch soust. V

prbhu asu se z jednoduchch defektoskopickch metod vyvinuly diagnostick metody,kter umouji fyziklnmi metodami zkoumat i velmi sloit technick objekty v prbhu

jejich funknho nasazen. Povimnme si, e fyzikln metody mohou bt prbn (on-line)proto, e nepracuj se signly, kter systm zpracovv (nebo systm vbec signlynezpracovv, nap. naftov motor).

Je teba zdraznit, e diagnostick metody obou zkladnch skupin jsou vzjemnnezastupiteln. Ob skupiny maj dleit postaven v technick praxi. Uveme jednoduch

pklad. Je zejm, e je-li nam kolem diagnosticky zkoumat integrovan obvod, kterobsahuje tyi hradla typu NAND, pak je vhodn pouit metodu zaloenou na testovnfunkce zkoumanho objektu. Fyzikln metoda by pro tyto ely nebyla vhodn. Naprotitomu, je-li nam kolem provit ocelov lano lanovky, je rozumn vyut vhodn fyziklnmetody. Ta nm umon odhalit teba jedin naruen vlkno lana. Funkn zkouen by vtomto ppad nebylo vhodn, bylo by pli riskantn, pokud bychom lano ped testovnmnedemontovali z pvodn sestavy lanovky.

2.2 Vstupn poadavky

Tento vukov materil je uren pro studenty kte zanaj se studiem diagnostiky, tzn.e se nepedpokldaj dn znalosti v tomto oboru. Oekv se zkladn znalostelektronickch obvod a zazen, jako jsou zkladn analogov obvody a logick leny.


15/162


13

3 Zkladn pojmy technick diagnostiky

Cle kapitoly: Seznmen se zkladnmi pojmy jako jsou nap.:Diagnostick objekt,

technick stav, diagnza, prognza, porucha, chyba, vada, funknost atd.Pro pedmt studia technick diagnostiky bv zavdn souhrnn nzev diagnostick

objekt; lze tak oznait libovoln velk celek v rmci konstrukce systmu. V elektronickmsystmu budeme pouvat tak oznaen testovan jednotka a bude to nap. logick len,logick obvod, zsuvn deska, funkn blok, funkn jednotka, slicov pota neborozshlej potaov s.

Pro testovanou jednotku musme definovat vstupy a vstupy, jejich prostednictvmme tato jednotka komunikovat se svm okolm pedevm s tm, kdo provd (d) test.Takov vstupy i vstupy budeme oznaovat jakoprimrn.

Zkladn lohou diagnostiky je zjistit technick stavdiagnostickho objektu, tj. souborhodnot charakterizujcch podstatn vlastnosti funknch st diagnostickho objektu vuritm asovm okamiku.

Toto vyhodnocen technickho stavu diagnostickho objektu (vyhodnocenprovozuschopnosti diagnostickho objektu za danch podmnek) se nazv tak diagnza (apozdji uvidme, e zahrnuje detekci poruchy/poruch a ppadn jej/jejich lokalizaci).

Poznmka: loze zjitn souasnho technickho stavu systmu jsou pbuzn lohyodhadu technickho stavu v budoucnosti a v minulosti.

PROGNZAje extrapolace vvoje technickho stavu do budoucnosti. Clem prognzyje nap. stanovit na zklad statistickch vyhodnocen pravdpodobnost

bezporuchovho stavuv nsledujcm obdob nebo na zklad postupnch poruch stanoven termn dlch agene-rlnch oprav nebo vmny uritho bloku objektu.

Prognza m zvl velk vznam u systm pracujcch v relnm ase, u nichje teba zaruit funkceschopnost po urit asov sek, v nm se neme provdtdrba bez kodlivch dsledk pro zen proces. Vdn obor, kter se prognzovnm

zabv, je technick prognostika. M k diagnostice tsn vztah, zejmna metodologicky,a proto s n bv nkdy neprvem ztotoovna.

GENEZE je analza pin poruchy nebo pedasnho zhoren technickho stavuobjektu, tj. zabv se otzkami minulho vvoje technickho stavu, zejmna

mechanismem vzniku poruch. Problematika geneze poruch m tak bezprostednvznam pro diagnostiku, a proto je j ve vkladu diagnostiky vdy rezervovno uritmsto.

Podle toho, zda testovan jednotka je nebo nen schopna v nsledujcm okamiku plnitpedepsanou funkci, rozliujeme dva zkladn stavy, a to bezporuchov a poruchov. Jakoporuchov budeme oznaovat stav, kdy se v testovan jednotce vyskytla alespo jednaporucha.

Pi studiu diagnostiky se asto budeme setkvat s pojmy porucha a chyba. Je tebarozliovat mezi tmito dvma pojmy.

Porucha (angl.fault)je definovna jako jev spovajc v ukonen schopnosti objektuplnit poadovanou funkci podle technickch podmnek (vykonvat funkci, ke kter byluren). Za poruchu tedy povaujeme nap. jeden znien tranzistor v elektronickm obvodu,


16/162


zkrat mezi vvody pouzdra integrovanho obvodu nebo vnitn trhlinu v mechanicksoustce atd. Za poruchu je teba povaovat i hodnoty funknch parametr rozdln od

pedpokldanch. Je-li na desce plonch spoj kondenztor, jeho kapacita je 47 pF namstopedepsanch 47 nF, pak se jedn o poruchu, pestoe samotn kondenztor, posuzovan jakosamostatn soustka, je vlastn v podku. Za poruchu se povauje i zmna fyziklnch

vlastnost materilu, ze kterho je vyrobena mechanick soust, protoe i tento jev me vstk selhn funkce diagnostickho objektu.

Naproti tomu chyba (angl. error) je rozdl (neshoda) mezi sprvnou a skutenouhodnotou njak veliiny, zjitn menm nebo pozorovnm. Z uvedench dvou definicvyplv, e chyba je vdy dsledkem njak poruchy, avak kad porucha se nemus nutn(nebo bezprostedn pi svm vzniku) projevit jako chyba (nap. nepouv-li se pi provdnfunkce dn z poruchovch soustek). Strun me bt chyba definovna jako projev

poruchy (jejm prostednictvm vlastn poruchu odhalme) - nen chyby bez poruchy.Poruchu, kter se zatm chybou neprojevila, oznaujeme jako latentn neboli skrytou. Jako

pklad latentn poruchy meme uvst poruchu pamovho msta, s n prv pouvan

program vbec nepracuje. Programtor, kter po ukonen vpotu zsk sprvn vsledky, jejist ochoten prohlsit pota za bezporuchov.

Prv monost vzniku tohoto jevu (latentn poruchy) mla za nsledek rozvoj funknchmetod technick diagnostiky (tj. aby se njak proly vechny mon stavy). U mechanickchsystm je tomu podobn, porucha se nemus okamit projevit jako chyba, ovem jej

pozdj inek me mt za nsledek velk kody.

Vzhledem k tomu, e objekt, v nm se nevyskytuje porucha, je schopen provozu,oznauje se bezporuchov stav tak jako provozuschopn. Provozuschopn stavy lze dledlit na bezzvadov a zvadov. Zvada je pitom chpna jako jev, kter nezabrauje

pedepsan funkci vrobku, ale vyaduje drbu nebo kontrolu, protoe hodnota nkterho z

parametr se nebezpen piblila mezi povolen technickmi podmnkami. Nzvoslovnnorma SN 01 0101 zavd navc termn vada,kter je definovn natolik obecn, e mezahrnovat jakoukoli odchylku parametr vetn poruchy. Dsledkem je znan nejasnost piinterpretaci oznaen vadn vrobek, a proto se jeho pouit budeme vyhbat.

Provozuschopnost, porucha, funknost, neporuenost

Provozuschopnost objektu je stav, ve kterm je objekt schopen vykonvat vechnystanoven funkce dle technickch podmnek.

Poruchaje jev urujc ukonen provozuschopnosti objektu.

Funknost objektu je schopnost objektu vykonvat uritou funkci dle technickchpodmnek. Objekt tedy me bt ve stavu funknm, ale ne provozuschopnm.

Objekt je neporuen (tj. bez zvad, sprvn), jestlie technick stavy vechelementrnch prvk objektu jsou v mezch technickch podmnek. Objekt tedy me bytfunkn, provozuschopn, ale nen bez zvad. V technick praxi zdka kdy dochz k tzv.nhl porue (tj. porue vznikl skokovou zmnou jednoho nebo vce strukturnch parametrobjektu). Technick stav se zhoruje postupn (u strojnch objekt toto zhorovn zpsobujenap. adhezn, abrasivn, erosivn, kavitan, navov a vibran opoteben, koroze,deformace, c se mikrotrhlina, u integrovanho obvodu degradan zmny v polovodiizpsoben nedokonalm zapouzdenm, neistm materilem apod.). Porucha v uvedench

pkladech vznik postupn tj. nkter hodnoty diagnostickch parametr se asem mn abl se k ppustnm mezm.


17/162


15

Detekce a lokalizace poruchy.Existuj dv zkladn lohy (podlohy) diagnostiky, a toa) odhalen existence poruchy - jej detekce

b) stanoven vadn sousti nebo bloku - lokalizaceporuchy.

Rozlien poruchovho a bezporuchovho stavu je jednou ze zkladnch loh

diagnostiky, zvanou detekce poruchy. Pi detekci poruchy tedy nejde o dn bli urenporuchovho stavu, o zjitn, o jakou poruchu se jedn, ani o to, kolik poruch se vdiagnostickm objektu vyskytuje. Vsledkem takovho experimentu je jednobitovinformace, kter me bt sdlovna nap. rozsvcenm rovky, signalizujc, e vrobeknen schopen dalho provozu.

Informace o detekci poruchy je dostaten pro vyazen pslunho vrobku (zmonte, z provozu apod.), ovem pro poteby drby je teba poruchu najt s dostatenou

pesnost, aby bylo mono vrobek opravit. Tuto lohu oznaujeme jako lokalizace poruchy aprovdme ji jako kon bezprostedn pedchzejc oprav (nebo alespo rozhodnut, zda jeoprava mon ).

K tomu, abychom mohli sestavit pouitelnou diagnostickou metodu, potebujeme hlubznalosti o zkoumanm objektu. Vedle znalosti chovn objektu v bezporuchovm stavumusme znt chovn objektu v uvaovanch poruchovch stavech. Je tedy tak nutndefinovat mon poruchov stavy, co vyaduje znalost struktury zkoumanho objektu. Bezznalosti struktury je prakticky nemon eit lohu lokalizace poruchy.

Obvykle sta lokalizovat poruchu s pesnost na jeden vmnn modul, protoe vdrbsk praxi se drba tm vdy provd formou vmny modulu montnho celku), vnm se me vyskytovat vt mnostv rznch poruch. Z hlediska drby systmu je pakvtinou nepodstatn jak porucha se uvnit modulu vyskytla, protoe modul je stejn tebavymnit jako celek. Poruchov stavy testovan jednotky je proto eln dlit do skupinvyadujcch stejnou opravu. V idelnm ppad bychom mli vechny poruchov stavyodpovdajc poruchm a kombinacm poruch uvnit jednoho modulu, sdruit do jednskupiny stav a tu odliit od vech ostatnch skupin. Je ovem teba pedem upozornit na to,e automatick lokalizace poruch s pesnost na jeden vmnn modul je velmi obtn loha,kter je v praxi mnohdy eiteln pouze za cenu dosti rozshlch zsah do struktury obvodu,nebo za cenu velmi nkladnho testovacho zazen.

S lokalizac poruch souvis tzv. diagnostick rozlien(tak nazvan jako diagnostickpokryt nebo hloubka detekce, resp. lokalizace) udvajc poet detekovanch resp.lokalizovanch poruch danm diagnostickm algoritmem. Vtinou se pro vyjdendiagnostickho pokryt pouv relativn vyjden Lrel, tj. pomr detekovatelnch resp.lokalizovatelnch poruch L k celkovmu potu monch (tj. na objektu definovanch) poruch

L, neboli

LL

Lrel=

max

3.1 Shrnut

Technick diagnostika je modern metodou zjiovn technickho stavu nejrznjchobjekt, s nimi se setkvme v technick praxi. Jak ji naznauje sm nzev diagnostika,

pevzat z lkastv, je podstatou tto metody nepm zkoumn objektu, zaloen na

vyhodnocen jeho vnjch projev, a ji bhem normln funkce, nebo v situaci, kterouexperimenttor mysln vyvolal. To, e pi vyuit diagnostickch metod nemme pm


18/162


pstup k jednotlivm soustkm (stem) zkoumanho objektu, se asto zdrazuje toznaenm bezdemontn (nedestruktivn) diagnostika, pouvanm zejmna ve strojrenstv.

Hlavnm clem technick diagnostiky je nhrada intuitivnho empirickho pstupu kdrb technickch zazen pstupem exaktnm a systematickm, zaloenm na maximlnmvyuit vech informac o zkouenm objektu, kter lze zskat bez jeho rozebrn a detailnhozkoumn jednotlivch st nebo soustek. Tm se uren technickho stavu objektu velmiusnaduje a zlevuje, take meme technick stav stanovovat mnohem astji (nebo namnohem vce objektech) ne pi pouit demontnch a destruktivnch metod, v mnoha

ppadech i nepetrit. Navc je mono na zklad porovnvn hodnot sledovanch pznakurit i tendenci dalho vvoje technickho stavu, konkrtn dobu, po kterou bude monoobjekt jet pouvat, ppadn okamik, kdy bude nejvhodnj provst demont a opravu.Tm lze doshnou snen nklad na drbu (diagnostick metody jsou veobecn levnjne demonte), a navc vyho stupn vyuit zkladnch prostedk, zejmna tam, kde byselhn za provozu mohlo vst k havrii, a tm i k velkm ztrtm.

Zkladn lohy technick diagnostiky.Obecn poadavek uren technickho stavu

objektu diagnostiky bv v praxi pesnji formulovn jako detekce nebo lokalizace poruchy.kolem detekce poruchy je pouze rozliit poruchov a bezporuchov stav objektu, tedyrozhodnout, zda je objekt schopen dalho provozu. Naproti tomu lokalizace poruchy mupesnit msto poruchy, ppadn urit, o jak poruchov stav jde. Lokalizaci provdmetehdy, chceme-li objekt diagnostiky opravit.

Proces detekce nebo lokalizace poruch nazvme krtce diagnostikovnm, jehovsledkem je diagnza. Diagnostikovn je provdno s pouitm uritch technickch a

programovch prostedk, ppadn s pispnm obsluhy. Diagnostikovan zazen a tytoprostedky tvo diagnostick systm. V nm se realizuje diagnostick algoritmus, a to buautomaticky, poloautomaticky (v interaknm reimu) nebo run. Diagnostick algoritmus je

sled elementrnch kol charakterizovanch vstupn akc (stimulac, zapnutm) a vstupnakc (odezvou na vstupn akci v mstech men).

Rozeznvme testovac diagnostikovn, kdy pivdme na vstup objektu specilnpodnty (stimulan signly), a funkn diagnostikovn, kdy objekt pracuje normln a pouzepracovn signly pouvan bhem normln innosti objektu psob jako vstupn signly.Testovac diagnostikovn zpravidla realizuje algoritmy jak pro detekci, tak pro lokalizaci

poruch. Naproti tomu hlavnm poslnm funknho diagnostikovn bv zpravidla detekceporuchy, protoe tento zpsob umouje detekovat poruchu velmi brzy po jejm vzniku.Funkn diagnostikovn toti nebrn normlnmu provozu objektu, take me bt

provdno nepetrit. Testovac diagnostikovn lze v nkterch vjimench ppadech tprovdt prbn, avak musme vyhovt podmnce, e vstupn testovac signl nesm ruitnormln innost objektu.

Prostedky pouvan pi realizaci diagnostickch algoritm meme rozdlit do dvouskupin, a to na vnj a vestavn (vnitn, vlastn). Pi testovacm diagnostikovn jsou

pevn pouvny vnj prostedky, pi funknm diagnostikovn naopak pevnvestavn prostedky. Vnj diagnostick prostedky jsou obvykle vceelov nebo dokonceuniverzln, protoe se pouvaj pro nkolik objekt (nkdy dokonce pro nkolik typobjekt). Naproti tomu vestavn prostedky jsou zce specializovan na jeden objekt, takemohou bt pomrn jednoduch, mohou mt mal rozmry a nzkou cenu.

Projektovn diagnostickch systm je podobn jako u micch, sledovacch a dicch

systm. Je nutn, aby diagnostikovan objekt byl studovn jak z hlediska " fyziklnho "(nap. zkoumn struktury materilu, men hodnot fyziklnch veliin), tak i z hlediskafunkce, co zahrnuje zejmna studium projevu monch poruch a jejich pznak. Dleitou


19/162


17

pomckou je zde matematick modelovn jak vlastnho systmu, tak i projev poruch. Zdetailn analzy modelu potom vyplvaj nezbytn pravy vlastnho objektu diagnostiky idiagnostickch prostedk.

Z hlediska teorie zen meme stanovit vztahy mezi diagnostikou, menm,monitorovnm (sledovnm) a zenm:

a) Men je proces experimentlnho uren selnho vztahu mezi menou veliinou ajej hodnotou vyjdenou v dohodnutch jednotkch.

b) Monitorovn (sledovn) je procesem zskvn a vyhodnocovn dat o stavuzazen za tm elem, aby byl uren okamik potku njak akce.

c) zen je psoben na zen objekt s clem vyvolat takov chovn, kter smuje kdosaen pedem stanovench cl.

Popsan ti innosti lze hierarchicky uspodat tak, e zen v sob zahrnujemonitorovn a monitorovn zahrnuje men. Diagnostick systm je specifickm ppademsystmu monitorovn nebo zen. Systm testovac diagnostiky je vdy dic systm suzavenou smykou. Objekt m na vstupu testovac signly a jeho odezvy jsou sledovny, nazklad vyhodnocen tchto odezev vol lovk nebo pota nov testovac signly, atd.Existuje tedy zptn vazba spojujc objekt s diagnostickmi prostedky. Systm funkndiagnostiky je obvykle monitorovac: pouze sbr z objektu informace a odhaduje technickstav objektu, nap. porovnv jeho odezvy s oekvanmi nebo sprvnmi.

Proto kad diagnostick systm vdy zahrnuje monitorovn, zatmco men je nutntehdy, jestlie technick stav objektu je uren minimln jednm kvantitativnm parametrem.T situace existuje v ktermkoli systmu monitorovn nebo zen.

Diagnostika a spolehlivost

Vuka diagnostiky je obvykle spojena s problematikou spolehlivosti. Vznamdiagnostiky a spolehlivosti lze pozorovat i na tom, e dve se principy obou povaovaly uvrobc za druhotn a problmy se eily a v pozdjch fzch vroby nebo aplikace. Nyn

jsou ji zsady diagnostiky a spolehlivosti neoddlitelnou soust procesu nvrhu a vroby.


20/162


4 Typy poruch, mechanismus vzniku poruch

4.1 Nzvoslov poruch

Poruchy lze tdit podle rznch hledisek:

a) Podle podmnek vzniku poruchy

1) porucha z vnjch pin - je zpsoben nedodrenm stanovench provoznchpodmnek a pedpis pro zatovn, obsluhu a drbu

2) porucha z vnitnch pin - je zpsobena vlastni nedokonalost vrobku pizachovn stanovench provoznch podmnek a pedpis pro zatovn.

b) Podle asovho prbhu zmn parametru

1) nhl porucha - jej vznik neme bt pedvdn pedchoz prohldkou nebozkoukou, protoe zmna parametr nastane skokem

2) postupn porucha - parametry se mn postupn a poruchu lze tedy zjistit nebopedvdat na zklad prohldky nebo zkouky

3) nestl (obasn) porucha - porucha vrobku, kter trv po omezenou dobu; uvrobku se obnov bezporuchov stav bez vnjho zsahu,

4) stl porucha- porucha, kter trv od okamiku vzniku po neomezenou dobu.

c) Podle stupn poruchy

1) pln porucha(angl. hard fault) - odchylka parametr je takov, e je znemonnafunkce vrobku

2) sten porucha (angl. soft fault) - odchylka parametr nen tak velik, aby seznemonila funkce vrobku.

d) Podle kombinace stupn poruchy a asovho prbhu zmn parametru1) katastrofln porucha - porucha, kter je nhl a pln

2) degradan porucha - porucha, kter je postupn a sten;

U konkrtnch vrobk meme definovat jet dal typy poruch. Z hlediskadiagnostiky je vak nejdleitj dlen b), kter definuje poruchy nestl a stl.

Stl a nestl poruchy.Z hlediska modelovn poruch je velmi dleit pedpoklad ochovn poruchy v zvislosti na ase. Z technick praxe je znmo, e nkter poruchy se odokamiku svho vskytu nemn, tzn. chov se stle stejn a je ptomna nepetrit, zatmco

jin porucha se zcela nepravideln objevuje a zase miz, ppadn mn sv chovn, takeopakovan men dv v rznch okamicch rzn vsledky.

Poruchy, kter se v ase nemn, oznaujeme jako stl (projevuj se stle stejnmzpsobem po celou dobu provdn diagnostickho testu), zatmco asov zvisl poruchyoznaujeme jako nestlnebo obasn.

Nestl porucha se objevuje a miz v pedem nedefinovanch asovch intervalech.Mezi nestl poruchy pat nedokonal cnov spoje (tzv. studen spoje), nedokonal

mechanick kontakty a soustky a stenou poruchou, kter se pi kolsn napjecho


21/162


19

napt nebo pi kolsn ruen mn na plnou. Chybami se projevuji t peslechy (kapacitnnebo induktivn). Nestl poruchy jsou nejastji teplotn zvisl.

Detekce i lokalizace nestlch poruch je velmi obtn, protoe opakovan provdntestu me dvat nkdy bezchybn odezvy, jindy nesystematick, asto pmo protichdnvsledky. Pro jejich lokalizaci se proto pouvaj bu statistick metody, vyhodnocujczvanost jednotlivch vsledk na zklad jejich etnosti, nebo tzv. mezn zkouky,

provdn pi zmnnch fyziklnch podmnkch (proto se v opravstv setkme sochlazovnm specilnm sprayem nebo zahvn fnem). Vznamnm prostedkem detekcea lokalizace nestlch poruch je t prbn diagnostika.

Rozdlen poruch na sten a pln je teba chpat jako relativn, protoe souvis spouitou soustkovou zkladnou. Svod na zem o hodnot nkolika k se u TTL obvodprojev pouze snenm vstupnho napt logickho lenu ve stavu l, svod na zem o hodnotnkolika destek se projev chybnou logickou funkci. U stavebnice logickch obvod sni zatitelnost vstupu ne m TTL (nap. MOS) se me i svod na zem o hodnotnkolika kprojevit chybnou funkc.

Podle msta vzniku tdme poruchy na- poruchy polovodiovch soustek (integrovan obvody, tranzistory, diody) apasvnch soustek (rezistory, kapacitory atd.)

- poruchy pjench spoj (pjen soustek, pjen vodi)

- poruchy plonch spoj (mikroskopick trhlinky, peleptan spoje, neprokoven dry )

- poruchy konektor (nedokonal nebo pokozen kontakty)

- poruchy kabele (zlomen drt, proznut izolace a kontakt na jinou vodivou st)

- poruchy vnjch zazen (velmi irok tda poruch)

Chyby v systmu mohou vzniknout vlivem poruch nebo tak vlivem ruen (citlivostzazen na vnj ruen je zpsobena nap. nesprvnou konstrukc), situaci shrnujeObrzek 4.1

Obrzek 4.1: Vztah porucha chyba v elektronickch zazench


22/162


4.2 Poruchy v digitlnch obvodech

Diagnostika digitlnch obvod si pro sv poteby definuje dal dlen poruch. Zvtho mnostv typ poruch si vm pouze tzv. logickch poruch.

Chovn slicovch systm obvykle popisujeme pomoc dvojhodnotovch logickchpromnnch. Chceme-li stejnm zpsobem popsat i chovn v poruchovch stavech, musmebt schopni ve stejn nebo alespo podobn notaci zapsat i poruchy, kter se v systmumohou vyskytnout. Pi rozmanitosti technologickch postup, pouvanch v souasn dobv slicov technice, je poet monch typ poruch prakticky neomezen. Abychom zskalialespo sten pehled, musme je rozdlit do kategori, pro n zvolme vhodnoureprezentaci a jim pisoudme urit stupe zvanosti. Tento postup bv souhrnnoznaovn jako volba modelu poruchy.

Jak ji bylo uvedeno, v dalm textu budeme rozliovat mezi fyzikln a logickou

poruchou.Fyzikln poruchoubudeme rozumt skuten fyzikln jev, ke ktermu v logickmobvodu dolo, tedy nap. zmenen izolanho odporu proti zemi, peruen napjecho vodie,zkrat vznikl pi pjen apod. Logick porucha bude popisem fyzikln poruchy pomochodnot logickch promnnch.

Logick porucha je model poruchy, kter mn logickou funkci danho obvodu (nap.desky s slicovmi obvody). Pod pojmem logick porucha nebudeme uvaovat poruchy,kter jsou strukturnho charakteru ani doshnou rovn, pi kter se zmn procesn

parametr, tj. logick funkce signlu. To znamen, e logickou poruchou nebude nebo lpenemus bt porucha, kter mn napt, proudy, tvar nebo zpodn signlu, pokud se nezmnlogick funkce zazen (nap. zmna nbn a sestupn hrany logickho obvodu, odbr

proudu, tvar signlu, doba zpodn, svod, hodnota napt pi rznch logickch rovnchatd.). Z fyziklnho hlediska tedy jsou logick poruchy poruchami plnmi.

Rovn se nebudeme zabvat poruchami napjecch zdroj. (Pedpokldme, eporuchy zdroj jsou detekovny pomoc hldacch obvod.)

I kdy logick porucha me bt zpsobena celou adou poruch struktury,zjednoduujeme si celou problematiku zavedenm pouze nkolika model poruch s tm, eteoreticky me nastat situace, pi ni vsledek takto koncipovanho testu nebude sprvn.

Je teba pedem upozornit, e pro vechny fyzikln poruchy nelze najt dostatenpesn logick vyjden. Clem volby modelu poruchy je piblit se logickm popisemskutenmu chovn co nejvce.

Je zejm, e na volb modelu poruchy bude velmi vznamn zviset spch celdiagnostiky, protoe touto volbou si skuten systm se vemi jeho fyziklnmi prvkynahrazujeme zjednoduenm modelem, m ztrcme kontakt s pvodnm systmem a vemi

jeho konstruknmi i funknmi zvltnostmi. Model poruchy musme tedy dslednpizpsobovat pouit technologick zkladn, co se tk nejen pouitho typupolovodiovch soustek, ale tak zpsobu jejich propojovn na vech rovnch.

Poruchy typu t. Vtina poruch m ten vliv, e v jistm mst obvodu je konstantnlogick hodnota 0 nebo l. Tyto poruchy nazvme poruchami typu trval jednika (t1), nebotrval nula (t0). Poruchy t1 a t0 mohou bt v ase stl nebo nestl.

Trval (t0) se projevuje jako konstantn logick signl 0 v mst poruchy. Podobntrval jednika (t1) se projevuje jako konstantn logick signl I v mst poruchy.


23/162


21

Obrzek 4.2: Jednoduchobvod s vyznaenou poruchou

Tabulka 4.1: Pravdivostntabulka obvodu z obr. 4.2

Poruchy typu zkrat a trvale perueno. I kdy lze poruchami typu t popsat vtinufyziklnch poruch, existuje mnoho poruch, kter vyaduj jin model. Mezi n pat

pedevm zkrat mezi signlovmi vodii, kter je pi souasnch technologickch postupechvelmi ast. Zkraty budeme oznaovat jakoporuchy typu z. Rovn zkrat me bt stl nebonestl (dokonce i dynamick - nazv se peslech).

Poruchy typu trvalho peruen se tkaj obvod s technologi CMOS, nebo peruenpvodu k hradlu k nktermu tranzistoru me zpsobit "plavn" logickch rovn mezijednikovou a nulovou logickou rovn.

Se zcela specifickmi modely poruch se setkvme nap. u pamt typu RAM (nap.poruchy adresovch dekodr, setrvanost tecch zesilova aj.) nebo u PLA, tj.programovatelnch logickch pol a dalch obvod typu ASIC (nap. vskyt nebo znienvazebnho lenu aj.).Jin typy poruch si probereme pozdji v kapitolch o testovn soustekLSI (pamt, PLD atd.).

Velmi dleitm problmem je poet poruch, kter se v testovanm obvodu mohouvyskytnout souasn. Mnoho diagnostickch metod je zaloeno na pedpokladu vskytu

jednotlivch poruch. Tento pedpoklad je oprvnn tehdy, jsou-li testy provdny dostatenasto v porovnn s pravdpodobnost vskytu poruchy za asovou jednotku (nap. bhem

provozu slicovch systm, kde vtinou nebv tk stanovit vhodnou periodicitutestovn). Tento pedpoklad vak nebv splnn u test provdnch pi oivovn nov

vyrobench jednotek.

Poruchy typu t0 a t1 (souhrnn oznaovan jakoporuchy typu t) se zsadn piazuj vodimzkoumanho obvodu. Nhradn logick schma

poruchovho obvodu zskme tak, e o vech pouitch

logickch lenech pedpokldme, e pracuj sprvn, ana vodi s poruchou dosadme hodnotu logickhosignlu, kter se tam v dsledku poruchy trvale objev.

Pklad takov situace vidme na Obrzek 4.2a v tab. 4.1, kde je znzornna porucha t0 na vodiiD. I kdy vstupn souinov len pracuje sprvn, jena vodii D trvale logick signl 0, take vstupn

promnn E je vdy rovna promnn A. Na obr. 4.2vidme tak zpsob znaen poruchy v obvodu, kter

budeme nadle pouvat ve schmatech logickchobvod, tedy kek na vodii s oznaenm typuporuchy. V textu budeme takovou poruchu zapisovatzkrcen D/0. Jeden krok testu, kter zvolenou

poruchu detekuje, budeme zapisovat jako vstupnvektor a jemu odpovdajc vstupn vektor v bez-

poruchovm stavu. Krok testu detekujc poruchuD/0 na obr. 4.2, tedy zapeme ve tvaru

(A, B, C) = (011)E = 1


24/162


Vskyt vtho potu poruch me detekci nepzniv ovlivnit jen vjimen. Obvod snkolikansobnou poruchou, spn prol testem na jednotliv poruchy, je skutenvzcnost. Naproti tomu me bt lokalizace vskytem nkolikansobnch poruch velmivn zkomplikovna, zejmna provd-li se automaticky. Vchodiskem z takov situace je

jedin respektovn nkolikansobnch poruch pi sestavovn test. Odpovdajc metody

jsou ji znmy a jejich vvoji je stle vnovna znan pozornost. Pokud nebude uvedenojinak, budeme v dalm textu za pln povaovat test, kter detekuje vechny jednotlivporuchy typu t.

Volbu vhodnho modelu poruchy komplikuje tak asov nestlost nkterchfyziklnch poruch. Ji byly definovny pojmy nestl a stl porucha. Pkladem nestl

poruchy me bt studen spoj, peslechy na paralelnch vedench, kolsn napjecho naptapod. Porucha, kter se projevuje stle stejn nezvisle na ase, bude oznaovna jako stl.Je dleit pipomenout, e pslunost k typu t a stlost poruchy jsou dv vzjemn.nezvisl vlastnosti, tedy nap. trval jednika me bt stl, je-li pvod zcela peruen,nebo nestl, jestlie se ulomen vodi dotk kontaktu a mn svj pechodov odpor.

S touto problematikou tak velmi tsn souvis otzka plnch a stench poruch.Zmnili jsme se ji o tom, e nkter fyzikln parametry se mn postupn, piem kezmn logick funkce soustky dojde a po pekroen urit prahov hodnoty. Zmnufyziklnch parametr, kter sice jet nezmn logickou funkci soustky, ale kter ji

peshla mez stanovenou technickmi podmnkami, budeme oznaovat jako stenouporuchu. Vede ke zhoren vlastnost soustky, co se me tkat jak statickch parametr(proud, napt, odpor), tak dynamickch parametr (doba zpodn signlu, strmost ela atlu). To m za nsledek zhoren umov imunity systmu, a tm i zvten pravdpodobnostivskytu nestlch poruch. Jako plnou poruchu budeme oznaovat poruchu, kter vede kodlin logick funkci soustky nebo systmu.

Rozdl mezi plnou poruchou, stenou poruchou a zvadou lze tedy shrnout takto:pekroen technickch podmnek, kter vede ke zmn logick funkce, je pln porucha,pekroen technickch podmnek, kter ke zmn logick funkce nevede, je sten poruchaa zmna hodnot parametr, kter nevede k pekroen technickch podmnek, a tm ani kezmn logick funkce, je zvada.

Shrnut:

Logick porucha je model poruchy, kter mn logickou funkci danho obvodu.Zkladn typy logickch poruch poruch jsou:

t0....trval logick nula (angl. s-a-0, stuck at zero)

t1....trval logick jednika (angl. s-a-1, stuck at one)z....porucha typu zkrat (angl. short)

ty....porucha typu trvale perueno (ang. open)

Uveden typy poruch se piazuj vodim spojujcm logick obvody, ale veskutenosti jimi lze modelovat pevnou vtinu poruch uvnit logickch len, tj. na ipu. Zhlediska chovn logickho obvodu a tedy i z hlediska pslunho testu je toti jedno, jestli kezmn logick rovn dolo nap. peruenm vodiv cesty signlu uvnit obvodu, na plonmspoji nebo na spoji mezi deskami. Vtina testovacch algoritm vychz z poruch typu t0 at1. Poruchy typu zkrat (jedn se o zkrat mezi signlovmi vodii) se obvykle testem na

poruchy typu t0 a t1 odkryj.


25/162


23

Poznmka: V pedmtu Diagnostika ... se zabvme prostedky, kter umoujzachytit chyby v systmu, a ji vzniknou vlivem poruch, nebo vlivem ruen (citlivostzazen na vnj ruen je zpsobena nap. nesprvnou konstrukc).

Jedinm zpsobem, jak pi provozu zjistit existenci poruch je kontrolovat sprvnost dat,tedy zjiovat chyby. Poruchy, kter se neprojevily dosud chybou, se nazvaj chybovlatentn poruchy.

Jin situace je ve vrob elektronickch (hlavn digitlnch) zazen. Zde se pouvmen statickch a dynamickch parametr, kter umouje vybrat pouze dokonalsoustky. Zajmav je t metoda men tepelnho spektra soustky. Kad soustka msvoji typickou pracovn teplotu a odchylky od tto teploty svd o obvodovch zvadch (jeto metoda fyzikln diagnostiky).

Men, i kdy s jinou metodikou i rozsahem, se pouv pi profylakticeslicovchsystm, tedy bhem technick pe, jejm clem je pedejt vzniku poruch a nepipustit

jejich vznik v dob vpotu.

Vidme, e dochz k dvma zdnliv nesmyslnm situacm:- pi provozu se me ponechat v systmu soustka s poruchou, protoe nenastaly

chyby

- pi vrob se vyazuj soustky s hormi parametry, i kdy pln logickou funkcisprvn.

4.3 Degradan mechanismy a vznik poruch

Pokrok technologie pin stle spolehlivj soustky. Pi zvtujcm se stupni

integrace intenzita poruch na jednu soustku sice mrn roste, avak v pepotu na jednohradlo (logick len) vrazn kles. (Intenzita poruch je pravdpodobnost vzniku poruchy zanekonen krtk interval.) Ani u obvodu velmi vysok integrace VLSI nepeshne intenzita

poruch hodnotu 10-6/hod. Nicmn otzka fyziklnch a chemickch dj, kter mohou vstke vzniku poruchy, je stle velmi aktuln.

Kad z technologi m sv specifick piny degradaci. Je uiten tyto piny znt arespektovat jak pi nvrhu, tak pi vrob i pi provozu vyrobench zazen, i kdyrozhodujc vliv na intenzitu poruch m kvalita technologie.

Piny stlch poruch polovodiovch (kemkovch) soustek

jsou tyto

- rzn druhy defekt v kemku

- chyby vznikl pi vrob (difze, fotolitografie, metalizace, pouzden)

- prraz hradlovho oxidu

Nestl poruchy polovodiovch soustek maj nkdy i jednorzov charakter. Jsounejastji zpsobeny

- nhodnm umem- ptomnost zdroj zen (radioaktivn kovy U, Th v pouzdc hmot) nebo prletem

kosmick stice- ptomnost elektrostatickho nboje na pouzde nebo v blzkosti sousti (nap. po

umyt ve freonu)- posuvem prahovho napt tranzistor MOS- proniknm vlhkost k ipu (dochz ke zmn povrchov vodivosti oxidu)


26/162


- vlhkostn kontaminaci na dielektrickm pouzdru.

Z nekemkovch materil se vyrbj jednak soustky pro optoelektroniku (svtivdiody a lasery), rychl integrovan obvody (GaAs) a magnetick materily na izolantu.Mechanismy vzniku poruch u tchto materil jsou obdobn.

Dominantn lohu v ivotnostisoustek hraj mechanismy- proudov elektromigrace- korozn jevy- vznik intermetalickch slitin.

Mechanismus proudov elektromigrace m za nsledek peruen prokoven (otvor vplonm spoji), nebo zkratovan spoj (rst kek hlinku na ipu, zptn srstnaprogramovan pamti PROM) nebo sousednch vvod pouzdra integrovanho obvodu (nahran pouzdra vznikne vodiv spoj migrac stbra, pouitho na vvodech).

V nkterch ppadech me elektromigrace zpsobit i vznik przdnch mst v pjenchspojch. Jde v podstat o vyvoln transportu iont (tedy hmoty) psobenm trvale existujcho

elektrickho pole pi existenci vych proudovch hustot.Korosn jevy zpsobuj dnes nejrozenj poruchy, kter se projevuj jak na ipech,

tak na vnjch vvodech pouzdra, na plonch spojch, drtovch spojch a na kontaktech. Skorosnmi inky bv vdy spojen transport hmoty. Projevuje se vznikem galvanickholnku na rozhran rznch kov a rozpoutnm materilu anody do elektrolytu. Podmnkouvzniku koroze je vlhkost a povrchov kontaminace.

Intermetalick slitina vznik nejastji v blzkosti spoje metalizace ipu (Al) - pvodndrtek (Au). Rychlost vzniku tchto slitin roste vrazn s teplotou (vzrst teploty o 25oCznamen zrychlen o 1 d). Nejvt nebezpe tedy pedstavuje opakovan run pjen, kdydochz asto k znanmu a nedefinovanmu peht soustky. Pjen cnovou vlnou s

definovanou teplotou a rychlost je mnohem bezpenj.

Dal ast defekty jsou zpsobeny vnjmi vlivy - chybnou manipulaci a chybnoukonstrukc. Pati mezi n

- prraz vstupnho tranzistoru- peten vstupu.

Prraz vstupnho tranzistoru nastv jak u TTL obvod (zvenm vstupnho napt ovce ne 0,5 V nad napjec napt), tak u obvod MOS (elektrostatick prraz).

K peten vstupu dochz spe v ppad, e do vstupu ve stavu 0 vtk proud zezdroje kladnho napt (zdroj logick hodnoty 1 nebo + 5 V). Zkratovn vstupu ve stavu 1 na

nulov potencil snej obvody dobe, omezujcm faktorem je vkonov ztrta pouzdra.

Uveden poruchov mechanismy lze omezit minimalizac- koncentrace povrchovch iont na soustkch a deskch- kodlivch ltek v ovzdu, v nm zazen pracuje- vlhkosti prosted (zvlt u pouzder integrovanch obvod z plastu)- pranosti prosted (pi vrob i pi provozu)- rozloen teplot v zazen- sprvnou manipulac a sprvnou konstrukc.

Je tedy vhodn nap. sledovat vodivost oplachovch vod, pouvanch v procesu myt

desek po pjen. Pouit izolace PVC ve tvaru trubiek zvyuje monost vskytukontaminanch zbytk atd.


27/162


25

4.4 Poruchy v elektronickch obvodech

Poruchy v slicovm systmu jsou zpsobeny jednak vlastn nedokonalost soustek,jednak nedodrenm stanovench provoznch podmnek nebo nevhodnou aplikac soustek.Prvn druh budeme nazvat poruchy z vnitnch pin, druh druh poruchy z vnjch

pin (obr. 4.6). Povimnme si ble neastjch poruch.

4.4.1 Poruchy pasivnch a aktivnch prvk elektronickch obvod

Mezi pasivn prvky slicovch obvod pat vodie (spoje), rezistory (odpory) akondenztory (kapacity), cvky (induknosti) se pouvaj mlo. Spoje jsou t typ; jsou to

jednak signlov spoje pro rozvod logickch signl, dle napjec spoje pro rozvodnapjecch napt (+5V, +12V, -5V atd.) a zemn spoje (nulov spoje, zem napjecchzdroj). U spoj, resp. u st spoj nastvaj tyto poruchy:

- peruen spoje (naruen souvislosti spoje)- zkrat mezi spoji.

Rezistory maj tyto poruchy

- peruen- snen hodnoty odporu, ppadn zkrat.

Kondenztory se pouvaj tm vhradn v diskrtn podob. Vyskytuji se u nich tytoporuchy

- prraz (zkrat)- snen hodnoty kapacity- kolsn hodnoty kapacity.

S vjimkou poruch kolsn a zmny hodnoty kapacity a zkratu mezi signlovmi spojijde u tchto prvk vdy o peruen spoje, nebo o zkrat mezi signlovm a napjecm nebonulovm spojem.

Vliv (chovn) peruen a zkratu mezi signlovm a napjecm (nulovm) spojemrozebereme spolu s poruchami tranzistoru. Chovn zkratu mezi dvma signlovmi spoji jeanalyzovno v odst. 4.4.5

Aktivnmi prvky slicovch obvod jsou diody a tranzistory. Poruchy diod jsounsledujc

- prraz (nevratn nebo vratn - lavinov)- peruen.

Obrzek 4.3: Invertor a) s bipolrnmtranzistorem, b) s unipolrnm tranzistorem

a jev se jako porucha t1; zvten saturanho napt (snen parametru h21 tranzistoru seme projevit jako porucha t1 (pokud hodnota napt nele v psmu zakzanch hodnot).

Mjme invertor s bipolrnm

tranzistorem podle obr. 4.3a (ipkou jeoznaen zkrat, kkem se zna peruenspoje). Peruen kterhokoliv ze tvvod tranzistoru se projev jako

porucha t1 na vstupu invertoru, zkratkolektoru na zem nebo prraz tranzistorukolektor-emitor se projev jako poruchat0, zkrat bze na zem se projev jako

porucha t1, zkrat bze na +U vede kprrazu nebo k peruen pechodu BE


28/162


Invertor s unipolrnm tranzistorem MOS s typem vodivosti N je znzornn naObrzek 4.3b. V chovn tohoto invertoru jsou odlinosti od chovn invertoru s bipolrnmtranzistorem. Zsadn odlin chovn nastv pi odpojenm pvodu k dic elektrod G -napt a hradle G pak nabv libovoln hodnoty a vstupn napt invertoru se voln mn vrozsahu 0 V a napjec napt +U ("plave"). Vznik tak vlastn pam - tzv. analogov

pam.astou poruchou je prraz izolan vrstviky Si02mezi hradlem a kanlem. Vstupn

napt invertoru je pak v podstat dno vstupnm naptm stupn.

S vjimkou peruen pvodu k hradlu a prrazu hradla u tranzistoru MOS lze poruchytranzistor i pasivnch soustek modelovat poruchami t0 a tl. Prraz diody vak takto vdymodelovat nelze. Chovn logickho lenu pi prrazu diody je rozebrno v odstavci 4.4.5

4.4.2 Poruchy integrovanch obvod

Rzn druhy integrovanch obvod vykazuj rzn typy poruch. etnost jednotlivch

typ poruch zvis na ad okolnost, pedevm na pouit technologii vroby. Aby lohydiagnostiky byly prakticky eiteln, je nutn si vytvoit realistick model poruchy, kterrespektuje pouitou soustkovou zkladnu a zpsob propojen v systmu.

Nejvt st poruch integrovanch obvod je zpsobena chybami v technologickmprocesu vroby. Integrovan obvody se vyrbj hromadn v pltku kemku pomoc planrnepitaxnho procesu. Rozeznm pltku vzniknou kemkov destiky, tzv. ipy, kterobsahuj aktivn i pasvn soustky a na povrchu hlinkovou propojovac st' s kontaktovacmi

plokami. ipy jsou pipjeny zadn stranou na kovarov nosn rmeek, pipojeny zlatmidrtky od kontaktovacch ploek ipu k vvodm pouzdra a zastknuty do pouzdra z plastu.

Nsleduje oznut nosnho rmeku a ohnut vvod. Existuj i jin monosti pro pouzden.

Technologicky nejslabm mstem jsou vvody integrovanho obvodu, nebo cestasignlu z ipu vede pes dva termokompresn nebo ultrazvukov svary; hlinkov ploka -zlat drtek a zlat drtek - kovarov vvod.

Teplotn zmny, kter psob na pouzdro bhem pjen, skladovn nebo provozuzpsobuj roztahovn a smrovn materilu pouzdra oproti propojovacm drtkm akontaktm. To me vst postupn k peruen vodiv cesty, kter me bt stl nebo nestlv zvislosti na teplot. Pi urit teplot me bt peruen spoj pidrovn okolnmmaterilem a vykazuje vodivost; teprve pi zmn teploty dojde k peruen vodiv drhy.Peruen pvodnch zlatch drtk me bt zpsobeno i vym tlakem bhem zastikovndo plastu.

Nepzniv vliv na jakost spoje zlato - hlink m vy teplota (150 oC) podporujcvytven intermetalick sloueniny na rozhran obou kov. Na kontakty i spoje taknepzniv psob vlhkost. Nedokonal plastov pouzdro propust vlhkost a k ipu a zlatdrtek a hlinkov kontaktovac ploka zde za ptomnosti vody vytvej elektrolyticklnek, kter asem zpsob trval peruen spoje. Pro vy nroky proto pouvme

pouzdra keramick, kter jsou hermetick.

Poruchy hlinkovch spoj na ipu mohou bt zpsobeny pokrbnm neistotaminebo prasklinami (vtinou nestl peruen vodiv cesty). Charakteristick je takmechanismus transportu ltky (elektromigrace), vznikajc vtinou na mechanicky

pokozench (zeslabench) nebo elektricky petovanch spojch. Pi velkch hustotch

proudu ve spoji (vtch ne 105

A cm-2

) a zven teplot dochz k transportu iont hlinkuve smru toku elektron. Tm vznikaj v nkterch mstech spoje bytky hlinku, kter se


29/162


27

stupuj a mohou zpsobit peruen vodiv cesty. V jinch mstech, kde je zporn gradientteploty nebo hustoty proudu, se mohou ionty hlinku naopak hromadit ve form kek azpsobit zkrat mezi sousednmi spoji. Pinou zkratu mezi spoji me bt tak patnodleptan hlink. Vtinou uvme nzvu tvorba mstk (bridging).

Ve vrstv Si02lec pod hlinkovmi spoji se nkdy vyskytuj jamky nebo dry (pry).Jsou-li vyplnny hlinkem, mohou bt pinou zkrat. Nerovnomrn rozloen pms zlatau obvod TTL (starch konstrukc) mohlo zpsobit zvten saturanch zpodn tranzistor.Zhoren povrchovch vlastnost polovodie m za nsledek zven inverznch proud. Obamechanismy mohou vst k pekroen meznch parametr obvodu.

Popsan poruchy vznikl pi vrob integrovanho obvodu jet doplme zmnkou omechanickch poruchch, jako je ulomen vvod, o nedokonal pjitelnosti vvod a onedokonalm oznaen.

Pomrn zastoupen jednotlivch druh poruch integrovanch obvod s velmi mn sezmnami vrobnho procesu i kontrolnch a micch operac u vrobce. Nap. u obvod adyMH74 v potku sriov vroby pevldala porucha peruen vvodu, kter mla astonestl charakter. Tabulka 4.2udv pomrn zastoupen nejastji se vyskytujcch poruchintegrovanch obvod v obdob potku sriov vroby.

Tabulka 4.2: Pomrn zastoupen nejastji se vyskytujcch poruch integrovanchobvod

Druh poruchy Pomrn vskyt [%]

Povrchov poruchy na ipu 38,9

Poruchy pouzdra 26,0

Poruchy propojovacch drtk 10,3

Poruchy metalizace 6,6

Poruchy v objemu kemku 6,6

Poruchy Si02 6,4

Poruchy svar 5,2

Dal poruchy integrovanch obvod me zpsobit uivatel neopatrnost nebonevhodnm elektrickm nvrhem logickch obvod. Zvlt v tch stech systmu, kde se

jet pouvaj napt vy ne 5 V nebo napt zporn, je nebezpe znan. Nejastji sevyskytuje prraz vstupnho tranzistoru, kter vznik tehdy, kdy napt mezi emitory jednoho

vstupnho tranzistoru pekro 5,5 V pi dostaten tvrdch zdrojch. Prraz vstupnhotranzistoru me zpsobit tak elektrostatick nboj pracovnka pi manipulaci se soustkou.Doln vstupn tranzistor (nap. T4 na obr. 4.9) lze vkonov petit zkratem vstupu vestavu 0 na kladn napjec napt. U obvod STTL ady MH74S je nebezpen i trval zkratvstupu ve stavu I na zem.

Existuje vak tak mnoho reim, kter sice nezpsob bezprostedn destrukci, ale majza nsledek podstatn zkrcen doby ivota integrovanho obvodu. Jde vesms o takovreimy, kde se trvale nebo pechodn pekrauj technick podmnky, jako nap. pi pouitkapacitnch vazeb, velkch kapacitnch zt, buzen rel nebo rovek.


30/162


4.4.3 Zpsob propojovn integrovanch obvod v systmu

Vhody integrovanch obvod, zvlt pak integrovanch obvod vy integrace, lzetko vyut bez vhodn montn technologie. Poadavkem je, aby mont vyhovovala postrnce charakteristick impedance spoj a imunity proti ruen, byla spolehliv, levn,

vhodn pro hromadnou, pop. automatizovanou vrobu, dostaten hust a pitomopraviteln. Mnoh z tchto poadavk jsou protichdn a je nutn volit kompromis nejlpevyhovujc danmu systmu a vrobnm monostem podniku.

Vtinou se integrovan obvody pjej na lamintov desky s dvouvrstvm nebonkolikavrstvm plonm spojem. Desky, kter obsahuj a nkolik destek integrovanchobvod, jsou nejmen vyjmateln moduly. Zasunuj se do konektor umstnch v tzv.vanch nebo rmech. Konektory jsou vzjemn propojeny kabel. Kabel je soubor vechspoj mezi deskami, mnohdy vetn ochrannch len. Podvejme se na jednotliv sloky

propojen.

Pouzdro integrovanho obvodu. Pro integrovan obvody pouvaj obdlnkov (s

vvody ve dvou adch, vjimen na jedn stran) a tvercov pouzdra (vvody na vechtyech stranch nebo na cel zkladn), ob z plastu nebo keramiky. Nejbnj jsouobdlnkov pouzdra s vvody ve dvou adch (DIL), poet vvod je 8, 14, 16, 24 a 40.Vvody jsou v horn sti rozen, take izolan pouzdro integrovanho obvodu nedosedna desku. Rozte mezi sousednmi vvody v adch je 2,54 mm.

Mont integrovanch obvod. Nejastj zpsob monte integrovanch obvod dodesek je pjen. Pouv se pjen bud' vlnou, nebo ponoenm do cnov lzn, vjimen

pjen stle hejc pjekou. Integrovan obvody lze montovat i do objmek, znamen to vakzven nklad (cena objmky je vy ne cena integrovanho obvodu mal integrace) azmenen spolehlivosti systmu (na kad vvod jeden mechanick kontakt navc). Mont

pomoc objmek vak dovoluje snadnou vmnu vadnho integrovanho obvodu. Pro obvodyVLSI a ULSI (nap. mikroprocesory) se patice pouvaj bn.

Desky s plonm spojem. Digitln IO men integrace nejsou pli nron na zpsobpropojen a nevyaduj, aby plon spoje mly pedepsanou charakteristickou impedanci.Cel systm lze uspodat tak, e kombinan sti logickch obvod jsou oddlenysynchronizovanmi klopnmi obvody. Rozvod synchronizanch impuls klopnch obvodmus bt proveden peliv, na proveden ostatnch spoj nezle. Kmitoet synchronizanchimpuls mus bt ovem volen tak, aby synchronizan impulsy pichzely v dob, kdy jsou

ji ustleny pechodn jevy v kombinanch stech systmu. Cel systm lze tmtozpsobem uspodat na dvouvrstvch deskch bez zvltnch nrok na vlastnosti spoj(krom spoj pro rozvod synchronizanch impuls).

Chceme-li vak vyut rychlost obvod ASTTL a vhody vy integrace, je nutnpout nkolikavrstv desky. Spoje jsou provedeny jako vf veden s definovanou impedanci,del spoje je nutn zakonovat. Jedna a dv vrstvy slou pro nzkoimpedann rozvodnapjecho napt a zrove tvo stnn mezi vrstvami signlovch spoj (odstran

peslechy). Rozvod napjecho napt na desce dopluje nkolik blokovacch kondenztor (kvyhlazen odbrovch piek pi peklpn obvod TTL).

Kabel. Propojen mezi deskami u digitlnch systm se provd nejastjijednoduchmi vodii (nejkrat spoje), skroucenou dvojlinkou (del spoje) nebo koaxilnmikabely (spoje a nkolik destek metr). Spoje se nejastji ovjej na vvody konektoru, udvojlinky se druh vvod z pru pipojuje na zem. Pouit nepmch konektor m vhodu v

tom, e mn poruchov st konektoru s noi bv soust kabele. Popsan zpsobproveden kabele se u systm s vt hustotou monte stv rozmrnm a nepehlednm,


31/162


29

protoe jednoduch vodie nebo skroucen dvojlinky nelze svazkovat (jinak vznikajpeslechy). Potom je nezbytn pouit nkolikavrstv propojovac desky (platter), kterobsahuje rozvod napjecho napt a alespo st signlovch spoj.

Soust kabele jsou i pizpsobovac i ochrann leny, kter mohou bt nkdyumstny i na deskch. Bvaj to bu hybridn obvody obsahujc vce len, nebo diskrtnsoustky.

4.4.4 Piny poruch v propojovacm systmu

Poruchy spoj na desce.Desky jsou vyrbny ze skelnho lamintu, dielektrickhomaterilu, kter je pokryt na jedn nebo obou stranch tenkou mdnou fli. Spoje potebnky se vytvej leptnm, piem je nutn dbt na dokonalou shodnost polohy obrazc v

jednotlivch vrstvch. ka spoj zvis na tlouce dielektrick vrstvy, na poadovancharakteristick impedanci (pro obvody TTL okolo 90 ) a na tom, je-li spoj na vnitn nebovnj vrstv desky. Pouvan ky spoj jsou od dvou desetin do nkolika desetinmilimetru. Upraven dvouvrstv laminty se prokldaj tenkou izolan vrstvou a slepuj se vnkolikavrstv desky. Po vyvrtn otvor se jednotliv vrstvy propojuj pokovenm (Obrzek4.4). Jedna nebo dv vnitn vrstvy vtinou slou jako napjec vrstvy (zem, UCC) a zrovestn vnj signlov vrstvy. Pokud jsou dv signlov vrstvy tsn vedle sebe, dodruje sezsada, aby spoje v obou vrstvch byly navzjem kolm.

Obrzek 4.4: ez tyvrstvou lamintovou deskou; a - 1. vodiv vrstva, b - 2. vodivvrstva, c - 3. vodiv vrstva, d - 4. vodiv vrstva, e - pokoven otvor ve dvouvrstvm lamintu,f - prchoz pokoven otvor, g - mdn spoj, h - prchoz pokoven otvor s kontaktem na 2.vrstvu, i - izolan vrstva, j - skeln lamint

Vroba nkolikavrstv desky je technologicky nron a spolehlivost zvis pedevmna kvalit pokovench otvor. astou poruchou je peruen kovovho povlaku v otvoru,zvlt choulostiv jsou msta styku nkter stedn vrstvy na prchoz pokoven otvor (obr. 8vpravo). Po slepen desky, kter se skld z nkolika vrstev, dochz nkdy k prohnut desky.Mechanick namhn v prohnut desce, vznikajc pi nsiln manipulaci nebo pi zmnchteploty, me vst k peruen vodiv cesty i u oiven desky.

Dalm druhem poruchy zpsoben nedokonalost vrobnho postupu jsou vlasovperuen plonch spoj. Nedokonal shodnost polohy obrazc vede jednak ke zkratm(nejastji na stedn vrstvy), jednak k peruen vodiv cesty (vyvrtan otvor zeslab nebo

peru spoj). Poruchy tak asto psob chyba v nvrhu plonho spoje. Tento druh poruch jevak vc prototypu a pi opakovan vrob by se ji neml vyskytovat.

Desky s plonmi spoji jsou osazeny soustkami a pjeny. Poruchy pi osazen deskyjsou nejastji zpsobeny: zmnou typu integrovanho obvodu, ohnutm nkterho z vvodintegrovanho obvodu pod tlsko pouzdra pi zakldn, otoenm pouzdra o 180o, obrcenm

polarity elektrolytickho kondenztoru, chybnou polohou diskrtn soustky nebo zmnoujej hodnoty. Pi hromadnm pjen soustek vznikaj cnov mstky mezi sousednmi spoji

nebo soustkami, kter psob zkrat. Nedokonale pjen spoj, jeho pinou jsou asto


32/162


zkorodovan vvody soustek, se projev jako stl nebo nestl porucha - peruen vodivcesty.

Poruchy spoj mezi deskami. Je-li propojen mezi deskami realizovnonkolikavrstvou propojovac deskou, jsou typy poruch obdobn poruchm na deskch. Pi

propojovn jednoduchmi vodii nebo skroucenmi dvojlinkami, nejastji technologiiovjen, se vtinou kabel kadho jednotlivho vrobku provd run podle jistho

pedpisu. Z toho vyplv velk poet monch poruch:

- v nkterm spoji je propojen bod navc nebo nkter bod nen propojen nebo jepropojen nesprvn bod

- zapomenut spoje,- spoje navc,- zmna vodi skroucen dvojlinky (na jedn stran spoje je uzemnn aktivn vodi).

Ovjen spoje (jsou-li provedeny odborn) maj velmi dobrou spolehlivost, vyskytuj sevak zkraty, zpsoben tm, e je pli daleko odstranna izolace vodie. Zdka se vyskytuje

peruen vodie v izolaci nebo zkrat mezi vodii skroucen dvojlinky. (Celou dodvku

propojovacch vodi nebo kabel lze ped pouitm snadno zkontrolovat na peruen izkrat.)

Velmi poruchovou soust propojen mezi deskami jsou konektory. Nejastji sevyskytuje peruen vodiv cesty (nedokonal kontakt), ale dochz i ke zkratu sousednchvodi.

Obrzek 4.5: Zakonovac leny pro obvody TTL a STTL: a) paraleln zakonen(hodnoty odpor v zvorkch pro sten pizpsoben), b) sriov zakonen, c) len naoezvn kladnch pekmit, d) len na oezvn zpornch pekmit

Soust kabele bvaj tak zakonovac nebo ochrann leny, i kdy mohou btumstny na deskch s integrovanmi obvody. Nejastji pouvan typy zakonovacch len

pro obvody TTL a STTL jsou na Obrzek 4.5.Porucha v pipojen nebo uvnit lenu mezpsobit odrazy signlu. Peruen vodiv cesty me nastat pi patnm pipojen rezistorusriovho zakonen, zkraty pi obrcen polarity diod D1 a D2 na obr. 4.5c a diody D1 naobr. 4.5d.

Poruchy z vnjch pin. Poruchy z vnjch pin nejsou poruchami soustek

samotnch, ale jsou zpsobeny nevhodnm pouitm soustek (nedodren provoznchpodmnek nedostaten ochrana proti vnjmu ruen apod.). Projevuj se jako obasn

Date post:	14-Oct-2015
Category:	Documents
Upload:	vesepeja
View:	40 times
Download:	0 times

Diagnostika a Testovani Elektronickych Systemu

Documents