DE3801223C2 - Gerät zum automatischen Prüfen von elektronischen Schaltungen und zum Durchführen von Zeitmessungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zum automatischen Prüfen von elektronischen Schaltungen und zum Durchführen von Zeitmessungen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In Geräten zum Prüfen von elektronischen Schaltungen werden Prüfeingangssignale erzeugt und einer Vorrichtung zum Anschluß der zu prüfenden Schaltungsanordnung ("Prüfling") zugeführt, und die resultierenden Ausgangssignale werden mit erwarteten Ergebnissen verglichen. Die Prüfsignale und die resultierenden Ausgangssignale können digital, analog (z. B. Audio- oder Videosignale) und eine Kombination von digital und analog (z. B. für ein Codec oder Modem) sein.

Prüfgeräte dieser Art enthalten im allgemeinen Zeitmeßschaltungen zum Messen von Größen, wie Anstiegszeiten, Pulsbreiten, Laufzeiten, Frequenzen, Tastverhältnissen und Verhältnissen von sich wiederholenden Ereignissen bezüglich Signalen an Schaltungspunkten des Prüflings. Typischerweise ist eine einzige Zeitmeßschaltung vorgesehen, welche Komparatoren enthält, denen das Signal oder die Signale, deren Zeit zu bestimmen ist, zugeführt sind und die Ereignisflanken an einen Timer/Zähler liefern, und die selektiv angeschlossen werden, um ein Analogsignal oder Signale, deren Zeit zu bestimmen ist, zu empfangen. Ein Timer/Zähler zählt typischerweise Taktimpulse zwischen einem Start- und einem Stop-Ereignis (z. B. dem Überschreiten eines vorgegebenen Schwellenwertes durch das interessierende Signal, bei welchem der Komparator eine Ereignis- oder Ausgangssignalflanke erzeugt), und man kann zwei Zähler verwenden, so daß der eine die Taktpulse zählen kann, während der andere die Ereignisse zählt. Wenn digitale Signale an digitalen Schaltungspunkten des Prüflings zeitlich zu bestimmen sind, liefern die Komparatoren der digitalen Detektoren die Ereignisflanken oder Signalsprünge, die selektiv zur Zeitmeßschaltung durchgeschaltet werden.

Bei einem bekannten Schaltungsprüfgerät, das von der Teradyne Inc. unter dem Handelsnamen M606 vertrieben wird, ist eine General-Zeitmeßschaltung in einer Zentraleinheit vorgesehen und in einem benachbarten Prüftisch sind zwei Zeitbestimmungs-Komparatoren untergebracht, welche mit Eingangs/Ausgangs-Steckern verbunden sind, an die der Benutzer seine Anschlußvorrichtung für den Prüfling und irgendwelche örtliche Anschlußstiftelektronik, z. B. Schaltgeräte und spezielle Instrumente anschließt. Wenn die beiden Zeitbestimmungs-Komparatoren an mehr als zwei Stifte angeschlossen werden, muß der Benutzer in seiner speziellen Anschlußstiftelektronik Umschaltungen vornehmen. Digitale Detektoren sind in Untereinheiten für die beiden Prüfstationen untergebracht, die ebenfalls getrennt von der Zentraleinheit sind. Die Zeitmeßschaltung kann durch einen Eingangsschalter in der Zentraleinheit mit jedem der beiden für die Zeitbestimmung vorgesehenen Komparatoren verbunden werden oder mit zwei Komparatoren der digitalen Detektoren in einer der beiden Prüfstation-Untereinheiten.

Aus der DE 35 09 247 A1 ist ein Testgerät zum automatischen Prüfen von elektrischen Schaltungen mit einer Anschlußvorrichtung, einer Anordnung zum Erzeugen von Prüfeingangssignalen und mit einer Anordnung zur Detektion und Verarbeitung von Ausgangssignalen bekannt.

Aus der US 40 58 767 ist ein Gerät zum automatischen Prüfen von LSI-Schaltungen bekannt, das Zeitmessungen durchführt und hierfür einen Taktgeber zum Erzeugen von Taktimpulsen und eine Zeitmeßschaltung zum Zählen von Taktimpulsen aufweist, die ihr zwischen einem Start- und einem Stopereignis-Signalübergang zugeführt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß es bei hoher Flexibilität seiner Anwendung genaue Zeitmessungen erlaubt.

Diese Aufgabe wird durch das im Anspruch 1 gekennzeichnete Gerät gelöst.

Bei diesem Gerät kann der Schwellenwertvergleich zur Erzeugung der Ereignis-Signalflanken für die Zeitmessung dezentral durch örtliche Komparatoren nahe den Quellen der zu vermessenden Prüfausgangssignale durchgeführt werden, so daß die Selektion durch Umschaltungen in einem Übertragungsnetz stattfinden kann, das nur noch Ereignis-Signalflanken führt und nicht mehr die empfindlichen Prüfausgangssignale selbst. Durch Verwendung zweier unabhängiger Eingangswähler ergeben sich ferner eine größere Flexibilität und mehr Möglichkeiten, da man wählen kann, welcher von mehreren Zeitmessungs-Komparatoren, die in der Nähe von Signalquellen angeordnet sind, ein Startereignis und welcher ein Stopereignis feststellen soll.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Man kann digitale Detektor-Komparatoren mit den Eingängen zweier unabhängiger Eingangswähler verbinden, die außerdem Eingänge aufweisen, die mit örtlichen Zeitbestimmungskomparatoren verbunden (d. h. zur Zeitmessung bestimmt) sind. Die Übertragungswege sind zweckmäßig laufzeitkompensiert, um eine Flanke oder einen Signalsprung von einem digitalen Detektorkomparator und eine Flanke oder einen Signalsprung von einem Zeitbestimmungs-Kompensator zum Einleiten und Beenden einer Zeitbestimmung verwenden zu können.

Ferner kann man einen örtlichen Zeitbestimmungs-Komparator mit dem Ausgang eines Filters in einem analogen Signalverarbeitungsgerät verbinden, welches einen Analog/Digital-Konverter enthält, wodurch Rauschen oder Störungen im Signal zum örtlichen Zeitbestimmungs-Komparator und die Anzahl der für eine Mittelung nötigen Messungen verringert werden. Bei bevorzugten Ausführungsformen sind analoge Hochfrequenz- und Niederfrequenz-Signalverarbeitungsgeräte und getrennte, mit den Filterausgängen verbundene Zeitbestimmungs-Komparatoren in jedem vorgesehen.

Ferner kann man einen Eingangswähler mit einem von mehreren Differenzeingängen eines Differenz-Ausgangsbusses verbinden, wobei der Wähler mit getrennt speisbaren oder einschaltbaren Differenzverstärkern für die jeweiligen Eingänge arbeitet und die Ausgänge der Verstärker direkt mit dem gemeinsamen Ausgangsbus verbunden sind. Man schaltet einfach die Leistung für einen bestimmten Verstärker ein, um einen Eingang selektiv mit dem Ausgangsbus zu verbinden. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist jeder Differenzverstärker mit einem Paar von Differenzverstärkerelementen versehen, die auf einer integrierten Schaltung angeordnet sind und eine gemeinsame Leistungssteuerung aufweisen, um eine erhöhte Steuerleistung zur Verfügung zu stellen; die Verstärkerpaare können Ausgänge aufweisen, die miteinander in zwei Reihen von Leitungen oder Anschlüssen längs der Seiten des IC-Chips ausgerichtet sind, und mehrere IC-Chips in einem Eingangswähler können so ausgerichtet sein oder fluchten, daß die Ausgangsleitungen oder Anschlüsse gerade sind; an dem gemeinsamen Ausgangsbus können Abschlußwiderstände vorgesehen sein, um eine gewünschte Impedanz zu erhalten, und die Leistungssteuerung kann durch einen Feldeffekttransistor (FET) erfolgen. Dies ergibt einen qualitativ hochwertigen Übertragungs- oder Hochfrequenzleitungsausgang, eine hohe Dichte der integrierten Schaltungen IC′s und ein Steuersignal sehr niedriger Leistung.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Elemente eines elektronischen Schaltungsprüfgerätes, die mit Zeitmeßfunktionen zu tun haben;

Fig. 1A eine vereinfachte Teil-Seitenansicht einer Verbindung von Kanal-Karten mit einer Anschlußvorrichtung für einen Prüfling für das Gerät gemäß Fig. 1;

Fig. 2 ein beispielsweises Schaltbild eines Eingangswählers für das Gerät gemäß Fig. 1;

Fig. 2a eine Darstellung der Verdrahtung von IC-Chips des Eingangswählers gemäß Fig. 2; und

Fig. 3 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung einer Frequenzmessung unter Verwendung des Gerätes gemäß Fig. 1.

In Fig. 1 sind diejenigen Elemente oder Komponenten eines elektronischen Schaltungsprüfgerätes 10 dargestellt, die mit Zeitmessungen zu tun haben. Sie enthalten eine Zentraleinheit-Gehäuseelektronik 12 und einen Prüfkopf 14. Der Prüfkopf enthält eine Mehrzahl von Tochterkanalkarten, die Teile von digitalen und analogen Instrumenten oder Geräten tragen, die elektrisch über kurze Signalwege kontrollierter Impedanz mit einer Anschlußvorrichtung 15 für einen Prüfling 16 verbunden sind. Die in einem Zentral-Einheitsgehäuse untergebrachte Zentraleinheit-Elektronik 12 enthält eine Zeitmeßschaltung 18, die zur Messung der Zeit zwischen Ereignissen dient und Ereignisse innerhalb einer spezifizierten Zeitspanne zählt, z. B. um Größen, wie Anstiegszeiten, Pulsbreiten, Laufzeiten, Frequenzen, Tastverhältnisse oder Arbeitszeit/Ruhezeit-Verhältnisse und Verhältnisse von sich wiederholenden Ereignissen bezüglich Signalen an den Schaltungspunkten oder Schaltungsknoten des Prüflings 16 zu messen. Die Zentraleinheit-Elektronik 12 enthält außerdem eine Formatier-Einheit 20, die digitale Prüfeingangssignale an den Prüfling 16 liefert und digitale Ausgangssignale vom Prüfling verarbeitet, sowie eine Umsetzer-Einheit 22, die analoge Prüfeingangssignale an den Prüfling 16 liefert und analoge Ausgangssignale vom Prüfling 16 verarbeitet.

Der Prüfkopf 14 enthält zwei analoge Zeitkanalkarten 24, die jeweils örtliche Zeitbestimmungs-Komparatoren 26, 28 (Differenz-ECL) tragen, welche für die Durchführung von Zeitmessungen bestimmt sind. Ferner enthält der Prüfkopf 14 Analog-Gleichstromquellen- und Meßkanal-Karten 30 und Analog-Wechselstromquellen- und Meßkanal-Karten 32 (die auch als Umwandlungs- oder Konvertierungskarten für Niederfrequenz und Hochfrequenz bezeichnet werden), um Analog-Signale zu liefern und zu erfassen, z. B. Gleichstrom, Gleichstrom hoher Genauigkeit, Niederfrequenz-Wechselstrom und Hochfrequenz-Wechselstrom.

Jede Analog-Kanalkarte 24, 30, 32 kann mit zwei Schaltungspunkten oder -knoten des Prüflings 16 über Wege 34, 36, 38 kontrollierter Impedanz verbunden werden, die, wie Fig. 1A zeigt, Verbindungen über Pogo-Stifte an einer Schnittstellen-Platte 39 (die senkrecht zu den Kanal-Karten verläuft), eine Vorrichtungskarte 41 (die parallel zur Schnittstellenplatte verläuft und mit dieser über Pogo-Stifte verbunden ist) und eine Prüf-Anschlußvorrichtung 15, die auf der Vorrichtungs-Karte 41 befestigt ist, enthält. Jeder Strom- oder Signalweg 34, 36 38 kann mit den Komponenten auf seiner zugehörigen Kanal-Karte direkt verbunden werden, so daß sich der kürzeste, primär ununterbrochene Übertragungswert für ein Signal, der die höchste Genauigkeit gewährleistet, ergibt, oder kann über eine Doppelleitungs-Schaltmatrix (40) kontrollierter Impedanz mit Komponenten auf jeder beliebigen anderen Analogkanalkarte verbunden werden.

Die Zeitkanal-Karte 24 enthält Puffer 42, die eine hohe Impedanz sowie auch eine hohe Wiedergabetreue und eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit aufweisen und die Belastung der Schaltungspunkte des Prüflings 16 minimal halten. Jeder Puffer 42 kann über Schalter 44 mit einem von zwei örtlichen Zeit-Komparatoren 26, 28 (z. B. für eine Einkanalmessung) oder mit beiden Komparatoren 26, 28 verbunden werden. Die anderen Eingänge der Komparatoren 26, 28 sind mit entsprechenden programmierbaren Schwellenwert-Spannungsgeneratoren 46, 48 verbunden. Die Ausgänge der Komparatoren 26, 28 sind über abgeschirmte, verdrillte Doppelleitungen 50, 52 mit Wähleinrichtungen 54 bzw. 56 für Eingänge A bzw. B verbunden. Eine dritte Wähleinrichtung 57 für einen Eingang E ist für einen Empfang von Eingangssignalen von der Formatier-Einheit 20 und der Umsetzer-Einheit 22 ebenfalls über abgeschirmte verdrillte Doppelleitungen mit Differenz-ECL geschaltet. Die Konversions-Karten 32 enthalten Differenzverstärker 58, die über Koaxialkabel 60, 61 mit Hochfrequenz- und Niederfrequenz-Analog-Signalprozessoren 62, 63 verbunden sind, welche Antialiase- und Bandbegrenzungs-Filter enthalten. Die Ausgänge der Signalprozessoren 62, 63 sind über Leitungen 64, 65 mit A/D-Konvertern 66, 67 verbunden. Die Umsetzer-Einheit 22 enthält außerdem örtliche Hochfrequenz- und Niederfrequenz-Zeitbestimmungs-Komparatoren 68, 70 mit Schwellenwerteingängen, die mit Masse verbunden sind, um Nulldurchgänge festzustellen. Die Ausgänge der Komparatoren 68, 70 können selektiv mit den Eingängen der Wähleinrichtungen 54, 56, 57 über einen Wechselstrom-Differenz-ECL-Kanalwähler 72 verbunden werden.

Der Prüfkopf 14 enthält ebenfalls mehrere Digitalkanal-Karten 74, welche die schnellen digitalen Prüfsignale an Digitalstifte des Prüflings 16 liefern und die digitalen Ausgangssignale detektieren. Die Digitalkanal-Karte 74 enthält eine Pufferschaltung 75 hoher Impedanz und einen Doppelschwellenwert-Digitalkomparator 76 mit programmierbaren Spannungsschwellenwert-Generatoren 78 und Differenz-ECL-Ausgangsleitungen 80, 82, die über einen Bus 83 sowohl mit einer schnellen Digitalvergleicherschaltung 84 (zur Verarbeitung von digitalen Ausgangssignalen und deren Vergleich mit erwarteten Resultaten) als auch mit einem schnellen Differenz-ECL-Digitalkanalwähler (86) verbunden sind. Die Karte 74 enthält auch einen schnellen Digitaltreiber 87.

Die A-, B- und E-Eingangs-Wähleinrichtungen 54, 56, 57 sind jeweils 16-auf-1 Differenz-ECL-Multiplexer, die unter Bezugnahme auf Fig. 2 unten noch näher erläutert werden. Von den 16 Eingängen jeder Wähleinrichtung 54, 56 sind sechs für die Zeitbestimmungs-Komparatoren 26, 28 (jeweils zwei Eingänge pro Prüfkopf für bis zu drei Prüfköpfe), vier für die schnellen Digital- Komparatoren 76, einer für einen der Frequenzzeitbestimmungs-Komparatoren 68 oder 70, einer für Prüfzwecke und vier für zusätzliche Komparatoren, die gegebenenfalls später angeschlossen werden sollen, bestimmt.

Die Ausgänge der A- und B-Eingangs-Wähleinrichtungen 54 bzw. 56 sind über Schalter 88, 90 mit Neigungswählern 92, 94 verbunden, um den durchlaufenden Signalflanken die gewünschte Neigung zu verleihen. Die Eingänge der Neigungswähler 92, 94 können miteinander durch einen Einzelschwellenwert-Verbinder 96 verbunden werden, der zur Durchführung von Einschwellenwert-Einkanal-Messungen, beispielsweise einer Frequenz, dient. Die Ausgänge der Neigungswähler 92, 94 sind mit einer Umschalt- und Zeittorschaltung 98 verbunden, welche durchgeschleuste Taktimpulse und Ereignisimpulse an Zähler 100, 102 (24-Bit-Zähler) liefert. Die Ausgangssignale der Zähler 100, 102 werden einer RAM- und Computer-Rückleseschaltung 104 zum Speichern gewünschter Zeitinformation zugeführt. Zur Voreinstellung der Zähler 100, 102 sind Register 106 bzw. 108 vorgesehen, so daß Nachzählfunktionen mit einer Stop-Freigabelogik 110 durchgeführt werden können. Ein als Startfreigabe-Zeitgeber dienender Vorzähler 112 erhält Eingangssignale von der E-Eingangs-Wähleinrichtung 57 oder den A- oder den B-Eingangs-Wähleinrichtungen 54, 56 zur Erzeugung eines Startfreigabe-Impulses nach einem vorbestimmten Ereignis oder einer vorbestimmten Zeit oder einer Kombination von beiden. Die Schalt- und Zeittorschaltung 98 liefert ebenfalls Impulse an eine Interpolator-Zählerschaltung 114, die dazu dient, die Zeit zwischen einem Ereignis, das nicht synchron mit einer Taktflanke ist, und einer Taktflanke zu bestimmen, so daß eine Meßauflösung erreicht wird, die besser ist als sie dem Referenztakt entspricht. Das Ausgangssignal der Interpolator-Zählerschaltung 114 wird einem RAM (Datenspeicher mit wahlfreiem Zugriff) in der Computer-Rückleseschaltung 116 zugeführt und mit den Ausgangssignalen von den Zählern 100 und 102 verwendet.

In Fig. 2 ist ein Teilschaltbild einer Hälfte (acht Eingänge) der Wähleinrichtung 54 dargestellt. Die Wähleinrichtungen 56, 57 sind identisch. Acht Differenz-ECL-Eingangsleitungspaare 118 sind parallel mit Paaren von Differenzverstärkerelementen 120 auf demselben IC-Chip verbunden, deren Ausgänge mit einem Differenzausgangsbus 122 verbunden sind. Jedes Paar von Verstärkerelementen 120 bildet einen Differenzverstärker 123 mit entsprechend erhöhter Leistung. Die Eingangsleitungspaare 118 sind mit Abschlußwiderständen R1 (75 Ohm), R2 (75 Ohm) und R3 (470 Ohm) verbunden. Der Bus 122 enthält Abschlußwiderstände R4 und R5 (68 Ohm). Jedes Paar von Differenzverstärkerelementen 120 ist durch eine Steuereinrichtung 124 in Form eines Transistors (VMOS-FET) ein- und ausschaltbar. Die Stromversorgung der Differenzverstärker ist über einen Kondensator C1 (0,1 uF) mit Masse verbunden. Wie aus Fig. 2A ersichtlich ist, sind die Ausgangsstifte Nr. 2, 3, 15, 14 der Differenzverstärkerelemente 120 in zwei Reihen angeordnet, und benachbart integrierte Schaltungen 126, 128, 130 sind so in Bezug aufeinander ausgerichtet, daß der Ausgangsbus 122, der durch Leiter auf einer Schaltungsplatte gebildet wird, gerade ist. Dies ergibt einen Übertragungs- oder Hochfrequenzleitungsausgang hoher Güte und eine hohe Dichte der integrierten Schaltungen. Die Feldeffekttransistoren der Steuereinrichtungen 124 werden durch ein Steuersignal sehr niedriger Leistung gesteuert.

Arbeitsweise

Generell werden bei einer typischen Zeitmessung Start- und Stop-Ereignissignalflanken oder -sprünge durch die örtlichen Zeitbestimmungs-Komparatoren erzeugt, wenn die Signale, deren Zeit zu bestimmen ist, die entsprechenden Schwellenwerte kreuzen, und durch die Eingangs-Wähleinrichtungen 54, 56 der Schalt- und Zeittorschaltung 98 zugeführt. Der Zeitzähler 100 zählt Taktimpulse zwischen den beiden Ereignisflanken oder Signalsprüngen. Gewünschtenfalls zählt der Ereigniszähler 102 Ereignisse in der Zeitspanne zwischen der Start- und der Stop-Ereignisflanke.

Die Schaltungsknoten des Prüflings, die zeitlich zu bestimmende Signale führen, werden entweder direkt über die Signalwege 34 mit den Komparatoren 26, 28 oder über die Signalwege 36, 38 und die Doppelleitungs-Schaltmatrix 40 zugeführt. Der Signalweg von einem Schaltungsknoten des Prüflings zum örtlichen Zeitbestimmungs-Komparator hat eine gesteuerte Impedanz (um Reflexionen zu vermeiden) und die Wegstrecke ist kurz (um die Kapazität und Belastung gering zu halten), so daß die den örtlichen Komparatoren dargebotenen Signale ein Minimum an Verzerrung erleiden und daher bei den Schwellenwertereignissen genau auslösen. Wenn das einem örtlichen Zeitbestimmungs-Komparator 26 oder 28 dargebotene Signal einen Schwellenwert kreuzt, wandert ein Differenz-ECL-Signalsprung die betreffende abgeschirmte verdrillte Doppel-Übertragungsleitung 50 oder 52 entlang zur jeweiligen Wähleinrichtung 54 oder 56. Da die Übertragungsleitungen 50, 52 differentiell sind, sind sie immun gegen Signalübertragungsverzerrungen, die unsymmetrischen Signalleitungen eigen sind, z. B. Verzerrungen durch Rauschen und Temperatureffekte. Die Abschirmung der Signalwege verleiht ihnen eine gesteuerte Impedanz und trägt ebenfalls zur Verringerung von Verzerrungen bei.

Bei dem Eingangswähler gemäß Fig. 2 ist ein Gegentakt- oder Differenz-Eingang in Form des Leitungspaares 118 mit dem Differenzausgangsbus 122 verbunden, wenn das zugehörige Paar der Differenzverstärkerelemente 120 durch den zugehörigen Transistor der Steuereinrichtung 124 mit Leistung versorgt wird. Die Abschlußwiderstände R1 bis R3 passen die Impedanz der Eingangsleitungen an die der Übertragungsleitungen 50, 52 an. Die Abschlußwiderstände R4, R5 passen die Impedanz des Ausgangsbusses auf der gedruckten Schaltungsplatte an. Durch die Verwendung von zwei parallel geschalteten Differenzverstärkerelementen 120 steht für die Abschlußwiderstände R4, R5 eine höhere Leistung zur Verfügung. In der Schaltung gemäß Fig. 1 werden durch die Neigungswähler 92, 94 die für das Start- und das Stop-Signal gewünschte Neigung oder Flankensteilheit gewählt.

Wenn die Zeit von periodischen Eingangssignalen bestimmt werden soll, wird mit dem Startfreigabe-Vorzähler 112 bestimmt, welches von mehreren Ereignissen zum Starten des Zählvorganges verwendet werden soll. In entsprechender Weise wird die Stop-Freigabelogik 110 dazu verwendet, zu bestimmen, welches von mehreren Ereignissen als Stop-Ereignis verwendet werden soll.

Wenn die Zeitmessung sich auf ein digitales Signal oder mehrere solcher Signale bezieht, die durch die Komparatoren 76 auf den Digitalkanal-Karten detektiert werden, liefert der schnelle Digitalkanalwähler (86) eine oder zwei der Ereignisflanken oder Signalsprünge auf den Leitungen 80, 82 (jedem Digitalsignalstift sind ein Digitalkomparator 76 und zwei Leitungen 80, 82 zugeordnet) an einen oder zwei der Eingangs-Wähleinrichtungen 54, 56, 57.

Bei der Frequenz- oder Periodenmessung von Analogsignalen wird das Ausgangssignal vom Differenzverstärker 58 durch den entsprechenden Analog-Signalprozessor 62 oder 63 gefiltert, und das gefilterte Ausgangssignal wird als Eingangssignal für den betreffenden Komparator 68 oder 70 verwendet. Der Wähler 72 liefert selektiv den Signalsprung an eine der Eingangs-Wähleinrichtungen 54, 56, 57.

Verschiedene Übertragungsstrecken durch die verschiedenen Komparatoren zu den Schalt- und Torschaltungen werden dadurch entzerrt oder kompensiert, daß das gleiche Eingangssignal durch ein Verzweigungsnetzwerk mit gleichen Laufzeiten geleitet wird und die Zeiten verglichen werden, zu denen die Signale an der Zeitmeßschaltung eintreffen. Die sich bei einem Vergleich ergebenden Werte werden dann durch das Programm automatisch dazu verwendet, Laufzeitunterschiede zu kompensieren. Diese Entzerrung oder Kompensation ermöglicht es, eine Ereignisflanke (Signalsprung, Signalübergang) von irgendeinem örtlichen Komparator 26, 28, 68, 70 oder 76 mit einer Ereignisflanke von jedem beliebigen anderen örtlichen Komparator zu verwenden.

Dadurch, daß vier örtliche Zeitbestimmungs-Komparatoren im Prüfkopf in der Nähe des Prüflings angeordnet sind, können präzise Zeitmessungen mit einer begrenzten Anzahl von Relais im kritischen Signalweg zwischen dem Schaltungsknoten des Prüflings und dem Komparator von vier Stiften durchgeführt werden. In der Praxis erfolgt der Schaltvorgang zur Auswahl der verschiedenen Signale für die Zeitbestimmung an den Differenz-ECL-Eingangs-Wähleinrichtungen 54, 56 und diese Differenz-ECL-Signalverteilung weist ein wesentlich besseres Zeitverhalten auf, als es mit einem analogen Verteilungssystem erreicht werden kann. Wo ein Umschalten erforderlich ist, um örtliche Komparatoren 26, 28 mit verschiedenen Anschlußstiften des Prüflings 16 zu verbinden (also solchen, die nicht mit den Signalwegen 34 verbunden sind), geschieht dies durch die Doppelleitungs-Schaltmatrix 40 kontrollierter Impedanz.

Fig. 3 ist ein Zeitdiagramm für das Beispiel einer Zeitmessung an einem Prüfling in Form einer integrierten PLL-Schaltung (Schaltung mit phasenverriegelter Schleife), wobei die Phasendifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangs-Wechselstromsignalen zu prüfen ist, nachdem der Prüfling seinen Bereit-Zustand signalisiert hat, was anzeigt, daß die Schleife verriegelt oder synchronisiert ist. Der Analog-Eingang des Prüflings 16 ist mit der Niederfrequenzquellenkarte verbunden und das analoge Ausgangssignal wird der Niederfrequenzmeßkarte zugeführt. Die Schalter der Doppelleitungs-Schaltmatrix 40 sind so geschlossen, daß das Eingangssignal dem einen und das Ausgangssignal dem anderen der beiden örtlichen Zeitbestimmungs-Komparatoren 26, 28 dargeboten werden. Die Eingangs-Wähleinrichtungen 54, 56 sind so eingestellt, daß die Ereignisflanken oder Signalsprünge von den Komparatoren 26, 28 durch die Neigungswähler 92, 94 zur Schalt- und Zeittorschaltung 98 durchgeschaltet werden. Ein ein digitales Bereit-Signal führender Anschlußstift des Prüflings 16 ist über einen Digitalkomparator 76 angeschlossen, und die gewünschte Ausgangsleitung 80 oder 82 ist über den schnellen Digital-Kanalwähler 86 zur E-Eingangs-Wähleinrichtung 57 durchgeschaltet, um der Schalt- und Zeittorschaltung 98 das Startfreigabesignal zuzuführen. Wenn durch den Digitalkomparator 76 ein digitales Bereit-Signal festgestellt wird, erhält die Schalt- und Zeittorschaltung 98 ein Startfreigabesignal. Wenn das analoge Eingangssignal das nächste Mal den zugehörigen Schwellenwert in einer vorgegebenen Richtung überschreitet, wird die Startereignisflanke den Zählern zugeführt und der Zähler 100 beginnt, Taktimpulse zu zählen. Wenn der nächste Schwellenwert von der Ausgangsschwingung in der gewünschten Richtung überschritten wird, wird die Stop-Ereignisflanke erzeugt und der Zähler 10 hört mit dem Zählen auf. Die Anzahl der zwischen diesen beiden Ereignissen gezählten Taktimpulse ergeben die Phasendifferenz.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel läßt sich z. B. dadurch abwandeln, daß zusätzliche Analogkanalkarten mit zusätzlichen örtlichen Zeitbestimmungs-Komparatoren vorgesehen und mit dem Prüfling verbunden werden, wobei ihre Ausgänge durch Differenz-ECL-Übertragungsleitungen mit den Eingangs-Wähleinrichtungen 54, 56, 57 verbunden werden können.

Claims (15)

1. Gerät zum automatischen Prüfen von elektronischen Schaltungen und zum Durchführen von Zeitmessungen,
mit einer Anschlußvorrichtung, die Anschlußpunktkontakte zum Kontaktieren von Schaltungspunkten eines Prüflings aufweist,
und mit einer Einrichtung zum Erzeugen von Prüfeingangssignalen und zum Zuführen dieser Signale zu Anschlußpunktkontakten,
und mit einer Detektions- und Verarbeitungseinrichtung, welche an Anschlußpunktkontakten erscheinende Prüfausgangssignale empfängt und folgendes aufweist:

• eine Komparatoranordnung zum Vergleichen von Prüfausgangssignalen mit Schwellenwerten, um beim Kreuzen eines Schwellenwertes jeweils eine Ereignis-Signalflanke zu erzeugen,
• eine Zeitmeßschaltung, der die Ereignis-Signalflanken zuführbar sind und die Taktimpulse zwischen zwei zugeführten Ereignis-Signalflanken zählt,

dadurch gekennzeichnet,
daß für die mit einem Schwellenwert zu vergleichenden Prüfausgangssignale mehrere örtliche Komparatoren (26, 28, . . .) mit programmierbaren Schwellenwerten in der Nähe der Anschlußvorrichtung (15) angeordnet sind
daß die Ausgänge der Komparatoren über jeweils eine Übertragungsleitung (50, 52, . . .) mit Eingängen zweier unabhängiger Wähleinrichtungen (54, 56) verbunden sind, die jeweils mehrere Eingänge aufweisen und deren jede wahlweise einen beliebigen ihrer Eingänge zur Zeitmeßschaltung (18) durchschalten kann,
daß die Zeitmeßschaltung (18) eine Ereignis-Signalflanke von jeder der unabhängigen Wähleinrichtungen (54, 56) als Startereignis-Signalflanke zum Start der Taktimpulszählung oder als Stoppereignis-Signalflanke zum Stopp der Taktimpulszählung verwenden kann,
daß mindestens drei der Komparatoren (26, 28, . . .) ausschließlich der Zeitmessung gewidmet sind, um aus analogen Prüfausgangssignalen Ereignis-Signalflanken für die Zeitmeßschaltung (18) zu gewinnen,
und daß zwei dieser Zeitmessungs-Komparatoren (26, . . .) mit Eingängen der einen Wähleinrichtung (54) verbunden sind und ein dritter (28) der Zeitmessungs-Komparatoren mit einem Eingang der anderen Wähleinrichtung (56) verbunden ist.

2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der anderen Wähleinrichtung (56) ein vierter örtlicher Komparator verbunden ist.

3. Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Anschlußvorrichtung (15) und die örtlichen Komparatoren (26, 28, 76) in einem mit der Anschlußvorrichtung versehenen Prüfkopf (14) untergebracht sind, wobei die Anschlußvorrichtung (15) an einer Schaltungsplatte angebracht und elektrisch mit dieser verbunden ist,
und daß außerdem Kanalkarten (24, 30, 32, 74) vorgesehen sind, die senkrecht zu der erstgenannten Platte angeordnet, an dieser angebracht und elektrisch mit ihr verbunden sind,
und daß die örtlichen Komparatoren (26, 28) auf den Kanalkarten angeordnet sind.

4. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmeßschaltung (18) einen Zeitzähler (100), einen Ereigniszähler (102) und eine Schalt- und Zeittorschaltung (98) enthält, die zwischen die Wähleinrichtungen (54, 56) und die Zähler (100, 102) geschaltet ist.

5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitmeßschaltung (18) einen Vorzähler (112) enthält, der mit der Schalt- und Zeittorschaltung (98) verbunden ist, um den Zeitzähler (100) oder den Ereigniszähler (102) daran zu hindern, mit dem Zählen zu beginnen.

6. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß andere der örtlichen Komparatoren Digital-Komparatoren (76) sind, die sowohl zur Detektion von digitalen Prüfausgangssignalen als auch zur Zeitmessung dienen,
und daß eine Anordnung vorgesehen ist zum Kompensieren der Übertragungsleitungen von den Zeitmessungs-Komparatoren (26, 28) und den Digital-Komparatoren (76) derart, daß Ereignisse an Schaltungspunkten, die digitale Daten führen, und Ereignisse an anderen Schaltungspunkten in der gleichen Zeitmessung verwendet werden können.

7. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die örtlichen Komparatoren (26, 28, . . .) mit den Anschlußpunktkontakten über Signalwege (34) gesteuerter Impedanz verbunden sind.

8. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ereignis-Signalflanken Differenz-ECL-Signale sind.

9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Wähleinrichtungen (54, 56) Differenz-ECL-Übertragungswege laufen.

10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungsleitungen (50, 52) abgeschirmte verdrillte Doppelleitungen zum Verbinden eines örtlichen Komparators (26, 28) mit dem Eingang einer Wähleinrichtung (54, 56) enthalten.

11. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß mindestens einer der Anschlußpunktkontakte an ein Wechselstrommeßinstrument angeschlossen ist, das ein Filter (z. B. 62) zum Empfang eines analogen Prüfausgangssignals vom betreffenden Anschlußpunktkontakt und einen nachgeschalteten Analog/Digital-Konverter (z. B. 66) enthält,
und daß ein zur Zeitmessung dieses analogen Prüfausgangssignals dienender örtlicher Komparator (z. B. 68), der Ereignis-Signalflanken zur Übertragung an die Zeitmeßschaltung (18) gewinnt, an den Ausgang des Filters des Wechselstrommeßinstrumentes angeschlossen ist.

12. Gerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
daß ein an einen Anschlußkontaktpunkt angeschlossenes erstes Wechselstrommeßinstrument für Hochfrequenz und ein an einen Anschlußpunktkontakt angeschlossenes zweites Wechselstrommeßinstrument für Niederfrequenz ausgelegt ist,
und daß mit dem Ausgang des Filters eines jeden der Wechselstrommeßinstrumente jeweils ein gesonderter Komparator (68, 70) zur Erzeugung von Ereignis-Signalflanken für die Zeitmessung des jeweils betreffenden gefilterten Prüfausgangssignals verbunden ist.

13. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer Wähleinrichtung für das wahlweise Verbinden eines von mehreren Differenzsignal-Eingangsleitungspaaren mit einem Differenzsignal-Ausgangsbus, dadurch gekennzeichnet,
daß mit jedem Eingangsleitungspaar (118) jeweils eine gesonderte Differenzverstärkerschaltung verbunden ist, deren Ausgang direkt zum Ausgangsbus (122) führt und die eine eigene Steuereinrichtung (124) zum Ein- und Ausschalten ihrer Versorgungsleistung aufweist;
daß jede Differenzverstärkerschaltung zwei Differenzverstärkerelemente (120) enthält, die auf dem selben integrierten Schaltungsplättchen angeordnet sind und eine gemeinsame Leistungsversorgungs-Steuereinrichtung (124) haben;
daß die Ausgangsleitungen der beiden Differenzverstärkerelemente (120) zu Anschlüssen des betreffenden Schaltungsplättchens (123) führen, die sich innerhalb zweier Reihen entlang den Seiten des Schaltungsplättchens befinden und von einer Reihe zur anderen miteinander fluchten;
daß mehrere Schaltungsplättchen so zueinander angeordnet sind, daß Ausgangsbus-Leitungen (122), mit welchen die besagten Anschlüsse verbunden sind und welche den Differenzsignal-Ausgangsbus bilden, geradlinig verlaufen.

14. Gerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mit den Eingangsleitungen (118) Abschlußwiderstände (R1, R2, R3) verbunden sind, um die Impedanz des Eingangs anzupassen.