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1、第一章 集成电路的端口模拟特征（ASA曲线）分析测试ASA（Analog Signature Analysis）曲线测试通过“对照”好、坏器件的管脚ASA特征曲线来发现故障。但有经验的使用者也往往不用对照，直接从曲线形状上看出有无故障。注意，即使型号完全相同的器件，外电路不同，ASA曲线也会不同，所以对照必须在同样的外部条件下才有意义。ASA测试不用加电，相对更安全；各种类型（数字、模拟、混合）、各种封装、功能已知、未知的器件都能测试，是聪能测试仪“在线”检测电路板故障最常用的测试功能，是测试功能未知器件好、坏的最佳手段。1.1 ASA测试原理其基本原理与常用的万用表检测法很相似。使用万用表检
2、测无图电路板，主要就是通过比较好、坏板上相应器件、相应管脚（实际是电路结点）之间，对地电阻的差异大小来判断故障。这种办法只检测在一个电压下（万用表电池电压）的电阻值，而半导体器件引脚电阻随测试电压而变不同测试电压下的电阻未必相同。把万用表法作如下扩充，就得到ASA测试：1增加测试点ASA测试好比使用上百块万用表，每块表的电池电压都不一样所有表组成的电压范围大于被测器件的工作电压。对器件每一个管脚，都要用这些表全部测试、对照一遍。这就大大提高了故障检出率；比如下图所示两条曲线有明显差异。但用万用表却会得到完全相同的测试结果。（为什么？）2提高测试速度比如，使用测试夹检测一个有20个管脚的器件，对
3、每个管脚，测试128个电压点下的电阻值，所需时间不过数秒。这就大大提高了效率；3发挥计算机的威力用计算机存储、处理和管理数据；以图形的形式显示测试数据。这就大大方便了使用。1.2 单端口曲线和多端口曲线1单端口曲线器件每个管脚依次与“地”管脚构成一个回路，测出一条曲线。这叫单端口曲线。对有N个管脚的器件，总共测出N条曲线，用于判断故障。2多端口曲线有时候，对“地”曲线的变化不明显。利用测试仪测得快的特点，测出一个器件所有管脚之间的曲线。这叫多端口曲线。对有N个管脚的器件，最多测出NN条曲线，用于故障判断。这就进一步提高了故障检出率。下面是离线条件下两个单端口ASA曲线。1 典型的TTL输入脚2
4、 典型的CMOS输出脚1.3 器件封装与测试工具1 测试夹聪能测试仪提供多种双列直插、标准表贴、和PLCC测试夹。对于能用测试夹测试的器件，测试仪控制切换通道，自动测试各管脚的曲线，效率很高，并且能方便地测试多端口曲线；2测试探棒对于无法使用测试夹的器件，可使用测试探棒逐脚测试。测试的曲线、显示界面均和使用测试夹相同。优点是任何封装的器件都能测，缺点是测试效率比测试夹低，测试多端口曲线要更麻烦一些， 1.4 使用方式1. 间接（学习-比较）测试这是最常用的使用方式。一旦完成建库，以后测试时就不再需要好板在手，最适用于需要经常维修的电路板。a第一步：曲线学习（电路板建库）：在好板上逐个提取各器件
5、的ASA曲线，以文件的形式存入微机中，作为以后进行比较的标准。测试参数仅在学习时允许设置。b第二步：曲线比较（故障检测）：提取故障板上器件的管脚曲线，与已经学入微机的、好板上相应器件的管脚曲线进行比较，根据曲线差异大小判断故障。比较时自动使用学习时的测试参数，并且不许修改。参见下面一个无故障器件的曲线比较结果。（按坐标错位显示方式）2直接测试这是很早期，没有微机储存数据时ASA测试的使用方式。仅做保留，不常用。这种方式总需要有好板在手。同时测试出好、坏两板相应器件的管脚曲线并显示出来（与上图形式相同），供判断故障。1.5 聪能测试仪的ASA测试特色前几节介绍了ASA测试的基本原理。同类产品的A
6、SA测试，基本原理大致相同，差别在于实现质量。实现的质量不同，应用效果也就不同，就像各种示波器都属于同类产品，基本原理相同，但性能、指标不同，应用效果不同。 下面介绍的各项，大多数属于聪能特有，或者是聪能做得更好。由此反映聪能测试仪上ASA测试的实现质量。1测试信号参见前一章聪能测试仪及测试系统概述。2. 自动选择高灵敏度曲线即使对同一管脚，设置不同的测试参数，曲线的形状也会发生变化。曲线形状与反映故障的能力相关，叫做（反应故障的）灵敏度。打开该选项后，可自动搜索灵敏度较高（对故障较灵敏）的曲线，从而进一步提高ASA测试的故障检出率。2同一器件不同管脚设置不同测试参数例如，TTL型集电极开路器
7、件7406。其输出耐压高达32V（常用于驱动12V或15V数码管、继电器等），输入是标准TTL电平。对这种器件的输出、输入管脚要设置不同的测试参数，才能全面检测。该功能允许（但非必须）为每个管脚设置不同的测试参数，以求得到最好的测试结果。3. 非法曲线自动识别实用中经常会测到虚假曲线，也称为非法曲线。实用中最常见的情况，是由于器件管脚脏，造成接触不好，结果误测成“开路”曲线。（其它情况请参见电路在线维修测试仪上的ASA测试一文。请索阅）。非法曲线是影响使用效果的重要原因之一。当一次测试提取许多管脚曲线时，由人工一一查找是不可能的。该功能会把所有识别到的非法曲线一一标注出来，供进一步处理。从而提
8、高ASA测试的可靠性。4. 定义故障导航信息在有许多相同电路板需要检修的场合，该功能特别有用。设计该功能的目的，是为了让高水平维修人员对某块电路板的检测经验，在任何场合，为其他人所用。故障导航信息分为测前、测后两种，由高水平人员，在为电路板建库时输入。测前信息：每个器件都可以（但非必须）定义测前信息，在测试该器件前弹出。例如，用测前信息提示测试该器件的注意事项；测后信息：每个管脚曲线都可以（但非必须）定义测后信息，在完成测试后，可根据需要打开。例如，用测后信息提示该曲线比较失败的可能原因、进一步的处理方法等。更有意义的是提示都有哪些器件管脚和该管脚连结在一起等等，方便进一步检查故障。5三种曲线
9、显示坐标在电压-电流坐标上显示的ASA曲线，叫做VI曲线。另外还有TV(时间-电压)曲线、VR(电压-电阻)曲线。就好比解析几何中有直角坐标系、又有极坐标系一样。有时换一种坐标会更容易理解导致曲线变化的原因。参见2.4。6. 多种曲线排列方式a学习建库时缺省设置按先非法、后正常曲线的顺序排列，便于优先处理非法曲线。可选按管脚顺序排列曲线。b比较测试时缺省设置按误差从大到小的顺序排列，便于优先处理超差大的曲线；可选按管脚顺序、误差增加的顺序排列曲线。7. 曲线快速查找器件管脚个数较多，一整屏都显示不下所有管脚曲线时，往往需要用滚动条把屏幕拉来拉去，寻找某个管脚的曲线。聪能测试仪设有管脚列表窗口。
10、窗口中不但列有脚号，旁边还标注出该曲线是否非法（学习时）或超差（比较时）。打开该窗口，点击脚号，该管脚曲线就会自动滚入屏幕显示区。十分方便。8. 测试指定管脚曲线用测试夹一次测试得到许多曲线。你可能仅仅要求重测某一条、或某几条曲线。比如在学习时处理个别非法曲线，在比较时重测个别超差曲线来确认测试结果等等。在曲线界面上，用鼠标双击任何一条曲线，只重测该曲线，其它曲线不受影响；在学习建库时，还允许打开该曲线的参数设置窗口，修改它的测试参数后，双击重测，其它曲线不受影响；9. BEEP音提示比较测试指定管脚曲线时，只要两条曲线比较不超差，测试软件控制微机发出“噔噔”的声音，超差则不发音。该功能在双探
11、棒直接对照测试时特别有用。它避免了在测试过程中反复低头（看探棒是否放稳在两个测试点上）、抬头（观察两条曲线是否重合）。当检测工作量较大时，能够明显减轻工作强度，减少出错。10. 测试数据显示将鼠标光标放在当前曲线上某测试点略停留，即显示该测试点的测试数据。11. 用户定义管脚名在ASA测试中，自动按数字顺序命名管脚。所以我们说第1、第4、第12脚的曲线等等。但这样排列有时很不方便。比如有的器件管脚排列横着数是a、b、c，竖着数是1、2、3。习惯上用b3、c7、f12的形式来命名、引用具体管脚；对电路板插脚，可能习惯于用插脚上的电信号名来命名、引用该插脚等等。该功能允许用户以自己方便的形式命名、引用具体管脚。12. 曲线数据转换将一个ASA文件（一个文件通常存放一块电路板的全部ASA曲线数据）中每条曲线的测试点数据转换成文本文件，保存在指定文件中。供存档或其它用途。13. 计算平均曲线该功能主要为有大量相同测试对象的用户，建立更高质量的标准曲线库。用户可以先测试多个相同、无故障的电路板，得到多个曲线文件，然后利用该功能把多个曲线文件平均成一个曲线文件，作为以后的比较标准。
