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Polar Instruments Applikationsschrift 110 Fehlerlokalisierung auf elektronischen Baugruppen durch Vergleich von Bauteil-Impedanzsignaturen Mittels Analog-Signaturanalyse lassen sich auch schwierig zu lokalisierende Fehler auf Bauteilebene eingrenzen - auch ohne detaillierte Schaltungskenntnis, im stromlosen Zustand und ohne Schaltungsdokumentation. Wenn Fehlerdiagnose zu Ihrem Aufgabengebiet zählt, so haben Sie sicher schon verschiedenste Geräte und Techniken zur Fehlersuche angewendet. Manchmal ist die Lokalisierung von Fehlern einfach zu zeitaufwendig und die Reparatur somit unwirtschaftlich. Konventionelle Meßgeräte wie zum Beispiel Logikanalysatoren und Oszilloskope können nur auf stromversorgten Baugruppen angewendet werden und erfordern detaillierte Schaltungskenntnisse. Trotzdem könnten Fehler wie zum Beispiel eine Zenerdiode mit Leckstrom nicht entdeckt werden. Dieser Fehler läßt sich jedoch einfach durch die Darstellung der dynamischen Impedanz darstellen. Stromkennlinie als X-Y-Darstellung auf der Bildröhre oder PC-Bildschirm. In vielen Fällen wird die Fehlersuche auf eine einfache Kennlinienuntersuchung zurückgeführt. So besteht zum Beispiel die Signatur eines einfachen Widerstands aus einer geneigten geraden Linie. Eine Abweichung der Neigung zum Gutmuster deutet auf einen falschen Widerstandswert hin. Ein Kondensator zeigt eine elliptische Signatur deren Form vom Kapazitätswert abhängt. Ein falscher Kapazitätswert würde die Form der Ellipse verändern, Leckstrom würde zu einer Neigung der Ellipse führen — beides sind häufige Fehler welche einfach mit ASA aufgedeckt werden können. durch einen Defekt an den Ein- und Ausgängen verursacht (z.B. durch Blitzschäden, Überspannungen etc.). Fehler an den Ein/Ausgängen eines Digitalbausteins können einfach durch ASA sichtbar gemacht werden. Betrachten wir die typische Eingangsschutzbeschaltung im Bild unten. In diesem Fall werden beide Schutzdioden bei Anlegen des Sinus-Testsignals leitend und zeigen eine Signatur wie unten abgebildet. Impedanzsignaturen Wird eine Potentialdifferenz an einen elektrischen Leiter angelegt, so ist der resultierende Strom abhängig von der angelegten Spannung und der elektrischen Eigenschaften des Leiters. Diese Spannungs-Strom-Darstellung (die dynamische Impedanz des Bauteils) ist spezifisch für jedes Bauteil und erlaubt eine Identifizierung der Bauteiltype (und des Zustands). Aus diesem Grund wird die U/I-Charakteristik auch als Impedanzsignatur bezeichnet. Die Fehlersuche durch Inspektion oder Vergleich von Impedanzsignaturen ist bekannt als Analog-Signaturanalyse. Fehlersuche durch AnalogSignaturanalyse (ASA) Polar Fehlerdiagnosesysteme dienen zur graphischen Darstellung der Impedanzsignatur eines Bauteils. Baugruppen werden mittels ASA immer im stromlosen Zustand getestet. Dieses Verfahren ist daher völlig ungefährlich für Bauteile. Das Fehlerdiagnosesystem legt eine geringe sinusförmige Spannung an das Bauteil an und zeigt die resultierende Spannungs- Die Vergleichstechnik Führt eine hohe Überspannung zu einer Beschädigung der Schutzdioden und zu einer deutlichen Änderung der Signatur. In diesem Fall hat der Bauteil ein ohmsches Widerstandsverhalten angenommen und muß ersetzt werden. Die effizienteste Methode der Fehlersuche ist die gleichzeitige Darstellung der guten und fehlerhaften Bauteilsignaturen, sofern ein Gutmuster zur Verfügung steht. Einige Fehlerdiagnosesysteme ermöglichen das Abspeichern Referenzsignaturen zur Weitergabe an Servicewerkstätten. Sie können sogar Signaturen unterschiedlicher Bauteilhersteller speichern. Test von Digital-IC´s mit ASA Wird ein Digital-IC mittels AnalogSignaturanalyse getestet, so wird das Analogverhalten der Eingangsschutzbeschaltung untersucht. Ein hoher Anteil der Fehler an Digitalbausteinen wird ASA ist eine weitverbreitete Fehlersuchtechnik und kann unabhängig von der Baugruppentechnologie eingesetzt werden. Das Verfahren ist sicher, einfach anzuwenden und äußerst effizient. Polar Instruments Ltd Garenne Park, St Sampson, Guernsey, Channel Islands GY2 4AF, UK www.polarinstruments.com email: [email protected] Tel: +44 1481 253081 Fax: +44 1481 252476 © Polar Instruments / Reischer Industrie 2000 AP110
