桥接故障测试：電(diàn)路逻辑设计

2020-06-19

在電(diàn)子電(diàn)路中，焊桥可(kě)能(néng)造成严重破坏，并引起比任何人都想考虑的问题更多(duō)的问题。但是……另一种桥接问题也可(kě)能(néng)困扰逻辑電(diàn)路的操作。

当逻辑门的两条未连接的信号線(xiàn)之间发生短路时，就会发生桥接故障。尽管未连接的線(xiàn)之间的栅极间短路似乎不祥，但组合電(diàn)路中的桥接故障会引起逻辑振荡。反馈桥接故障会将具有(yǒu)仅依赖于其输入状态的输出的组合電(diàn)路转换成具有(yǒu)依赖于输入时序的输出的顺序電(diàn)路。更糟的是，同一電(diàn)路中可(kě)能(néng)会发生单桥接故障和多(duō)桥接故障。与仅影响两条線(xiàn)路的单个桥接故障相反，多(duō)重桥接故障可(kě)以模仿具有(yǒu)公共線(xiàn)路的许多(duō)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(kě)以形成有(yǒu)線(xiàn)逻辑。 

非反馈桥接故障发生在两条输出線(xiàn)短路或来自不同電(diàn)路的输入-输出線(xiàn)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(kě)能(néng)会将反馈引入電(diàn)路，引起振荡或产生闩锁。

输入桥接故障时，逻辑门的两条输入線(xiàn)短路。代替在输入線(xiàn)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，受影响的输入線(xiàn)下降到零。对于CMOS IC，受影响的線(xiàn)路输入為(wèi)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

非反馈電(diàn)桥故障通常可(kě)以两种方式发生。在非常基本的非反馈電(diàn)桥故障中，设备输入或输出与電(diàn)源轨或接地轨之间会形成電(diàn)桥。但是，由于電(diàn)路之间可(kě)能(néng)存在交互作用(yòng)，因此非反馈故障会变得更加复杂。这种相互作用(yòng)可(kě)以几种不同的方式发生。首先，可(kě)以在连接器引脚或卡边缘的两个或更多(duō)電(diàn)路输入之间形成桥接。此外，内部桥可(kě)以在两个或更多(duō)信号迹線(xiàn)之间形成。当卡边缘上的多(duō)个输出信号之间存在電(diàn)桥时，也会发生非反馈電(diàn)桥故障。

 非反馈桥故障

非反馈電(diàn)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(duō)数情况下，電(diàn)路设计的一个输入连接到另一个逻辑功能(néng)的输出。当反馈電(diàn)桥的路径较短时，该電(diàn)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(yǒu)效的逻辑電(diàn)平。

输出桥故障

两种形式的输出電(diàn)桥故障的示例

反馈桥故障

反馈電(diàn)桥故障示例