[發(fā)明專利]一種探針式故障注入板卡

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811577068.0
• 申請(qǐng)日: 2018-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN109633420A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 畢思明;郭世勇;張超峰;辛戰(zhàn)豪;陳昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽電光設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G01R31/317
• 分類號(hào): G01R31/317
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 陳星

本發(fā)明提出一種探針式故障注入板卡，包括FPGA控制電路、探針故障注入電路和若干探針；探針故障注入電路分為后驅(qū)動(dòng)故障注入電路和開關(guān)級(jí)聯(lián)故障注入電路；后驅(qū)動(dòng)故障注入方式可以將受測電路中的芯片管腳強(qiáng)制拉高或拉低以改變芯片管腳的輸出邏輯，開關(guān)級(jí)聯(lián)故障注入方式可以選用電阻、電容或二極管等橋接在受測電路的兩點(diǎn)上從而改變受測電路的物理鏈路結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以在不對(duì)裝備自身進(jìn)行任何改動(dòng)的條件下，通過探針的接入改變裝備電路芯片管腳狀態(tài)或改變裝備信號(hào)傳輸鏈路中物理結(jié)構(gòu)，直接將故障應(yīng)力注入到裝備中，從而模擬裝備的故障模式發(fā)生，進(jìn)行測試性驗(yàn)證。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品測試技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種探針式故障注入板卡。

背景技術(shù)

測試性是裝備能及時(shí)準(zhǔn)確地確定其狀態(tài)(可工作、不可工作或性能下降)并隔離其內(nèi)部故障的一種設(shè)計(jì)特性，是構(gòu)成武器裝備質(zhì)量特性的重要組成部分。具有良好的測試性可有效提高產(chǎn)品的診斷能力和診斷效率，所以測試性對(duì)于提高武器裝備的維修保障水平和降低全壽命周期維護(hù)費(fèi)用具有重要作用。目前，對(duì)裝備的測試性設(shè)計(jì)水平是通過測試性驗(yàn)證試驗(yàn)來評(píng)估的，測試性驗(yàn)證試驗(yàn)是向裝備中注入一定數(shù)量的故障，用測試性設(shè)計(jì)規(guī)定的測試方法對(duì)故障進(jìn)行檢測、隔離，通過檢測隔離的結(jié)果成功與否來評(píng)價(jià)裝備的測試性設(shè)計(jì)。

在進(jìn)行測試性驗(yàn)證試驗(yàn)的故障注入時(shí)，首先根據(jù)裝備的故障模式影響及危害性分析(FMECA)報(bào)告、相似產(chǎn)品外場故障數(shù)據(jù)，確定裝備在規(guī)定層次各組成單元的功能故障模式、誘發(fā)功能故障模式的物理故障模式及故障率。為實(shí)現(xiàn)裝備各組成單元的功能故障模式的發(fā)生，對(duì)誘發(fā)功能故障模式的物理故障模式進(jìn)行故障注入試驗(yàn)，常見的物理故障模式包括元器件管腳的開路或短路、芯片引腳高低電平狀態(tài)的變化、電路的跨接電阻等物理特性的變化等。傳統(tǒng)的故障注入方式是直接將芯片焊上、焊下，模擬物理故障的產(chǎn)生從而完成故障注入，這種方式容易造成芯片和印制板損壞。

發(fā)明內(nèi)容

為解決現(xiàn)有故障注入過程中采用插拔的方式進(jìn)行故障注入方法可能對(duì)電路造成的損壞等問題，保障故障注入的安全性，提高故障注入效率，本發(fā)明提出一種探針式故障注入板卡，采用探針的方式直接連到芯片管腳或電路傳輸?shù)奈锢礞溌分校┘討?yīng)力改變管腳上的電氣狀態(tài)或調(diào)整信號(hào)所代表的邏輯值實(shí)現(xiàn)故障注入。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

所述一種探針式故障注入板卡，其特征在于：包括FPGA控制電路、探針故障注入電路和若干探針；

所述探針故障注入電路分為后驅(qū)動(dòng)故障注入電路和開關(guān)級(jí)聯(lián)故障注入電路；

所述后驅(qū)動(dòng)故障注入電路采用電阻和三級(jí)管實(shí)現(xiàn)；所述探針接在后驅(qū)動(dòng)故障注入電路中，當(dāng)探針直接與被注入數(shù)字電路中元器件的管腳或管腳連接線相接觸時(shí)，通過FPGA控制電路控制后驅(qū)動(dòng)故障注入電路，能夠在被注入數(shù)字電路的芯片管腳上灌入或拉出瞬態(tài)大電流，迫使其電位按要求變高或變低來模擬產(chǎn)品故障，按測試要求實(shí)現(xiàn)被注入數(shù)字電路數(shù)據(jù)總線錯(cuò)誤、地址總線錯(cuò)誤或讀寫控制信號(hào)錯(cuò)誤；

所述開關(guān)級(jí)聯(lián)故障注入電路采用程控開關(guān)、可變電阻、可變電容、二極管器件實(shí)現(xiàn)；所述探針接在程控開關(guān)輸出端；當(dāng)探針直接與被注入數(shù)字電路中元器件的管腳或管腳連接線相接觸時(shí)，按測試要求通過FPGA控制電路控制程控開關(guān)選擇級(jí)聯(lián)可變電阻、可變電容或二極管，從而通過改變物理鏈路來模擬產(chǎn)品故障。

有益效果

本發(fā)明利用探針接觸電路中器件的引腳，通過后驅(qū)動(dòng)、開關(guān)級(jí)聯(lián)的方式將故障注入到電路中。可以解決傳統(tǒng)插拔式故障注入方式因器件管腳較為密集，焊下、焊上困難；或在注入過程中頻繁對(duì)電路中的元器件焊上、焊下時(shí)對(duì)器件或電路板帶來的損壞等問題，且通過探針引入的方式能顯著提高測試性試驗(yàn)中故障注入的效率。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說明