ICT基本测试原理

M V
Ic
M : Current Meter
Signal Source(MODE 5 、MODE 6 ) •3mA/30mA Constant Current 0 -- 10V Programmable Voltage •4mA/30mA Constant Current 0 – 40V Programmable Voltage (图十二 : 电容极性测试原理)
ICT基本测试原理
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 电阻测试原理 电容/电感测试原理 二极体及IC保护二极体测试原理 齐纳二极体测试原理 电晶体(三极管)测试原理 光藕合元件测试原理 电容极性测试原理
1.1 电阻测试原理 1.1.1 固定电流源(Constant Current)模式(MODE 0)
齐纳二极体的测试和二极体测试一样,其差异性只是在测试电压源不同,其电压源为 0V – 10V及0V – 40V可程式电压源两种.如附图九.
CL V ZD
CL : Current Limit
Signal Source(MODE 0 、MODE 1 ) •3mA/30mA Constant Current 0 -- 10V Programmable Voltage •4mA/30mA Constant Current 0 – 40V Programmable Voltage (图九 : 齐纳二极体测试原理)
R
V
L
V = Iz*Zrl R = Zrl*cosθ (图三 : 交流相位测试方法)
1.1 电阻测试原理 1.1.4 快速(High-Speed)测试模式(MODE 2)
假如被测电阻并联一颗0.3uF以上的电容时,若使用上述固定电流源测试时,需要花 费很长的时间,让电容充饱电荷,再去测量出Vr值,而得知R值,如此测试方法将增加ICT 测试时间,为解决此问题,可以将固定DC电流源改为0.2V DC固定电压源,直接接于被测 电阻两端,如此电容将会在短暂时间内使其Ic=0,故电路上所有电流将流经电阻R.其测 量方式为:提供一个0.2V DC电压源,当Ic=0时,再测试流经电阻两端的Ir,因为V=IrR,而 V及Ir已知,即可得知电阻R值.如附图四. SIGNAL RANGE(L) RANGE(R) 1KHz 600uH - - 60H 5欧姆 - - 300欧姆 10KHz 60uH - - 600mH 5欧姆 - - 40K欧姆 100KHz 6uH - - 6mH 5欧姆 - - 4K欧姆
对于电容或电感的测试,若并联电阻时,则利用相位角度的领先及落后方式来测量出 阻抗值,故其测量方式为:提供一个适当频率的AC电压源并在被测元件两端测量出Iz,由 于V=Iz*Zrc或V=Iz*Zrl,而V及Iz已知,故可得知Zrc或Zrl值,又因Zc=Zrc*sinθ或 Zl=Zrl*sinθ而Zrc及sin θ或Zrl及sin θ已知,故可得知Zc或Zl,又因为Zc= 1/2*π *f*C或Zl= 1/2*π*f*L,而Zc及f或Zl及f已知,故即可得知电容C值或电感L值.如附图六. DEBUG SIGNAL CAPACITOR INDUCTOR MODE SOURCE RANGE RANGE 5 1KHz 400pF - - 30uF 6mH - - 60H 6 10KHz 40pF - - 4uF 600mH以下 7 100KHz 1pF - - 40nF 6mH以下
R Vr
Vr=IR (图一 : 固定电流源方法)
1.1 电阻测试原理 1.1.2 低固定电流源(Low Constant Current)模式(MODE 1)
该测试方法和上述固定电流源模式一样,只是在被测电阻于电路上并联(Parallel)着 二极体(Diode)或是IC保护二极体(IC Clamping Diode)时,对于该电阻两端测量电压值若 超过0.5V至0.7V左右时,因为二极体导电的关系,该电阻两端电压将被维持在0.5V至0.7V 左右,固无法量测出真正的Vr值,为了解决此问题,只要将原先的电流源降低一级即可.如 附图二. RANGE CURRENT 1欧姆 - 299.99欧姆 500uA 300欧姆 - 2.99K欧姆 50uA 3K欧姆 - 29.99K欧姆 5uA 30K欧姆 - 299.99K欧姆 0.5uA 300K欧姆 - 2.99M欧姆 0.1uA
对于不同的电阻值,ICT本身会自动限制一个适当的固定电流源做为测试的讯号源使 用,如此才不会因使用都的选择不当,因而产生过高的电压而烧坏被测试元件,故其测试方 式为:提供一个适当的固定电流源I,流经被测电阻R,再于被测电阻R两端,测量出Vr,由于 Vr及I已知,利用Vr=IR公式,即可得知被测电阻R值,如附图一. RANGE CURRENT 1欧姆 - - 299.99欧姆 5mA 300欧姆 - - 2.99K欧姆 500uA 3K欧姆 - - 29.99K欧姆 50uA 30K欧姆 - - 299.99K欧姆 5uA 300K欧姆 - - 2.99M欧姆 0.5uA 3M欧姆 - - 40M欧姆 0.1uA
测量光藕合元件是在第1 、 2脚及第3 、 4脚各提供一个DC可程式电压源,并于第 3 、 4脚测量其电压是否为正向饱和电压值,如此即可检测出该元件是否反插错误及不 良故障等问题.如附图十一.
CL
CL
1
V 2
4
V
3
CL : Current Limit
Signal Source(MODE 0 、MODE 1 ) •3mA/30mA Constant Current 0 -- 10V Programmable Voltage •4mA/30mA Constant Current 0 – 40V Programmable Voltage (图九 : 光电藕合元件测试原理)
2.1 固定AC电压源(Constant AC Voltage)测试模式(MODE 0 、 MODE 1、 MODE 2、 MODE )
Ic Zc V
V = Ic*Zc = 1/2*π *f*C*I V = Il*Zl = 1/2 *π *f*L*I (图五 : 固定AC电压源测试方法)
2
电容/电感测试原理
5.
电晶体(Transistor)测试原理
对于电晶体测试需要三步骤(Step)测试,其中(1)B-E脚(2)B-C脚测试是使用二极体 测试方式(3)E-C脚使用Vcc的饱和电压值及截止电压值的不同,来测试电晶体是否反插. 电晶体反插测试方法为:在电晶体的B-E脚及E-C脚两端各提供一个可程式电压源,并测 量出电晶体E-C脚正向饱和电压值为Vce=0.2V左右,若该电晶体反插时,则Vce电压将会 变成截止电压,并大于0.2V,如此即可测出电晶体反插的错误.如附图十.
V
V2 V1
T1 T2
T Vc
I
C
Slope = (V2-V1)/(T2-T1) = △ V/△ T Slope * C = Constant (图七 : DC固定电流测试方法)
3.
二极体(Diode)及IC保护二极体原理
ICT(In-Circuit Tester)对于IC元件的测试方式有三种(1)IC保护二极体(IC Clamping Diode)测试(2)IC Pattern测试(3)IC Boundary Scan测试,其中以IC保护二 极体方式最简单,其方式和一般Diode测试一样,它可以测量出IC的短路、开路、IC反插 及IC保护二极体不良等问题,故其测量方式为:提供一个3mA或30mA的固定电流及0V – 10V可程式电压源(Programmable Voltage)直接加在二极体两端,并输入该二极体正向 导通所需电压来测试即可.如附图八.
CL V B
CL C V E
CL : Current Limit
Signal Source(MODE 3 、MODE 4 ) •3mA/30mA Constant Current 0 -- 10V Programmable Voltage (图十 : 电晶体测试原理)
6.
光藕合元件(Photo - coupler)测试原理
7.
电容极性(Capacitor Polarization)测试原理
电容极性的测试若使用电容值测试方式,将无法测试出来,因为电容于正反插时,其 电容值都非常接近,但若使用测量电容的漏电流(Leakage Current)方式,则可以测量出 来,因为正向的电容漏电流小于反向的电容漏电流.然而因为电路效应关系,例如:电容 并联IC或电感等元件时,将会使得两者的漏电流值差异不大,而无法测试,故一般电容极 性使用漏电流测试方式,其可测率约45 – 55%左右,故其测量方式为:提供一个DC可程 式电压源,连接于电容两端,再去测量其正向漏电流值即可.如附图十二.
2 电容测试原理 2.3 DC固定电流(DC Constant Current)模式(MODE 4)
对于3uF以上电容值的电容,若使用上述AC电压源模式测试时,将需要较低频率来测 试,而增加ICT测试时间,故可利用电容充电曲线的斜率方式得知电容值,故其测试方式 为:提供一个固定的DC电流源,并在T1时间测量电容两端的V1值及T2时间测量电容两端 的V2值,由于Slope=(V2-V1)/(T2-T1)=△ V/△ T,而V1、 V2及T1、 T2已知,故得知 Slope,又因Slope*C=Constant,Slope及Constant已知,故即可得电容C值,如附图七.
R
0.2V
C
V = Ir*R (图四 : 交流相位测试方法)
2
电容/电感测试原理
对于不同阻抗的电容或电感,ICT本身会自动选择一个适当频率(frequency)的AC电 压源,作为测试使用,其频率计有:1KHz , 10KHz , 100KHz , 1MHz ,对于极小阻抗值的 电容或电感将需要较高频率的AC电压源,再测量被测元件两端的电压源,由于V=Ic*Zc或 V=Il*Zl,而V及Ic或Il已知,故得知Zc=1/2π *f*C或Zl=2π fL,又因f已知,故即可得知 电容C或电感L值.如附图五. DEBUG SIGNAL CAPACITOR INDUCTOR MODE SOURCE RANGE RANGE 0 1KHz 400pF - - 30uF 6mH - - 60H 1 10KHz 40pF - - 4uF 600mH以下 2 100KHz 1pF - - 40nF 6mH以下 3 1MHz 1pF - - 300pF 1uH - - 60uH
R
Vr
Vr=IR (图二 : 低固定电流源方法)
1.1
电阻测试原理
1.1.3 交流相位(AC Phase)测试模式(MODE 3 、 MODE 4 、 MODE 5)
由于电路设计关系,被测试电阻,将会并联着电感等元件,对于此电阻值测量,若使用 固定电流源方式测试,电阻值将会偏低而无法测量出真正的电阻值,故使用AC电压源,利 用相位角度的领先,及落后方式而得知被测电阻值.故其测试方式为:提供一个适当频率 的AC电压源V,同时在被测电阻两端测量出Iz,由于V=Iz*Zrl,因为V及Iz已知,故可得知 Zrl,又因为R=Zrl*cosθ,而Zrl及cosθ已知,故即可得知被测电阻R值.如附图三. SIGNAL RANGE(L) RANGE(R) 1KHz 600uH - - 60H 5欧姆 - - 300欧姆 10KHz 60uH - - 600mH 5欧姆 - - 40K欧姆 100KHz 6uH - - 6mH 5欧姆 - - 4K欧姆
CL V D
CL : Current Limit
Signal Source •3mA/30mA Constant(MODE 0 、MODE 1 、MODE 2) •0 – 10V Programmable Voltage (图八 : 二极体及IC保护二极体测试原理)
4.
齐纳二极体(Zener Diode)测试原理
2.2 AC相位(AC Phase)测试模式(MODE 5 、 MODE 6、MODE 7 )
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R Iz V C
V = Iz*Zrc ; V = Iz*Zrl ; Zc = Zrc*sin θ ; Zc = 1/2*π *f*C ; Zc = Zrc*sin θ ; Zl = 2 *π *f*L ; (图六 : AC相位测试方法)