1 Расширенное техническое задание

1.1 Наименование изделия: тестер логических микросхем.

Назначение изделия: тестер логических микросхем предназначен для тестирования логических элементов простых цифровых микросхем.

Область применения – устройства тестирования и наладки аппаратуры.

1.2 Состав изделия:

• основной модуль;

• модуль индикации.

1.3 Технические требования:

• постоянное напряжение питания , В 12;

• потребляемая мощность от источника питания не более, Вт 3;

• эксплуатация в жилых помещениях :

температура ,С от 0 до +35;

• влажность при температуре 25С и атмосферном

давлении 86-106 кПа, не более, 80;

• транспортировка: на всех видах транспорта.

1.4 Требования надежности:

• наработка на отказ 10-15 тыс. часов;

• интенсивность отказов 10^-7-10^-9ч^-1.

1.5 Конструктивные требования:

• использовать интегральную и дискретную элементную базу;

• устройство выполнить в пластмассовом корпусе;

• форму и размеры конструкции определить в процессе проектирования;

• использовать печатный и объемный монтаж;

• органы управления и индикации вынести на лицевую панель;

• цвет индикаторов – любой;

• индикаторы расположить вблизи соответствующих выводов проверяемой микросхемы.

1.6 Ориентировочная номенклатура конструкторской документации:

• сборочный чертеж – А2;

• схема электрическая принципиальная – А2;

• печатная плата – А2;

• печатный узел – А2;

• пояснительная записка – А4.

2. Анализ технического задания, электрической схемы, оценка элементной базы

2.1 Сравнительный анализ аналогов по техническим характеристикам

Аналогами проектируемого устройства являются прибор для проверки микросхем [6] и тестер микросхем [13].

Прибор [6] состоит из персонального компьютера,устройства формиро­вания проверяющих сигналов,устройства съема контроль­ных сигналов,блока хранения программного обеспечения,блока панелей для проверяемых микросхем и блока ком­мутируемых нагрузок,которые соединены между собой ши­нами данных, адреса и управления. Работает прибор следую­щим образом. По сигналам персонального компьютера в его ОЗУ из блока хранения программного обеспечения загружа­ется необходимая программа, под управлением которой в уст­ройстве формирования проверяющих сигналов формируется код, поступающий на входы проверяемой микросхемы через блок панелей.Следующим шагом является снятие отклика с помощью устройства съема контрольных сигналов и переда­ча полученных данных в персональный компьютер для анализа. В случае положительного прохождения первого теста на мик­росхему подаются последующие, отклики на которые анализи­рует компьютер. По результатам всех контрольных тестов дела­ется заключение о годности микросхемы.

Прибор [6] позволяет организовать следующие виды работ:

1. Проверка микросхем на функционирование;

2. Определение типа микросхемы;

3. Поиск аналогов зарубежных микросхем;

4. Пополнение базы данных по зарубежным аналогам.

Тестер [13] позволяет проверить почти все ТТЛ-микрос­хемы и большую часть КМОП-микросхем отечественно­го производства и их зарубежных аналогов. Его можно использовать как тестер микросхем, как устройство поиска типа микросхемы по выполняемой функции, как компаратор эталонной мик­росхемы с проверяемой и как справочник по аналогам зарубежных и отечественных микросхем. Он состоит из дисплея, ЦПУ, ПЗУ, дешифратора дисплея и клавиатуры, ключей, буфера дисплея, входных и выходных портов и внешних разъемов для подключения микросхем.

Принцип работы прибора следующий.

В режиме "ТЕСТ" на тестируемую микросхему последовательно подаются логические состо­яния, соответствующие ее логической функции, и на каж­дом шаге состояния выходов сравниваются с табличным значением, хранящимся в ПЗУ. Если на каком-нибудь шаге возникает несоответствие, это значит, что данная микросхема неисправна. Если все шаги завершились ус­пешно —микросхема исправна. На каждую микросхему есть своя таблица логических состояний, которая заши­та в ПЗУ прибора. В режиме "ТЕСТ" есть два списка мик­росхем: один —отечественных микросхем, другой — международный. Можно работать с каждым из списков и переключаться с одного на другой. Находясь в каждом из списков, можно подобрать аналог соответствующей микросхемы. В режиме "ПОИСК" происходит поиск подходящей ло­гической функции, которая подходит к проверяемой мик­росхеме. Одновременно идет тестирование микросхемы. Этот режим —наиболее быстрый способ тестирования, хотя одной и той же логической функции в ряде случаев отвечают разные микросхемы, например с открытым коллектором и токовым стоком или с тремя состояниями и токовым стоком. Режим "КОМПАРАТОР" позволяет проверить любую микросхему малой и средней степени интеграции —как ТТЛ, так и КМОП. Для работы необходима эталонная или заведомо работоспособная микросхема, относитель­но которой проверяется тестируемая микросхема.

Технические характеристики описанных устройств сведены в таблицу 1.

Таблица 1 – Технические характеристики разрабатываемого устройства и его аналогов

Технические характеристики	Устройства
	[6]	[13]	Разрабатывае-мое устройство
Количество тестируемых типов микросхем, не менее	300	260	30
Тестируемые серии микросхем	ТТЛ, МОП	ТТЛ КМОП	ТТЛ, КМОП
Возможность проверки других p-n-переходов	нет	нет	да
Вид индикации	дисплей персонального компьютера	шестиразряд-ный ЖК- дисплей	шесть светодиодов
Количество панелек под микросхемы, не менее	6	5	1
Метод управления	интерфейс ввода-вывода персонального компьютера	восьмикла-вишная клавиатура	набор кнопок
Объем ПЗУ, Кб, не менее	-	32	-
Напряжение питания, В	220*	5	8…15
Потребляемый ток, мА	400	350	150
Габариты, мм	250х200х100**	200х85х35	100х80х60***

* переменное

** без учета габаритов персонального компьютера

*** ориентировочные

По результатам сравнения видно, что недостатком разрабатываемого устройства является малое количество тестируемых типов микросхем. Однако за счет этого элементная база проектируемого тестера уменьшилась в 2 раза по сравнению с тестером [13] и в 3 раза по сравнению с прибором [6]. Это позволяет значительно снизить массогабаритные показатели проектируемого устройства.