Bilgisayar sistemlerindeki komponentlerin ve sistemlerin test edilmesi ve arıza tespiti, bir takım zorluklar ortaya koymaktadır. Bazen tam olarak ihtiyacınız olan nokta ile temas kurmak çok zor olabilir. Yoğun elemanlı, çok katmanlı ana kartlar ve ince uçları olan komponentler, bir voltmetre probu dokundurmayı zor ve hatta bazen tehlikeli hale getirir. Sistem çalışırken gerçekleşen bir hata, oluşturabilir. Amaç, daha fazla hasara neden olmadan sorunu bulmak ve düzeltmektir.
Bu ikilem için birçok olası çözüm var. Şimdi, yerleşik aygıtları ve bileşenleri araştırmak için kullanılabilecek bazı seçeneklere bir göz atalım.
Tek noktalı problar
Tek noktalı prob, en yaygın ve belirgin prob seçeneğidir. Çoğu dijital multimetre (DMM), çok çeşitli testler için oldukça faydalı olan bir dizi test kablosu ile birlikte verilir. Bu tip bir prob, bir güç kaynağının gerilimini kontrol etmek veya bir yedek batarya kontrol etmek için oldukça iyi sonuç verecektir. Ancak, bu probların çoğu, yoğun komponentli bir PCB’ de güvenle kullanılamayacak kadar büyük olacaktır. Kolayca kayabilir, diğer bileşenlere zarar verebilir veya kısa devreye neden olabilirler. Bu DMM problarının çoğunda uçlar genellikle yaklaşık 0,20 cm çapındadır ve oldukça kör bir noktaya sahiptir. Bunu, normal aşınma ve yıpranmadan kaynaklanan ucun yuvarlanmasıyla birleştirirseniz, neredeyse imkansız bir durumla karşılaşırsınız. Bu uçlar keskinleştirilebilir, ancak dış kaplama olmadan alttaki ana metal hızla kararma eğilimindedir.
Keskin Prob Ucu
Yoğun elemanlı PCB’ de temas noktalarına ulaşmanın en iyi yolu çok keskin bir prob ucu kullanmaktır. Keskin uçlar kolayca zarar görme eğiliminde olsa da, kaplama olmadığı için uç genellikle yeniden keskinleştirilebilir. Birkaç üretici, kolayca değiştirilebilen keskin sivri uçlu problar üretmektedir. Keskin uçlu paslanmaz çelik uçlar 0,20 cm çapında başlar ve çok keskin bir uca doğru incelir. Başka bir prob ucu tipi 0.10 cm çaplı paslanmaz çelik uç ile başlar ve kademeli olarak uzun ve çok keskin bir uca doğru incelir. Bu tip uç, küçük yerlere girmek için de çok kullanışlıdır ve keskin ucu ile kayması daha az olasıdır.
Uzatılıp geri çekilebilen uçlu bir prob, bir başka kullanışlı çok amaçlı araçtır. Bu problar, ince bir çapa (0.10 cm) paslanmaz çelik kabloya sahiptir ve kazayla teması önlemek için genellikle probun en ucu dışında tamamını kaplayan bir yalıtkana sahiptir. Bunun gibi bir uçla, probunuzun erişimini 7.62 cm’ ye kadar uzatabilirsiniz. Ulaşılması zor test noktalarına ulaşabilmenin yanı sıra, uzun ince uç, ulaşmaya çalıştığınız noktanın görünürlüğünü artırır.
Paslanmaz çelik, keskin noktalar oluşturmak için iyi bir maddedir, ancak elektrik iletkeni için kötü bir seçimdir. Ek olarak, tekrarlanan keskinleştirme işleminden sonra, uç, küçük yerleri araştırmak için çok kısa olabilecek kadar aşınabilir. Elbette yeni bir uçla değiştirilebilir, ancak bu yine de paslanmaz çeliğin doğal direnci sorununu çözmez. Bu problem için bir çözüm vardır. Hassas Elektronik Prob (Bkz. şekil 1) prob ucu için yaygın olarak "pogo pimleri" olarak adlandırılan standart Otomatik Test Ekipmanı (ATE) problarını kullanır. Bu prob Pomona Electronics ve Hewlett Packard'dan temin edilebilir. Bu pogo pimleri çok çeşitli konfigürasyonlarda gelir ve kolayca temin edilebilir. Aslında, birçok kullanıcı kendi üretim test alanlarının bu pinleri kullandığını görebilir. Bu prob sadece değiştirilebilir uca sahip olmakla kalmaz, aynı zamanda tam boyutlu bir probdan çok daha dar yerlere girebilecek kadar küçüktür.
Kancalar ve Kıskaçlar
Bazı durumlarda, gerekli olan, yerinde bırakılabilen bir bağlantıdır. Test noktası erişilebilir durumdaysa, en iyi seçeneğiniz bir kanca veya kıskaç kullanmak olabilir. Bu klipler, çeşitli kaynaklarda birkaç farklı boyutta temin edilebilir. Daha önceki klipslerin bazıları, veri yolu kablolarına veya bağlantı kablolarına uyacak şekilde tasarlanmıştır. Bu kancalar, günümüzün bilgisayar sistemlerinde bulunan küçük komponentlere kıyasla artık oldukça büyük görünüyor.
Artık birçok şirket, en küçük komponent kablolarından bazılarına sığacak kadar ince olan minyatür kancalara ve kıskaç kablolarına sahip IC test klipsleri sunmaktadır. Bu kanca test klipsleri, 0,3 mm uç aralığına sahip bir QFP paketindeki uçlara takılabilir. Hatta 0,5 mm'lik bir çip uçlarının bitişik uçlarında beş veya altı klipsle yan yana istiflenebilirler. Aynı anda birkaç uçtan fazlasına bağlamanız gerekmedikçe, bu klipler problama ihtiyaçlarınız için mükemmel bir cevap olabilir.
IC Test Klipleri
IC test klipsleri, bir IC çipinde düzinelerce ucun problanması için ideal çözümdür. Ayrıca, birçok çipin arasında bir çipin kablosunu bulmak için çok iyi çalışırlar. Çok fazla olduğunda, çipin yan tarafında kısmen saymayı kolayca kaybedebilirsiniz. Bir IC test klipsi ile, problarınızı, çipe zarar vermeden erişmeniz gereken sayıda çip ucuna güvenilir bir şekilde bağlayabilirsiniz. IC klipleri, Dual In Line paketinden (DIP) Quad FlatPack'e (QFP) kadar çoğu çip formatı için mevcuttur.
IC klipsi bir dizi başka sorunları da çözer. Bir QFP çipinden çıkan tüm kablolara bağlanmanız gerekirse ne olur? Tabii ki, her bir çip ucuna kısa bir örgü lehimleyebilir ve daha sonra bunlara yukarıda tartışılan küçük kanca klipsleriyle bağlayabilirsiniz. Bu durum işe yarayabilir, ancak bu küçük kabloları çipe lehimlemek gününüzün çoğunu alır. Ayrıca mikroişlemcide yeni uç çıkmasını nasıl açıklarsınız? Peki, çipe nasıl bağlanırsınız? Cevap IC test klipsidir. En popüler IC çip biçimleri için bir IC klipsi vardır. Bu test klipsleri çipin üst kısmına takılır ve her çip ucu için bir temas noktası bulunur. Klipste ayrıca bir mantık analizörüne veya bir osiloskopa toplu bağlantıya izin veren bir dizi numaralı kontak pimi bulunur.
Test Kabloları Hakkındaki Gerçek
Çoğumuz çok geç olana kadar kullandığımız kablolara çok az dikkat ederiz. Peki test kabloları ve probları hakkında bilmemiz gerekenler nelerdir? En önemli unsurlar güvenlik sorunları, malzemeler ve gereken doğruluk seviyesidir. Örneğin, güvenlik çoğu zaman gözden kaçırılır. İşiniz 30 Volt'un altındaki elektronik devrelerle sınırlıysa, kabloların tasarımı gerçekten bir güvenlik sorunu değildir. Ancak kabloları daha yüksek gerilimlerde veya dağıtım devrelerine yakın kullanmanız gerekiyorsa, duruma uygun işaretlere ve derecelendirmelere sahip kabloları kullanmalısınız.
Kabloların yapımında kullanılan malzemeler ölçümlerinizi etkileyebilir. Örneğin mikroVolt aralığında çok düşük bir gerilimi veya çok düşük direnci ölçmeye çalışıyorsanız, kabloların üretiminde kullanılan farklı metaller, izlenmesi çok zor olacak hatalara neden olabilir. Birbirine benzemeyen metaller arasındaki temas, tıpkı bir termokupl gibi davranabilir ve kendi gerilimlerini üretebilir. Alçak gerilim ölçümleri için ölçüm yolu boyunca küçük sıcaklık farklarının neden olduğu hataları en aza indirecek özel olarak tasarlanmış test kabloları bulunmaktadır. Bu kablolar biraz pahalıdır, ancak size altı ondalık basamakta doğru gerilim ve direnç ölçümleri verecektir.
Çoğu durumda, kullandığınız kablolarınızın fiziksel durumu, muhtemelen ölçümlerinizi etkileyecek en önemli konudur. Gevşek bağlantılar ve aşınmış fişler veya prob uçları aralıklı veya hatalı ölçümlere neden olabilir. En kolay tedavi, bir sorun varmış gibi göründüğü anda kablolarınızı değiştirmektir. Ne zaman kritik bir ölçüm yapmanız gerekeceğini asla bilemezsiniz.
Mümkün olan en kısa sürede elimizden gelenin en iyisini yapmak, hemen hemen herkes için en uygun hedeftir. Eldeki test işini gerçekleştirmek için en iyi probu seçmek, testin kalitesinde ve testi tamamlamak için gereken sürede büyük bir fark yaratabilir.