¿Qué son los Comprobadores de Funciones?
Un comprobador de funciones es un dispositivo de prueba que se utiliza para verificar el correcto funcionamiento de una placa electrónica, asegurando que cumple con su función prevista.
El control electrónico de cualquier dispositivo se consigue incorporando una placa electrónica. Para garantizar un funcionamiento seguro y adecuado, es necesario realizar pruebas exhaustivas en busca de posibles defectos.
Las placas electrónicas pueden inspeccionarse mediante inspección visual de la placa (AOI), pruebas en circuito (ICT) y pruebas funcionales (FCT), donde la inspección visual de la placa también se denomina inspección de la placa o inspección de montaje.
La inspección visual consiste en utilizar equipos como cámaras, para buscar defectos en el cableado y la correcta integración de los componentes en la placa. Después de la inspección visual de la placa, se suelen realizar pruebas funcionales para comprobar si la placa electrónica funciona correctamente. Para realizar estas pruebas funcionales se utilizan comprobadores de funciones.
Usos de los Comprobadores de Funciones
Los comprobadores de funciones se utilizan para comprobar la funcionalidad de las tarjetas electrónicas y asegurarse de que funcionan de acuerdo con la función deseada. Estos dispositivos comprueban si las señales de salida y las operaciones esperadas de los componentes electrónicos se llevan a cabo cuando se envían señales de entrada a la placa electrónica en cuestión.
La función esperada es naturalmente diferente para cada placa electrónica, por lo que es muy importante seleccionar un comprobador de funciones que pueda realizar la prueba específica. Por ejemplo, se puede probar una placa de alimentación para ver si fluye la tensión o la corriente esperada al encenderla, o se puede evaluar el funcionamiento de un LED para para determinar la cantidad de potencia que se enciende en respuesta a la corriente de entrada. En los últimos años, se dispone de comprobadores de función muy versátiles para una amplia gama de tipos de placas.
Principio de los Comprobadores de Funciones
El principio de funcionamiento de un comprobador de funciones consiste en suministrar corriente a la placa electrónica y aplicar las señales eléctricas de entrada necesarias para verificar si las señales de salida y el comportamiento de los componentes electrónicos cumplen con lo esperado.
En los comprobadores de funciones, la placa que se va a probar se monta en un comprobador de funciones para comprobar si realmente funciona. Las señales de entrada suelen ser patrones de prueba generados por FPGA u otros dispositivos, y se utilizan operaciones de CI como microcontroladores.
Para hacer funcionar la placa electrónica, se aplica la corriente de funcionamiento real y se verifica la forma de onda de salida. Si la placa tiene defectos de soldadura u otros problemas existe el riesgo de que se produzca un cortocircuito en su interior, lo que podría dañar la propia placa. Por lo tanto, es importante realizar una inspección visual detallada de la placa antes de realizar las pruebas para asegurarse de que no haya defectos en el cableado ni en el montaje de los componentes, ya que podrían provocar un cortocircuito y dañar la placa.
Los comprobadores de funciones muestran si la placa puede realmente realizar una operación, la cual suele distinguirse de una inspección detallada de las características eléctricas de cada componente (valores de resistencia, características de los diodos, entre otros). Esto se denomina prueba en circuito (ICT) y se realiza aplicando una corriente mucho más débil que la corriente de funcionamiento.
Más Información sobre los Comprobadores de Funciones
1. Diferencias con las Pruebas en Circuitos
El objetivo principal de las pruebas en circuitos es comprobar si los componentes previstos están correctamente instalados. Se revisa la presencia de roturas de soldadura al montar componentes de chip, la orientación adecuada de los diodos y los pines de los circuitos integrados, así como el valor correcto de las resistencias de chip.
La base se comprueba eléctricamente poniendo en contacto las patillas de la sonda con los terminales del componente y no puede, por ejemplo, evaluar paquetes de CI con terminales internos, como los BGA, o conexiones VIA ciegas en la capa interior de la placa.
En cambio, las pruebas funcionales pueden eliminar básicamente los fallos funcionales, por lo que son más importantes, y muchos comprobadores de funcionamiento versátil llevan incorporadas funciones de prueba en circuito.
2. Ejemplos de Pruebas Funcionales Reales
Existen diversos ejemplos de pruebas funcionales que se realizan en placas electrónicas. Algunos de ellos incluyen la verificación de los valores de corriente y las formas de onda de tensión en los circuitos de salida, la iluminación de los LED y el funcionamiento de los interruptores, la evaluación del correcto funcionamiento de los microcontroladores mediante patrones generados por una FPGA, y la comprobación de la desconexión de conectores.
Las funciones de las placas electrónicas actuales, tipificadas por dispositivos de comunicación electrónica como los smartphones y aplicaciones de control electrónico avanzado en automóviles, se han vuelto tan complejas que hay pocos casos en los que los comprobadores disponibles en el mercado puedan utilizarse tal cual, y cada vez son más los que cumplen requisitos personalizados. Algunos fabricantes también suministran circuitos periféricos y accesorios adaptados a la placa y, en algunos casos, cajas de blindaje electromagnético (cajas anecoicas) como parte del conjunto.