Usando um dedo humano para testar um circuito


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Nesta Nota Linear Tech App 13 , página 28, Jim descreve:

Uma forma final de sonda é o dedo humano. A sondagem do circuito com um dedo pode acentuar os efeitos desejados ou indesejados, fornecendo pistas que podem ser úteis. O dedo pode ser usado para introduzir capacitância dispersa em um nó de circuito suspeito enquanto observa os resultados no CRT. Dois dedos, levemente umedecidos, podem ser usados ​​para fornecer um caminho de resistência experimental. Alguns engenheiros de alta velocidade são particularmente hábeis nessas técnicas e podem estimar os efeitos capacitivos e resistivos criados com uma precisão surpreendente.

Ele estava brincando? Caso contrário, como essas técnicas funcionam na prática para fornecer estimativas precisas? Alguém poderia descrever um cenário real em que esses engenheiros aplicaram essas técnicas?

A nota de aplicação e minha pergunta é em relação à baixa tensão, sinais de alta velocidade, não à rede elétrica ou alta tensão.


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Esse título ... me assusta.
Passerby

4
Às vezes, uso o dedo em circuitos de áudio para injetar um sinal (50 Hz da rede elétrica com muita distorção tão fácil de ouvir). Isso funcionará se o ponto no circuito for de alta impedância e sensível o suficiente. Precisão surpreendente? Duvido, acho que os engenheiros tiveram apenas sorte.
Bimpelrekkie 15/10

1
A parte mais perigosa dos testes com toque é criar um caminho para alta tensão / corrente no coração. Passar a corrente entre dois dedos é muito menos perigoso. Um antigo professor de turma de loja de eletrônicos costumava fazer isso para um brinquedo de choque de tensão que ele construía. Eu, muito menos aventureiro, teste baterias de 9V com a língua . Eu posso dizer quanta vida resta por quão estranha minha língua se sente depois.
Passerby

6
Usando o google, descobri que ele mencionou isso em várias outras notas de aplicativos. Eu não acho que é uma piada. Mas acho que Jim Williams pertencia ao grupo de pioneiros da eletrônica analógica e eles se orgulhavam de suas excentricidades. Você pode ler sobre Widlar e Bob Pease, etc. Pessoas que criaram os circuitos usados ​​nos livros didáticos e foram responsáveis ​​pela criação de todas as empresas de IC que conhecemos e amamos.
Mkeith 15/10

2
Também é bom para fazer com que os opamps oscilem na minha experiência, tocando sua saída. Acontece que a capacitância do corpo humano é "perfeita" para muitas opams enlouquecerem. Na verdade, recentemente vi algumas experiências confirmando os valores de capacitância do corpo humano que eu meio que suspeitava: youtu.be/vNpGoNP1tGQ?t=174
Fizz

Respostas:


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Um dedo é um item muito útil do equipamento de teste. O principal problema ao encontrar falhas é saber quais bits do circuito são suscetíveis e quais bits estão OK. Como você olhar, estupefato, em um pouco recalcitrantes de bordo, é bom ser capaz de obter qualquer controle sobre o que está acontecendo, só uma sugestão de onde começar a procurar com mais atenção. Em um local em que trabalhei, seu uso era conhecido como "imposição de mãos". Um dedo tem os seguintes usos e vantagens.

  1. Está sempre disponível
  2. Pode ser usado para injetar sinais ambientais em um nó, aumentando a saída de zumbido da descoberta de RF. Geralmente útil com circuitos de alta frequência e baixa impedância. Use acoplamento capacitivo (pele seca) ou resistiva (pele molhada).
  3. Pode ser usado para aterrar um nó.
  4. Em baixas frequências, pode adicionar capacitância a um nó, alterar constantes de tempo, ajustar o filtro etc.
  5. Nas frequências de microondas, ele pode absorver e redistribuir a radiação de RF, amortecer ressonâncias, reduzir os níveis de sinal, absorver os harmônicos mais altos em uma linha de sinal aberta.
  6. Não é geralmente reconhecido que ônibus de alta velocidade para memórias e FPGAs estão rodando tão rápido que um dedo nas linhas altera os tempos de subida, introduzem diafonia entre o relógio e os dados ou reduz o toque do relógio, qualquer um dos quais pode afetar a integridade dos dados. Peguei um barramento de dados enquanto observava a imagem resultante da TV e sabia se havia problemas na configuração do endereço ou na interferência de dados.
  7. Pode levar a temperatura dos componentes, de 'tudo bem' a 'está ficando um pouco quente' a ' $$$ é essa!'
  8. Ele pode resfriar componentes quentes selecionados, melhorando o dissipador de calor, para ver se as mudanças de temperatura são importantes.
  9. A velocidade. Enquanto assiste a um rastreamento do osciloscópio, ouve um sinal desmodulado ou assiste a um número BER, você pode acariciar o dedo em uma placa inteira em segundos. Qualquer lugar que ele muda, é um bom lugar para pensar se você esperava que ele mudasse lá.

Como engenheiro experiente, houve muitas vezes em minha carreira em que muitos de nós sentamos em volta de uma prancha mal executada, e a piada em torno da mesa era que se pudéssemos 'comprar o dedo de um engenheiro e colá-lo ali ', seríamos bons para enviar.

E a questão da precisão. Você não precisa de precisão de 3 dígitos, precisa saber se nenhum, ou alguns pFs, faz a diferença aqui . Depois de saber onde brincar, você volta para os componentes ou aparadores de chips de solda.

E sim, toda essa utilidade tem um preço, você não deve usá-lo em circuitos acima de 40v.


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f) Pode levar a temperatura dos componentes, de 'tudo bem' a 'está ficando um pouco quente' a '$$$ é essa!' - que pode incluir a marca do logotipo do fabricante na ponta do dedo.
JRE #

3
O grande mistério do design de RF: "Como construo o equivalente elétrico de um dedo usando componentes elétricos?" ;-) Uma análise usando teoria sólida é uma coisa, a solução de problemas é outra. Engenharia está usando ambos.
Zebonaut

9
"Precisão de 3 dígitos" - vejo o que você fez lá.
Gusdor 15/10/2015

+1. Você pode adicionar outro uso do "teste do dedo molhado" - ele permite detectar sinais que não são suficientemente tendenciosos (flutuantes) - se um pequeno vazamento de 200-500k através de um dedo molhado faz com que alguns pinos desconectados ou de configuração atrapalhem a funcionalidade do dispositivo, pode-se certamente esperam problemas na fabricação em massa devido à possível contaminação do fluxo (fluxos não limpos são notoriamente ruins e podem desenvolver "pontes" condutoras com resistência de 5 a 10kOhms, dependendo da umidade ambiente).
Ale..chenski

Você também pode "puxar" uma tensão de polarização para cima ou para baixo com o dedo em um circuito de alta Z tocando um dedo para tanto um como um terreno ou a alimentação de tensão
endolith
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