我最近在调试一个设计时,发现从接地层到电源层存在一处短路。我找不到毫欧表或等效的测试仪来查找这类短路。所以,我上网搜索,希望找到一种很容易构建的毫欧表。
我在一个制造商的数据手册中找到了答案,其中针对小阻值测量介绍了基本的四线法。该方法使用电压基准ic作为受控恒流源的输入级。于是我快速翻了下我的旧元件箱,发现了一些lm317可调稳压器,这类ic可以在其vout和vadj端子之间提供1.25v电压,用这个恒定电压就可以解决恒流问题。另一个需要解决的问题是恒流源的输出电压范围。
我调试的那个电路采用3.3v供电,因此必须将这个电压限制为3.3v。lm317配置为一个恒流源,如果其输出电阻太高,那么它提供的输出电压就与输入电压相等。因为我想使用工作台电源或9v电池,这个电压会烧掉板上的任何3.3v逻辑。理想情况下,我希望将电压限制为1.5v。因此,我想到了图1中的配置。
图1:使用稳压器ic和一些电阻器制作自己的毫欧表。
ic1用于控制npn达林顿晶体管q1的基极,它可以对所选电阻两端的电压进行稳压,从而形成一个恒流源。这个电流源会根据电路中所选发射极电阻,而提供10ma或100ma电流。使用s1的目的是延长电池寿命。可以在测试点a和b之间加一个电阻性负载,然后使用dvm(数字电压表)测量电阻两端的电压,以此校准电流源。我使用5ω和10ω电阻,将一个s2位置设置为10ma,将另一个设置为100ma。
要测量小电阻,可以将测试点a和b连接到该电阻的两端。将dvm设置在毫伏范围。dvm所读到的电压与待测电阻成比例。如果你按照建议来校准电路的话,则100ma范围的读数为10ω/v,10ma范围的读数为100ω/v。
要跟踪pcb短路的情况,可以将这个装置的测试点a和b连接到可疑短路信号的两端。将一个dvm探针连接到测试点a,然后使用另一个来检测电路。如果一根走线上的电压恒定,那么就表明其上没有电流流过,也即短路不是由这根走线所引起。在低读数走线上寻找高读数,在高读数走线上寻找低读数,就可以找出短路源头。
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