186199. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és áramköri elrendezés általános célú műveleti erősítők ion-circuit vizsgálatára "swinging rail" módszerrel
1 2 186 199 A találmány tárgya eljárás és áramköri elrendezés általános célú műveleti erősítők in-circuit vizsgálatára „SWINGING RAIL” módszerrel. A „SWINGING RAIL” módszer alatt azt értjük, hogy a vizsgálandó műveleti erősítő kimenetét a kivezérlési tartomány határáig lengésre kényszerítjük. A műveleti erősítők in-circuit vizsgálatánál ismert módon a következőképpen járnak el: a mérésnél felhasznált in-circuit testerhez általában szükséges a magas szintű programnyelven megírt program. Ennek elkészítése magas képzettségű és tapasztalt programozót és relatív hosszú programozási időt igényel. A vizsgálat során a műveleti erősítő bemenetelre túlvezérlést előidéző, előre meghatározott értékű egyenfeszültségeket kapcsolnak, amelynek hatására a műveleti erősítő kimenete a vezérlőfeszültség polaritásától függően, a kivezérlési feszültség pozitív, ill. negatív határára ül ki. Mindkét kivezérlési feszültséghatárt mérik és összehasonlítják az előre megadott értékekkel. Ha az értékek az előirt toleranciahatárokon kívül esnek, akkor a vizsgált műveleti erősítőt kivezérlési tartomány tekintetében hibásnak minősítik. Az ismert mérési módnak hátrányai a következők:- minden egyes típusú műveleti erősítő vizsgálatához külön-külön mérő programot kell készíteni,- az ismert megoldásnál a vizsgálat jellege statikus, ennek következtében nem nyílik mód a görbe felfutási meredekségének kiértékelésére. A találmány célkitűzése az ismert megoldások hátrányainak kiküszöbölése:- a vizsgált műveleti erősítő típusához igazodó software elhagyása,- a vizsgálat dinamikus jellegének biztosítása,- időmegtakarítás az előkészítő idő elhagyása következtében. A találmány szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogyha a műveleti erősítőt relaxációs rezgésre kényszerítjük, akkor választ kapunk a lengés amplitúdójának mérésével a kivezérelhetőség tartományára, továbbá a lengés felfutási jellemzőinek vizsgálatával lehetőség nyílik a dinamikus paraméterek értékelésére is. A találmány szerinti megoldás lényege, hogy kapacitív jellegű impedanciával pozitív visszacsatolást hozunk létre a műveleti erősítő ki- és bemenete között, amelynek hatására a műveleti erősítő begerjed. A begerjedés amplitúdóját a mérőprogram ellenőrzésekor a visszacsatoló impedancia értékével a kivezérlési határokra állítjuk be. A vizsgálat folyamán egy-egy műveleti erősítő begerjedési amplitúdóját mérjük és amennyiben ez az amplitúdó kisebb az általunk megadottnál, úgy a műveleti erősítőt hibásnak minősítjük. A találmány szerinti megoldást rajzok alapján ismertetjük, melyek a következők: az 1. ábra a találmány szerinti áramköri elrendezést, a 2. ábra az áramköri elrendezés működésére jellemző idődiagramot ábrázolja. A találmány szerinti eljárás a következő: egy jónak ismert műveleti erősítőt tartalmazó kártyát az in-circuit mérőautomatába helyezünk. A műveleti erősítőn kapacitiv jellegű impedancia rákapcsolásával pozitív visszacsatolást és ezzel begerjedést idézünk elő és a kivezérlési tartomány határáig beállítva megmérjük annak értékét. Ezt az értéket 5 a vizsgálandó műveleti erősítőt tartalmazó kártyáknál referenciaként használjuk. Amennyiben valamely vizsgálati esetben a begerjedés amplitúdója nem éri el a referencia feszültség tolerált szintjét, úgy a műveleti erősítőt hibásnak minősítjük. 10 A találmány szerinti áramköri elrendezést az L ábra mutatja; ahol M a vizsgált M műveleti erősítő általános áramköri elrendezésben, R állítható ellenállás, Cállítható kapacitás, A méröautomata mérőtűinek A és B csatlakozási pontjai vannak. Az M 15 műveleti erősítő neminvertáló bemeneti A csatlakozási pontja. A kimeneti pontja a B csatlakozási pont. Az M műveleti erősítő neminvertáló bemenetét és kimenetét a sorbakötött állítható R ellenállás és az állítható C kapacitás köti össze. 29 Az áramköri elrendezés működése automatikus. A vizsgálat alá vetett műveleti erősítő rezgési amplitúdóját automatikusan méri és hiba esetén azt kijelzi. Az áramköri elrendezés működésére jellemző 26 idődiagramot a 2. ábra mutatja. 4-UT és — UT a tápfeszültséget jelzi, a + UKI és a -UKI kivezérlési amplitúdó a kivezérlés felső- és az alsó határa. A + LJK| és - UK, kivezérlési amplitúdó közötti rész a diagram által bezárt terület a kivezérlési tarto-30 mányt adja. Az a--b, ill. c-d fel-, ill. lefutási görbék módot nyújtanak megfelelő kiértékelő rendszer pl. analogsignature analizátor használata esetén dinamikus paraméterek kiértékelésére is. A találmány szerinti megoldás előnye, hogy elmarad az ismert 35 megoldásoknál alkalmazott időrabló software előkészítés és az automatikus vizsgálat végrehajtásához csupán egy kapacitiv jellegű impedancia szükséges a műveleti erősítő ki- és bemenete között. Az egyszer beállított kapacitiv jellegű impedaná° cia különböző típusú műveleti erősítők kivezérlési tartományának vizsgálatánál széles körben használható, csupán a rezgés frekvenciájának értéke változik. Ez viszont nincs befolyással a .vizsgálat eredményére. Szabadalmi igénypontok 50 1. Eljárás általános célú műveleti erősítők incircuit vizsgálatára „SWINGING RAIL” módszerrel, azzal jellemezve, hogy egy jónak ismert műveleti erősítőt tartalmazó kártyát az in-circuit mérőautomatába helyezünk, ahol a műveleti erősítőn 55 kapacitiv jellegű impedancia rákapcsolásával pozitív visszacsatolást és ezzel begerjedést hozunk létre, amely begerjedést az impedancia állításával az erősítő kivezérlési tartományára állítjuk be és megmérjük annak értékét, majd ezt az értéket a vizsgálatok 60 folyamán referencia feszültségként használjuk, és amennyiben valamely kártyánál a begerjedés amplitúdója nem éri el a referencia érték tolerált szintjét, úgy a vizsgált műveleti erősítőt hibásnak minősítjük. 65 2. Elrendezés az 1. igénypont szerinti eljárás meg-2
