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桥接故障测试:电路逻辑设计


在电子电路中,焊桥可能造成严重破坏,并引起比任何人都想考虑的问题更多的问题。但是……另一种桥接问题也可能困扰逻辑电路的操作。

逻辑门的两条未连接的信号线之间发生短路时,就会发生桥接故障。尽管未连接的线之间的栅极间短路似乎不祥,但组合电路中的桥接故障会引起逻辑振荡。反馈桥接故障会将具有仅依赖于其输入状态的输出的组合电路转换成具有依赖于输入时序的输出的顺序电路。更糟的是,同一电路中可能会发生单桥接故障和多桥接故障。与仅影响两条线路的单个桥接故障相反,多重桥接故障可以模仿具有公共线路的许多单一桥接故障。

当我们深入研究桥接故障时,我们发现存在三种类型的静态故障: 

输入桥接故障可以形成有线逻辑。 

非反馈桥接故障发生在两条输出线短路或来自不同电路的输入-输出线短路时。 

反馈桥接故障是由于输入到输出的桥接而发生的,可能会将反馈引入电路,引起振荡或产生闩锁。

输入桥接故障时,逻辑门的两条输入线短路。代替在输入线上找到正常的一致逻辑,出现两个不同的逻辑状态。对于TTL设备,受影响的输入线下降到零。对于CMOS IC,受影响的线路输入为逻辑1。如果在TTL器件和CMOS器件之间建立了桥梁,则信号值通常取TTL器件的值。

输入桥故障


输入桥故障示例

非反馈电桥故障通常可以两种方式发生。在非常基本的非反馈电桥故障中,设备输入或输出与电源轨或接地轨之间会形成电桥。但是,由于电路之间可能存在交互作用,因此非反馈故障会变得更加复杂。这种相互作用可以几种不同的方式发生。首先,可以在连接器引脚或卡边缘的两个或更多电路输入之间形成桥接。此外,内部桥可以在两个或更多信号迹线之间形成。当卡边缘上的多个输出信号之间存在电桥时,也会发生非反馈电桥故障。

 非反馈桥故障



非反馈电桥故障示例

反馈桥会导致两个输出信号之间发生冲突。在大多数情况下,电路设计的一个输入连接到另一个逻辑功能的输出。当反馈电桥的路径较短时,该电桥会引入延迟,从而导致高频振荡。高频振荡的引入阻止了器件达到有效的逻辑电平。

输出桥故障



两种形式的输出电桥故障的示例

反馈桥故障



反馈电桥故障示例



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