蜂鳴連續(xù)性測試儀已經(jīng)存在很長時(shí)間了，但是出于PCB逆向工程的目的，他們還有很多不足之處。他們對幾歐姆的“短路”做出反應(yīng)，而人們則更愿意區(qū)分PCB跡線和測試探針電阻小于1Ω，以避免誤報(bào)。

然后，人們會希望蜂鳴音調(diào)音調(diào)指示幾毫歐的ΔR，以確定閉合的繼電器觸點(diǎn)，變壓器繞組，保險(xiǎn)絲或低電阻電流檢測電阻器的哪一側(cè)實(shí)際上已連接到目標(biāo)網(wǎng)絡(luò)，尤其是當(dāng)銅跡線隱藏在組件下方。

當(dāng)您快速掃過金屬板上的掃帚以找到公共的凈點(diǎn)時(shí)，就不能容忍任何時(shí)間延遲。嗶嗶聲必須立即響起，并延長到明顯的持續(xù)時(shí)間。次要要求是低電流消耗以延長電池壽命，降低測試電壓，避免偏置半導(dǎo)體結(jié)，具有50-60Hz的抗干擾能力，對ESD和充電電容器的耐受性以及耳機(jī)操作以避免在實(shí)驗(yàn)室或辦公室環(huán)境中引起同事的煩惱（真的，這聽起來像是燙傷的貓）。

鐵絲掃帚？

找到一個(gè)連接了夾子的單一網(wǎng)絡(luò)的所有點(diǎn)的最快方法是在掃帚的同時(shí)掃帚掃過PCB的其余部分。探頭（圖1a）使用非常細(xì)（3密耳）的磷青銅硬毛，以避免對小型表面安裝組件造成物理損壞。一旦將普通區(qū)域放在掃帚上，Pogo插針便會在特定設(shè)備的插針上歸零，這對于它們的鍍金和尖頭很有用，可最大程度地降低接觸電阻。它們的伸縮部分焊接在一起，以避免在測量中增加不必要的ΔR移動。使用多點(diǎn)彈簧針；與單點(diǎn)手相比，您不大可能意外地彎曲手，同時(shí)仍保持良好的低電阻接觸。如果需要，可以將單點(diǎn)Pogo引腳用于平坦放置在工作臺上的單獨(dú)探針附件上，以實(shí)現(xiàn)極細(xì)間距的表面安裝IC引腳，但請注意-這些引腳非常尖銳。

圖1a掃帚和放射狀彈簧針

圖1b 相對端的軸向彈簧針

為了使探頭在掃動時(shí)易于操作，您可以使用螺旋線–在這種情況下，線中的四根AWG26導(dǎo)線應(yīng)平行，以最大程度地減小電阻。固定式探頭可以使用香蕉插頭連接到各種尺寸和類型的抓取夾。定期進(jìn)行酒精清潔將最小化香蕉插頭連接引起的ΔR變化。

典型的逆向工程設(shè)置如下所示（圖2）。

圖2藍(lán)框Milliohm Squawker很好地適合人體工學(xué)的微型工作臺，該工作臺將BUT（被測板）提升到放大的放大鏡視線水平，并在同一視平面上顯示了原理圖捕獲軟件。

圖3 Milliohm Squawker原理圖（TinyCAD圖）

對于低電平模擬電路，將9V電池調(diào)節(jié)至5V。R4將探頭測試電流設(shè)置為1mA，R3將測試電壓限制為10mV。R2增加了測試引線電阻，以確保U2的正偏移電壓，該電壓由微調(diào)電阻R8補(bǔ)償。這是必需的，因?yàn)閁2使用單個(gè)電源。它的偏移量可能為負(fù)，測試引線電阻隨后會通過其他電路進(jìn)行補(bǔ)償。

C3消除了50-60Hz交流雜散拾波器，但立即放電到測試探頭的短路處，以實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)。R5，D1，D2和D4鉗位ESD以及來自已充電BUT電容器的任何電壓。U2是為低電流消耗和低輸入失調(diào)電壓而選擇的低電平比較器，但其速度足以響應(yīng)1ms的掃帚掃描脈沖。它僅在表面貼裝中可用，因此，如果使用帶引線的組件來構(gòu)建它，則需要一塊轉(zhuǎn)接板。您可以嘗試使用其他快速的低功耗，低失調(diào)運(yùn)算放大器。我之所以選擇LTC6240，僅僅是因?yàn)樗贚Tspice仿真中具有足夠快的響應(yīng)速度。

Trimpot R8設(shè)置蜂鳴閾值電阻：基于典型PCB長而細(xì)的走線，1Ω是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。忽略U2的輸入失調(diào)電壓，在U2的負(fù)輸入端設(shè)置1mV即可設(shè)置1Ω探頭+ R2 + PCB走線電阻下1mA測試電流的閾值。如果需要，可以將R8設(shè)置為不同的閾值。

低于1mV的探針電壓會使U2觸發(fā)100ms單穩(wěn)態(tài)U3A。這有助于延長嗶嗶聲，因此在快速掃帚掃除時(shí)會被察覺。U3A啟用U3B VCO，該驅(qū)動器以4％的占空比驅(qū)動揚(yáng)聲器。在空閑（無蜂鳴）期間，U3B使揚(yáng)聲器驅(qū)動器晶體管Q1截止；低占空比確保Q1大部分處于關(guān)閉狀態(tài)，從而最大程度地減少了電池電流消耗。R14將揚(yáng)聲器電流脈沖與電池隔離開，以防止揚(yáng)聲器電流與低電平模擬電路之間發(fā)生任何相互作用。C6提供將揚(yáng)聲器驅(qū)動到適當(dāng)響度所需的電流峰值。

如果僅使用耳機(jī)，則不需要Q1。U3B可以直接驅(qū)動耳機(jī)（此揚(yáng)聲器電路的缺點(diǎn)是，即使使用耳機(jī)，音量控制也會浪費(fèi)電流。由于Squawker大部分時(shí)間都是安靜的，因此我忽略了此電池浪費(fèi)問題。）

最終版本是使用SMT在具有堅(jiān)固接地層的PCB??上構(gòu)建的，因此我不希望通過該平面發(fā)送揚(yáng)聲器返回電流。但是，如果在矢量板上構(gòu)建揚(yáng)聲器，則應(yīng)使揚(yáng)聲器的返回電流與低電平模擬接地系統(tǒng)分開，并通過其自己的返回路徑直接將其連接至電池。最初的無焊面包板版本存在與此相關(guān)的各種問題。

U4A和U4B提供了音調(diào)與ΔR的關(guān)系。發(fā)現(xiàn)在PCB版本中不需要電容器C7和C8，此處顯示為“僅在出現(xiàn)故障時(shí)”，即CYA動作。探頭兩端的0-1mV被U4A放大，其增益由微調(diào)電位器R16設(shè)置。通常，R16完全沿順時(shí)針方向保持，以實(shí)現(xiàn)最小增益。我發(fā)現(xiàn)這足以輕松區(qū)分低至5mΩΔR的音調(diào)變化。如果有必要增加ΔR分辨率，可以將Trimpot R16設(shè)置為更高的增益。到目前為止，我還沒有發(fā)現(xiàn)這是必要的。請勿過度使用-如果增益設(shè)置過高，U4A可能會在輸入失調(diào)時(shí)達(dá)到飽和。

U4B和前面板調(diào)整R20讓用戶“放大”到感興趣的ΔR范圍。U4B驅(qū)動VCO U3B控制輸入以設(shè)置提示音。R20設(shè)置ΔR測量窗口，并調(diào)整測試探針，香蕉插頭附件和BUT走線電阻的電阻。首先將探頭短接在一起，并調(diào)諧R20，直到蜂鳴聲剛好從最低音調(diào)開始上升。探針之間的幾毫歐將導(dǎo)致蜂鳴音高進(jìn)一步增加。如果您的電路嗅探發(fā)現(xiàn)較長的BUT走線，請重新調(diào)整R20以適應(yīng)增加的走線電阻，并將蜂鳴音調(diào)降低到其線性測量范圍。

最終，您的興趣點(diǎn)可能會以閉合的繼電器觸點(diǎn)或變壓器繞組結(jié)束。這些線的兩面都會發(fā)出蜂鳴聲，但是音高較低（電阻最低）的那一面是被測網(wǎng)的連接位置。

您必須將pogo針牢固地固定在測試點(diǎn)上，以使接觸電阻最小。請注意，pogo針的溫度變化也會導(dǎo)致螺距變化，因此，如果您剛剛焊接了BUT或在探頭組件上安裝了新的pogo針，請給它們一些時(shí)間使其穩(wěn)定到室溫。另外，在使用過程中請勿觸摸彈簧針。手指的溫暖會改變蜂鳴音的音高。

編輯：hfy