JPH02228825A - 通信線路の切替装置における故障診断装置 - Google Patents

通信線路の切替装置における故障診断装置

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JPH02228825A
JPH02228825A JP1050635A JP5063589A JPH02228825A JP H02228825 A JPH02228825 A JP H02228825A JP 1050635 A JP1050635 A JP 1050635A JP 5063589 A JP5063589 A JP 5063589A JP H02228825 A JPH02228825 A JP H02228825A
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勉 高木
Morihiko Taguchi
田口 守彦
Hiranao Katou
加藤 平直
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は通信線路の切替装置に係り、特に切替装置内
部のスイッチング素子に故障があるか否かを自己診断す
る故障診断装置に関する。
「従来の技術」 通信線路に用いられているメタル多対ケーブルを、回線
を遮断することなく新設線に切り替える切替装置として
、この発明の出願人は、先に特願昭61−117935
号・発明の名称「通信線路の切替装置」を出願した。以
下、まず、この切替装置について説明する。
第2図は同切替装置の概略構成を示すブロック図、第3
図は同装置の回路図、第4図は心線切替時における各ス
イッチ接点の開閉状態を示すタイムチャートである。ま
ず、本切替装置の全体構成を概略的に説明してゆく。第
2図では、通信線路のうち、特に切替えようとする既設
心線10内の対線L 1 、L 2の途中に予定された
切替点Pの両側に、心線切・替用アダプタAa、Ab#
(接続されており、外部へ電気的導通をとっている。新
設線20の対線Lla、L2aに対しても、心線切替用
アダプタAcが切替予定位置に接続されている。これら
アダプタA a、 A b、 A cの機構及びこれら
を用いた接続切替方法については、特願昭59−145
087号に上述されているので特に詳しい説明は省略す
る。上記、各アダプタからは切替装置30に接続線が出
線している。
本切替装置30の構成は、リレー回路部3」、切替部3
2、線番確認部33、伝送部34、CPU部3部上5な
るものである。リレー回路部31は、複数の有接点リレ
ーを有し、切替部32はフォトカプラ型の可変抵抗素子
、該可変抵抗素子の電流−抵抗特性を測定するための静
特性測定ユニット、該静特性測定ユニットから得られた
離散的な電胤−抵抗特性を基にして、CPUの演算下の
もとに微細かつ滑らかに、しかも実際の切替時と同速度
で抵抗変化を実現したとき、対となっている可変抵抗素
子の再現抵抗値のバラツキか許容範囲に収まっているか
どうかチエツクするためのアンバランス測定ユニットよ
りなる。線番確認部33は、既設線10に接続され、他
端の局との間で、通信に影響のない程度の微小信号を送
受信し、線番対照を行なう。伝送部34は、空回路37
を経て線番対照のための他端の局間で交信をするもので
ある。
CPU部3部上5上記の切替動作を統括制御するもので
あって、静特性測定、アンバランス測定、これら測定に
必要なデータ処理を行ない、さらにリレー接点切替によ
る心線切替接続をシーケンシャルに遂行する機能を有す
る。
次に、第3図に基づき更に詳細にこの切替装置を説明し
てゆく。本図において、符号1はCPU(中央処理装置
)、2は制御関数演算、及び一連のシーケンシャルな動
作のためのプログラムが記憶されたl’tOMおよび主
として静特性データ記憶用のRAMからなるメモリであ
る。3はフォトカブラユニットであり、可変抵抗素子の
抵抗値に対応した電圧データを取り込むためのD/A(
ディジタル/アナログ)変換器4と、このD/A変換器
4の出力電圧に対応する電流【を出力するV/[(電圧
/電流)変換回路5と、このV/I変換回路5によって
駆動されるフォトカプラ6(可変抵抗素子)とから構成
されている。またフォトカプラ6は、上述した電流Iが
流されるLED・6aと、このLED・6aの光を受け
るCdS・6bとから構成されている。7はフォトカプ
ラユニット3と同一構成、同一機能のフォトカブラユニ
ットであり、D/A変換器8、V/f変換回路9.7J
−トカプラIOから構成されている。
SW l 〜SW 7 、S L l 、S L 2 
、Sai、Sbi、Sei、 S Ni、 S ci(
但し1は切替心線対¥1)は、CP U 1によってシ
ーケンシャルにオン/オフ駆動されるスイッチであり、
実線で示される接続状態は非励磁の場合を示す。12は
静特性測定ユニットであり、抵抗12aと、この抵抗+
2aの両端電圧をディジタルデータに変換するA/D(
アナログ/ディジタル)変換器12bとから構成されて
いる。また、このユニット12において、端子T 、、
、T 、、は各々、電圧+V、−Vが印加される端子で
ある。13はアンバランス測定ユニットであり、増幅器
13aと、比較器13bとから構成されている。この場
合、比較W13bは、増幅器13 aの出力と一定電圧
Vkとを比較し、増幅器13aの出力の絶対値が電圧V
kより小の場合に“0”信号を、大の場合に“l”信号
を各々出力する。この比較器13bの出力は、インター
フェイス回路14を介してCPolのパスラインlaへ
出力される。なお、Vkは実験的に決定する値である゛
。また、ユニット13は+V、−Vの電源を有していて
、端子T13.Tから、接続線に各々、電圧+V、−V
が印加される。
次に、上記構成による切替装置の動作を説明するが、ケ
ーブル切替に先立って線番対照を行なう。
これは、SW8 、SW 1.5ai(1≦j≦10)
をONとし、線番対照ユニットをアダプタAaを介して
既設心線に接続し、他端の局間で微小信号を送受信し線
番対照を行なうものである。
線香対照が終了したならば、曲記sws、sw1、Sa
iをOFF’とし、フォトカプラ型可変抵抗素子の特性
測定を行う。
すなわち、この切替装置は実際の切替に先立ち、■ 静
特性測定モード ■ 動特性測定モード の2つのモードを経たのち、ケーブル切替モードに移行
するものである。以下、各モードについて順次説明する
■静特性測定モード このモードはフォトカプラ6.10の各静特性を測定す
るモードである。このモードの場合、CPutは、まず
スイッチ5W2−1,5W2−2を各々オン(破線状態
)とする。これにより、CdS・6bの一端がスイッチ
5W2−1 、SW5−1 。
SW7−1を介して静特性ユニット12の端子′rに、
CdS・61)の他端がスイッチ5W2−2゜9W6−
1,5W7−2を介して静特性ユニット12内の抵抗1
2aの一端に接続される。すなわち、CdS・6bと抵
抗12aとがシリーズ接続され、その両端に電圧+V、
−Vが各々印加される。
次にCP[Jlは、D/A変換器4へ順次特定の離散的
データを出力することにより、LED・6aに、例えば
0.05A、01IA、0.15A・・なる・電流を流
し、このときのA/D変換器12bの出力データをメモ
リ2内に取り込む。ここで、メモリ2に取り込まれた各
データは、LED・6aに上記の各電流を流した場合に
おけるCdS・6bの抵抗値を示している。以上が、フ
ォトカプラ6の静特性測定の過程である。
次にCPUIはスイッチ5W2−1,5W2−2を各々
オフとした後、スイッチ5W3−1,5W3−2.SW
?−1,5W7−2を各々オン(破線状態)とする。こ
れによりCd5−10bが静特性ユニット12に接続さ
れる。次いでCPUIは、上記と同様にしてフォトカプ
ラ10の静特性を測定する。
■動特性測定モード このモードの場合、CPUIは、まずスイッチ5W2−
1.2−2.8W3−1.3−2,5W5−1.5−2
,5W6−1.6−2を各々オン、他のスイッチをオフ
とする。これにより、CdS・6b。
10bがシリーズ接続され、また、CdS・6bの一端
がアンバランス測定ユニット!3の端子Tlffに、C
dS・6b、tObの接続点が同ユニット髪3内の増幅
器13aの入力端に、また、CdS・10bの他端がア
ンバランス測定ユニット【3の端子T I4に各々接続
される。この接続により、CdS・6b、lObのンリ
ーズ回路の両端に電圧+V。
■が印加され、また、CdS・6b、10bの接続点の
電圧が増幅器13aを介して比較器13bに印加される
。 次にCPU 1は、ケーブル切替時に必要とされる
スピード、滑らかさでCdS・6b、10bの抵抗値を
変化させる。この抵抗値変化は、静特性データを元にし
て、制御関数を演算しながら行う。すなわち、まず、C
dS・6b、10bの1氏抗値を最大値に設定する。具
体的にはCdS・6b、tabの抵抗値が最大値となる
ようなデータをD/A変換器4,8へ各々出力する。次
にCclS・6b、10bの抵抗値が最大値より僅かに
低くなるような駆動電流の値を演算し、これによる抵抗
値を設定する。以下同様に、CdS・6b、jobの抵
抗値を順次減少させる。次にCdS・6b、IObの抵
抗値を順次増加させてゆく。
以上の過程において、CdS、・6b、jobの各抵抗
値は、同じ値を取りつつ順次減少/増加しなければなら
ない。そして、同じ値を取りつつ順次減少/増加した場
合は、バランスがとれているから増幅器13aの出力が
常に0となり、したがって、比較器13bの出力が常に
“0”信号となる。しかし、実際にはフォトカプラの電
流−抵抗特性は非線形であるのに直線補間法を用いて静
特性を求めている点、フォトカプラ6、IOの応答速度
に相違がある点等の原因で、CdS・6b、lObの抵
抗値に相違(アンバランス)か生じる。そして、このア
ンバランスがある程度以上大きくなると、ケーブル切替
時に心線の伝送特性を乱すためビットエラーなどの悪影
響が生じる。
そこで、第2図、第3図の切替装置においては、比較器
13bにおいて、増幅器13aの出力の絶対値と一定電
圧VKとを、常時、比較し、増幅器13aの絶対値が電
圧VKより大となった場合、すなわち、比較器13bの
出力が“l”信号となった場合は、cpu tがその旨
を表示部(図示路)に表示させると同時に測定を停止す
るか、あるいは再び静特性の測定に戻る。
以上の測定の結果、抵抗アンバランス量が所定値内に収
まらない場合には最終的にフォトカプラ6、lOの交換
等の処置が採られる。なお、抵抗アンバランス量は、通
信線路のデータによって決定される量であって、実験的
に決定される面が強い。
以上が動特性測定の過程である。なお、特に詳しい説明
は省略するが、このモード中に制御関数によって実現さ
れた抵抗値の大きさ自体を検証する機能を付加してもよ
い。
■ケーブル切替モード このモードは、実際にケーブル切替を行う場合の動作モ
ードであり、上述した静特性測定および動特性測定が終
了した後に行なわれる。
第4図のタイムチャートを参照して、実際の切替動作を
説明してゆく。
まず、スイッチSWI、SW2がOFF、Sai。
S bi S ci、s XiがOFFなる状態で、第
4図の時刻t1にスイッチ5ei(i= l 〜I O
)を−斉にON゛とする。これによって各既設心線の各
切替点に並列にスイッチSeiが挿入された状態となる
。この状態で時刻t、に、すべての心線の切替点Pを一
斉に切断する。そして、No、 1からNo、IOまで
の対線を順次新設心線に切替えてゆく。
なお、通常は10対毎に切替接続するため、1=10と
なる。
なお、これらの動作は、CPU部35の制御の下に、第
1図のA側、B側で同期を取りながら行なわれる。すな
わち、B側でもA側と同様なる切替装置を準備しておき
、同様の抵抗変化を行なうようにするわけである。
(1)時刻t、に、対線No、 lのスイッチSalお
よびスイッチScl、SLI、SL2をONとする。こ
れによって、対線No、1の各心線E、I、L2の、ア
ダプタAaとAcとの間、すなわち、既設心線10の残
置側と新設心線20の一端との間に可変抵抗素子である
CdS・6b、10bが各々挿入された形となる。この
可変抵抗値の値は、あらかじめ共に最大値に設定してお
く。
(2)時刻t3からt4にかけて、各可変抵抗素子の抵
抗値を減少させる。この実現抵抗値は常に等しくなけれ
ば線路平衡を乱すことになる。
(3)各可変抵抗素子の抵抗値が低抵抗になった時刻(
4にスイッチSNIをONにし、アダプタAaとAcと
の間を短絡する。この結果、既設心線lOと新設心線2
0とが接続される。
(4)時刻t、にスイッチSclをOFFする一方、時
刻1.にスイッチSbl  ON  SLt  SL、
2をOFFとする。この結果、スイッチSLIが新設側
から既設側に切替えられることにより、アダプタAaと
Abとの間にCdS −6b、I Obが挿入された形
になる。
(5)この状態で、時刻LヮにスイッチSetをOFF
にすると、CdS・6b、jobが既設心線10の残置
側と廃棄側との間に直列に挿入された形となる。
(6)時刻t7からt、にかけて、可変抵抗素子の抵抗
値を増加させる。
(7)可変抵抗素子の抵抗値が高くなった時刻toに、
スイッチSatおよびSblをOFFにする。この結果
、CdS・6b、lObは既設心線toおよび新設心線
20から切り離され、既設心線10の残置側と廃棄側と
が分離される。一方、アダプタAaとAC,すなわち既
設心線10の残置側と新設心線20の一端とは、スイッ
チSN、によって接続状態を保持する。
こうして、対線No、1の切替えが一段落すると、以下
、同様の動作により、対線No、2以降の切替えが行な
われる。そして、第4図の時刻tloに、既設側および
新設側各心線の接続を行い(この接続は、図示せぬコネ
クタハーフを一括接続して行なわれる)、時刻t11に
上記心線を接続していたスイッチSNt〜・S N、、
をOFFとする。こうして切替が完了すると時刻tit
にCPLI部35等が初期状態に復帰し、動作を終了す
る。
以上が本切替装置の詳細である。なお、ケーブル切替処
理において、CdS・6b、lObの抵抗値はできる限
り微細に(滑らかに)変化させることが望ましいことは
いうまでもない。
「発明が解決しようとする課題」 ところで、上述した切替装置において、可変抵抗器の抵
抗値を順次変化させるための構成、すなわち、フォトカ
プラ6.10.D/A変換器4,5、V/I変換回路5
,9等はいずれも高価であり、したがって、各対線毎に
これらの構成を設けるわけにはいかず、この結果、上述
した装置のように、これらの構成を切替手段によって切
り替えて使用することが必要となる。この場合、切替手
段としては、通常、半導体スイッチング素子を使用する
ことが考えられるが、通信用の微少電流に対して充分な
ON抵抗が容易に得られる半導体素子はなく、この結果
、切替手段として使用できるのは機械的接点だけとなっ
てしまう。しかしながら、機械的接点は繰り返し使用回
数が有限であり、接点異常を生じる場合が多く、著しく
信頼性が低い。
特に、上述した通信線路の切替装置の場合、接点数が非
常に多い。すなわち、10対ケーブルに使用する切替装
置の場合、スイッチS ai、 S bi、 S ci
Sai、SNiの各々について20個ずつ接点があり、
総数では100接点にもなる。このため、接点異常を即
座に発見することが特に重要となる。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、スイ
ッチング素子(接点)の良否について自己診断をするこ
とかできる通信線路の切替装置における故障診断装置を
提供することを目的としている。
「課題を解決するための手段」 この発明は、既設回線および新設回線の中から切り替え
るべき対心線をスイッチング素子によって選択し、この
選択した心線間および既設回線の残置側および撤去側間
に各々可変抵抗素子を介在させ、この可変抵抗素子の抵
抗値を変化させながら回線切替を行う通信線路の切替装
置において、定電流回路と、この定電流回路の出力電流
を前記スイッチング素子へ供給する切替手段と、この切
替手段によって前記スイッチング素子に一定電流が流さ
れた時該スイッチング素子の電圧降下が一定値以下か否
かを検出する検出手段とを具備することを特徴としてい
る。
「作用」 この発明によれば、切替手段を介して定電流回路の出力
電流をスイッチング素子へ供給する。そして、その時の
スイッチング素子の電圧降下が一定値以下か否かを調べ
る。もし、スイッチング素子かON抵抗不良であれば、
該電圧降下が一定値以」二となり、したがって、上記検
出手段によってスイッチング素子の故障を検出すること
かできる。
「実施例」 以下、図面を参照してこの発明の一実施例について説明
する。第1図はこの発明の一実施例による故障診断装置
40が設けられた通信線路の切替装置41を示す回路図
である。なお、この図に示す切替装置4Iは、故障診断
装置40が設けられている点を除くと、第3図に示す切
替装置とほぼ同一構成であり、第3図の各部と対応する
部分には同一の符号が付しである。また、この図では、
対線の内の一方の心線Llに対応するスイッチのみ、を
記載し、かつ、i番目(i−1〜10)の対線に対応す
るスイッチSai、Sbi、Sci、Sei、S Ni
およびスイッチSLIのみを記載している。
次に、故障診断装置40において、42,43゜44.
45は機械的スイッチ、46は定電流回路、47はコン
パレータ、48はコンパレータ47へ基準電圧を供給す
る基+1!IT4圧発生回路である。但し、スイッチ4
2はスイッチSaiの真近に新たに介挿した接点であり
、このスイッチ42の次に可変抵抗側のスイッチS W
 l −iが接続されている。
基準電圧発生回路48は、スイッチS ai、 S b
i、 Sci、S ei、S N iのON抵抗測定用
の基準電圧■【および0FFi氏抗測定用の基準電圧V
2を発生し、コンパレータ47へ出力する。
次に、上述した故障診断装置40の動作を説明する。ま
ず、切替装置41によって通信線路の切替を行う場合は
、故障診断装置40のスイッチ42.44をON、43
.45をOF’F’とする。この場合、前述した過程で
通信線路の切替が行なわれる。
次に、故障診断を行う場合について説明する。
まず、スイッチSLIをノーマルクローズ接点NCに投
入し、スイッチS 3i、 S ei、 S biをO
Nとし、また、スイッチ42.44をOFF、スイッチ
43゜45をONとし、そして、定電流回路46をON
とする。定電流回路46がONとされると、一定電流が
スイッチ43 、S ai、S ei、S bi、S 
L ! 、45を通して流れ、これにより、定電流回路
46の一端に電圧Cvが発生する。この電圧CVは、ス
イッチ43.45の接点のON抵抗をOとすると、スイ
ッチSai、Sei、Sbi、S L lの各接点のO
N抵抗の和に対応した値となる。一方、この時、基準電
圧発生回路48からは、基準電圧Vlが出力され、コン
パレータ47へ供給される。コンパレータ47は、電圧
Cvと基準電圧V!とを比較し、電圧C■が基準電圧V
lより小の時は“0”信号を、また大の時は“l“信号
を各々出力する。ここで、スイッチS ai、S ei
、S bi、S L Iがいずれも良品の場合は、各ス
イッチ接点のON抵抗がいずれも一定値以下であり、し
たがって、電圧Cvが基準電圧Vl以下となり、コンパ
レータ47の出力が“0”信号となる。一方、スイッチ
S ai、 S ei、 S bi。
SLIのいずれかがON抵抗異常の場合は、電圧C■が
基準電圧Vlより大となり、コンパレータ47の出力が
”1”信号となる。すなわち、コンパレータ47の出力
信号に基づいてスイッチ5aiSei、Sbi、S L
 1の各接点のON抵抗異常を検出することができる。
次に、基準電圧発生回路48から基準電圧v2をコンパ
レータ47へ印加し、そして、スイッチS ai、 S
 ei、 S biを順次−旦OFFとした後ONに戻
す。スイッチSaiがOFFとされると、スイッチSa
iに異常がなければ、電圧CVが最大値(電源電圧)と
なり、コンパレータ47の出力力“1“信号となる。一
方、スイッチSaiが不良品で、OFF抵抗が一定値以
下の場合は、電圧CVが最大電圧にならず、語学電圧V
2以下となり、この結果、コンパレータ47の出力が“
O”信号となる。
すなわち、コンパレータ47の出力に基づいて、スイッ
チSaiのOFF抵抗異常を検出することができる。ス
イッチS ei、 S biについても同様である。
コノヨウニシテ、スイッチS ai、S ei、S b
iノON抵抗異常およびOFF抵抗異常を検出すること
ができる。
次に、スイッチSLIをノーマルオーブン接点NOに投
入し、スイッチSei、SbiをOFF’、 スイッチ
S ai、s N i、S ciをONとする。以下、
上記と全く同様にしてスイッチSai SNi Sci
のON抵抗、OFF抵抗の異常を検出することができる
なお、第1図においては、故障診断回路4oとして、L
i用の回路しか示していないが、回路40と同一構成の
L2用の故障診断回路が設けられることは言うまでもな
い。
「発明の効果」 以上説明したように、この発明によれば、定電流回路と
、この定電流回路の出力電流を前記スイッチング素子へ
供給する切替手段と、この切替手段によって前記スイッ
チング素子に一定電流が流された時該スイッチング素子
の電圧降下が一定値以下か否かを検出する検出手段とを
設けたので、スイッチング素子(接点)の良否について
自己診断をすることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の構成を示す回路図、第2
図は通信線路の切替装置の該略構成を示すブロック図、
第3図は同切替装置の詳細を示す回路図、第4図は同切
替装置の動作を説明するためのタイミング図である。 42〜45・・・・・・スイッチ、46・・・・・定電
流回路、47・・・・・・コンパレータ、48・・・・
・基準電圧発生回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 既設回線および新設回線の中から切り替えるべき対心線
    をスイッチング素子によって選択し、この選択した心線
    間および既設回線の残置側および撤去側間に各々可変抵
    抗素子を介在させ、この可変抵抗素子の抵抗値を変化さ
    せながら回線切替を行う通信線路の切替装置において、
    定電流回路と、この定電流回路の出力電流を前記スイッ
    チング素子へ供給する切替手段と、この切替手段によっ
    て前記スイッチング素子に一定電流が流された時該スイ
    ッチング素子の電圧降下が一定値以下か否かを検出する
    検出手段とを具備してなる通信線路の切替装置における
    故障診断装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100406968B1 (ko) * 1999-05-21 2003-11-28 엘지전자 주식회사 Rs-449의 선로오류 감지장치
CN112463691A (zh) * 2020-12-04 2021-03-09 威创集团股份有限公司 一种基于i2c的线路切换电路和通信系统

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