Fehlerlokalisierung auf elektronischen Baugruppen durch Vergleich von Bauteil-Impedanzsignaturen

	Applikationsschrift 110 *Fehlerlokalisierung auf elektronischen Baugruppen durch Vergleich von Bauteil-Impedanzsignaturen*

Mittels Analog-Signaturanalyse lassen sich auch schwierig zu lokalisierende Fehler auf Bauteilebene eingrenzen - auch ohne detaillierte Schaltungskenntnis, im stromlosen Zustand und ohne Schaltungsdokumentation. Wenn Fehlerdiagnose zu Ihrem Aufgabengebiet zählt, so haben Sie sicher schon verschiedenste Geräte und Techniken zur Fehlersuche angewendet. Manchmal ist die Lokalisierung von Fehlern einfach zu zeitaufwendig und die Reparatur somit unwirtschaftlich. Konventionelle Messgeräte wie zum Beispiel Logikanalysatoren und Oszilloskope können nur auf stromversorgten Baugruppen angewendet werden und erfordern detaillierte Schaltungskenntnisse. Trotzdem könnten Fehler wie zum Beispiel eine Zenerdiode mit Leckstrom nicht entdeckt werden. Dieser Fehler lässt sich jedoch einfach durch die Darstellung der dynamischen Impedanz darstellen. Impedanzsignaturen Wird eine Potentialdifferenz an einen elektrischen Leiter angelegt, so ist der resultierende Strom abhängig von der angelegten Spannung und der elektrischen Eigenschaften des Leiters. Diese Spannungs-Strom-Darstellung (die dynamische Impedanz des Bauteils) ist spezifisch für jedes Bauteil und erlaubt eine Identifizierung der Bauteiltype (und des Zustands). Aus diesem Grund wird die U/I-Charakteristik auch als Impedanzsignatur bezeichnet. Die Fehlersuche durch Inspektion oder Vergleich von Impedanzsignaturen ist bekannt als Analog-Signaturanalyse. Fehlersuche durch Analog-Signaturanalyse (ASA) Polar Fehlerdiagnosesysteme dienen zur graphischen Darstellung der Impedanzsignatur eines Bauteils. Baugruppen werden mittels ASA immer im stromlosen Zustand getestet. Dieses Verfahren ist daher völlig ungefährlich für Bauteile. Das Fehlerdiagnosesystem legt eine geringe sinusförmige Spannung an das Bauteil an und zeigt die resultierende Spannungs-Stromkennlinie als X-Y-Darstellung auf der Bildröhre oder PC-Bildschirm. In vielen Fällen wird die Fehlersuche auf eine einfache Kennlinienuntersuchung zurückgeführt.
	So besteht zum Beispiel die Signatur eines einfachen Widerstands aus einer geneigten geraden Linie. Eine Abweichung der Neigung zum Gutmuster deutet auf einen falschen Widerstandswert hin. Ein Kondensator zeigt eine elliptische Signatur deren Form vom Kapazitätswert abhängt
	Ein falscher Kapazitätswert würde die Form der Ellipse verändern, Leckstrom würde zu einer Neigung der Ellipse führen — beides sind häufige Fehler welche einfach mit ASA aufgedeckt werden können.
Die Vergleichstechnik Die effizienteste Methode der Fehlersuche ist die gleichzeitige Darstellung der guten und fehlerhaften Bauteilsignaturen, sofern ein Gutmuster zur Verfügung steht. Einige Fehlerdiagnosesysteme ermöglichen das Abspeichern Referenzsignaturen zur Weitergabe an Servicewerkstätten. Sie können sogar Signaturen unterschiedlicher Bauteilhersteller speichern. Test von Digital-IC´s mit ASA Wird ein Digital-IC mittels Analog-Signaturanalyse getestet, so wird das Analogverhalten der Eingangsschutzbeschaltung untersucht. Ein hoher Anteil der Fehler an Digitalbausteinen wird durch einen Defekt an den Ein- und Ausgängen verursacht (z.B. durch Blitzschäden, Überspannungen etc.).
	Fehler an den Ein/Ausgängen eines Digitalbausteins können einfach durch ASA sichtbar gemacht werden. Betrachten wir die typische Eingangsschutz-beschaltung im Bild unten).
	In diesem Fall werden beide Schutzdioden bei Anlegen des Sinus-Testsignals leitend und zeigen eine Signatur wie unten abgebildet
	Führt eine hohe Überspannung zu einer Beschädigung der Schutzdioden und zu einer deutlichen Änderung der Signatur. In diesem Fall hat der Bauteil ein ohmsches Widerstandsverhalten angenommen und muss ersetzt werden
ASA ist eine weit verbreitete Fehlersuchtechnik und kann unabhängig von der Baugruppentechnologie eingesetzt werden. Das Verfahren ist sicher, einfach anzuwenden und äußerst effizient.


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