Dobar dan, dragi radio amateri!
Dobrodošli na web stranicu ““

Mikrosklopovi

Čip (IC – integrirani krug, IC – Integrirani krug, čip ili mikročip od engleskog Chip, Microchip) je cijeli uređaj koji sadrži tranzistore, diode, otpornike i druge aktivne i pasivne elemente, čiji ukupni broj može doseći nekoliko desetaka, stotina, tisuća, desetaka tisuća ili više. Postoji dosta vrsta mikro krugova. Najkorišteniji među njima su mozgalica, operacijska pojačala, specijalizirana.

Većina čipova smještena je u pravokutno plastično kućište s fleksibilnim pločastim izvodima (vidi sliku 1) koji se nalaze duž obje strane kućišta. Na vrhu kućišta nalazi se konvencionalni ključ - oznaka okruglog ili nekog drugog oblika iz koje se numeriraju igle. Ako pogledate mikro krug odozgo, tada morate brojati pinove u smjeru suprotnom od kazaljke na satu, a ako odozdo, onda u smjeru kretanja kazaljke na satu. Mikrosklopovi mogu imati bilo koji broj pinova.

U domaćoj elektronici (kao iu stranoj) mikro krugovi su posebno popularni mozgalica, izgrađen na temelju bipolarni tranzistori i otpornici. Također se nazivaju TTL čipovi (TTL – Transistor-Transistor Logic). Naziv tranzistor-tranzistor dolazi iz činjenice da se tranzistori koriste i za obavljanje logičkih funkcija i za pojačavanje izlaznog signala. Njihovo cjelokupno načelo rada izgrađeno je na dvije uvjetne razine: niskoj ili visokoj, ili, ekvivalentno, stanju logičke 0 ili logičke 1. Dakle, za mikrosklopove serije K155, naponi od 0 do 0,4 uzimaju se kao niska razina koja odgovara logičkoj 0 . V, odnosno ne više od 0,4 V, a za visoku, koja odgovara logičkoj 1, ne manje od 2,4 V i ne više od napona napajanja - 5 V, a za mikro krugove serije K176, dizajnirane za napajanje iz izvor, napon od 9 B, odnosno 0,02. ..0,05 i 8,6. ..8,8 V.

Označavanje stranih TTL mikro krugova počinje brojevima 74, na primjer 7400. Grafički simboli glavnih elemenata logičkih čipova prikazani su na sl. 2. Tamo su također dane tablice istine koje daju ideju o logici djelovanja ovih elemenata.

Simbol logički element I znak “&” služi(veznik "i" u Engleski jezik) koji stoji unutar pravokutnika (vidi sliku 2). S lijeve strane su dva (ili više) ulaznih pinova, s desne strane je jedan izlazni pin. Logika rada ovog elementa je sljedeća: napon visoke razine na izlazu će se pojaviti samo kada su signali iste razine na svim njegovim ulazima. Isti se zaključak može izvući promatranjem tablice istinitosti koja karakterizira električno stanje elementa AND i logičku vezu između njegovih izlaznih i ulaznih signala. Tako, na primjer, da bi izlaz (Out.) elementa imao napon visoke razine, koji odgovara jednom (1) stanju elementa, oba ulaza (In. 1 i In. 2) moraju imati naponi iste razine. U svim drugim slučajevima, element će biti u stanju nule (0), odnosno na njegovom izlazu će djelovati napon niske razine.
Uvjetni simbol logičkog elementa ILI- broj 1 u pravokutniku. On, kao i element AND, može imati dva ili više ulaza. Izlazni signal koji odgovara visokoj razini (logička 1) pojavljuje se kada se signal iste razine primijeni na ulaz 1 ili ulaz 2 ili istovremeno na sve ulaze. Provjerite ove logičke odnose između izlaznih i ulaznih signala ovog elementa u odnosu na njegovu tablicu istinitosti.
Simbol elementa NE- također broj 1 unutar pravokutnika. Ali ima jedan ulaz i jedan izlaz. Mali krug koji započinje komunikacijsku liniju izlaznog signala simbolizira logičku negaciju "NE" na izlazu elementa. Jezikom digitalne tehnologije “NE” znači da element NIJE inverter, odnosno elektronička “cigla” čiji je izlazni signal suprotne razine od ulaznog. Drugim riječima: sve dok je na njegovom ulazu signal niske razine, na izlazu će biti signal visoke razine i obrnuto. O tome svjedoče i logičke razine u tablici istinitosti rada ovog elementa.
Logički element I-NE je kombinacija elemenata I I NE, stoga se na njegovoj konvencionalnoj grafičkoj oznaci nalazi znak " & ” i mali krug na liniji izlaznog signala, simbolizirajući logičku negaciju. Postoji jedan izlaz, ali dva ili više ulaza. Logika rada elementa je sljedeća: signal visoke razine na izlazu pojavljuje se samo ako na svim ulazima postoje signali niske razine. Ako barem jedan od ulaza ima signal niske razine, izlaz I-NE elementa će imati signal visoke razine, odnosno bit će u pojedinačnom stanju, a ako postoji signal visoke razine na svim ulazima bit će u nultom stanju. I-NE element može obavljati funkciju NE elementa, odnosno postati pretvarač. Da biste to učinili, samo trebate spojiti sve njegove ulaze. Zatim, kada se na takav kombinirani ulaz primijeni signal niske razine, izlaz elementa bit će signal visoke razine, i obrnuto. Ovo svojstvo NAND elementa vrlo je široko korišteno u digitalnoj tehnologiji.

Označavanje simbola logičkog elementa (znakovi "&" ili "1") koristi se samo u domaćim strujnim krugovima.

TTL mikrosklopovi omogućuju izgradnju najrazličitijih digitalnih uređaja koji rade na frekvencijama do 80 MHz, ali njihov značajan nedostatak je velika potrošnja energije.
U brojnim slučajevima, kada visoke performanse nisu potrebne, ali potrebna je minimalna potrošnja energije, koriste se CMOS čipovi, koji koriste tranzistore s efektom polja umjesto bipolarnih. Smanjenje CMOS (CMOS komplementarni metal-oksidni poluvodič) označava komplementarni poluvodič metalnog oksida. Glavna značajka CMOS mikrosklopova je njihova zanemariva potrošnja struje u statičkom načinu rada - 0,1...100 µA. Pri radu na maksimalnoj radnoj frekvenciji potrošnja energije raste i približava se potrošnji energije najmanje moćnih TTL čipova. CMOS mikro krugovi uključuju tako poznate serije kao što su K176, K561, KR1561 i 564.

U klasi analogni mikrosklopovi dodijeliti mikrosklopove sa linearne karakteristike– linearni mikrosklopovi, koji uključuju OU – Operacijska pojačala. Ime " operacijsko pojačalo ” je zbog činjenice da se, prije svega, ovakva pojačala koriste za izvođenje operacija zbrajanja signala, njihovog diferenciranja, integracije, invertiranja itd. U pravilu se analogni mikrosklopovi proizvode funkcionalno nedovršeni, što otvara širok prostor za radioamatersku kreativnost.

Operacijska pojačala imaju dva ulaza - invertirajući i neinvertirajući. Na dijagramu su označeni minusom, odnosno plusom (vidi sliku 3). Primjenom signala na plus ulaz, izlaz je nepromijenjen, ali pojačani signal. Primjenom na minus ulaz na izlazu je invertiran, ali i pojačan signal.

U proizvodnji radio-elektroničkih proizvoda korištenje višenamjenskih specijaliziranih čipova koji zahtijevaju minimalni broj vanjske komponente, omogućuje značajno smanjenje vremena razvoja konačnog uređaja i troškova proizvodnje. Ova kategorija čipova uključuje čipove koji su dizajnirani da rade nešto specifično. Na primjer, postoje mikro krugovi za pojačala snage, stereo prijemnike i razne dekodere. Svi oni mogu izgledati potpuno drugačije. Ako jedan od ovih čipova ima metalni dio s rupom, to znači da ga treba pričvrstiti
radijator

Suočavanje sa specijaliziranim mikro krugovima mnogo je ugodnije nego s masom tranzistora i otpornika. Ako je ranije bilo potrebno mnogo dijelova za sastavljanje radio prijemnika, sada možete proći s jednim mikro krugom.

Postoje dvije metode ispitivanja za dijagnosticiranje kvara elektronički sustav, uređaj ili tiskana ploča: funkcionalno upravljanje i upravljanje unutar kruga. Funkcionalna kontrola provjerava rad testiranog modula, a kontrola unutar kruga sastoji se od provjere pojedinačnih elemenata ovog modula kako bi se odredile njihove vrijednosti, polaritet prebacivanja itd. Tipično se obje ove metode koriste sekvencijalno. S razvojem opreme za automatsko ispitivanje, postalo je moguće izvesti vrlo brzo ispitivanje unutar kruga s pojedinačnim ispitivanjem svakog elementa tiskane pločice, uključujući tranzistore, logičke elemente i brojače. Funkcionalno upravljanje također je prešlo na novu kvalitativnu razinu zahvaljujući primjeni računalne obrade podataka i računalnih metoda upravljanja. Što se tiče samih principa otklanjanja problema, oni su potpuno isti, bez obzira na to radi li se provjera ručno ili automatski.

Rješavanje problema moraju se provoditi u određenom logičkom slijedu, čija je svrha otkriti uzrok kvara i zatim ga ukloniti. Broj obavljenih operacija trebao bi biti minimalan, izbjegavajući nepotrebne ili besmislene provjere. Prije provjere neispravnog strujnog kruga, morate ga pažljivo pregledati radi mogućeg otkrivanja očitih nedostataka: pregorjeli elementi, slomljeni vodiči na isprintana matična ploča itd. To ne bi trebalo trajati više od dvije do tri minute, s iskustvom će se takva vizualna kontrola izvoditi intuitivno. Ako pregled ne donese ništa, možete nastaviti s postupkom rješavanja problema.

Prije svega se provodi funkcionalni test: Provjerava se rad ploče i pokušava se utvrditi neispravna jedinica i element za koji se sumnja da je neispravan. Prije zamjene neispravnog elementa morate izvršiti mjerenje unutar kruga parametara ovog elementa kako bi se potvrdila njegova neispravnost.

Funkcionalna ispitivanja

Funkcionalni testovi mogu se podijeliti u dvije klase, odnosno serije. Testovi epizoda 1, nazvao dinamička ispitivanja, primijenjen na kompletan elektronički uređaj za izolaciju neispravnog stupnja ili bloka. Kada se pronađe određeni blok s kojim je greška povezana, primjenjuju se testovi serija 2, ili statička ispitivanja, utvrditi jedan ili dva eventualno neispravna elementa (otpornici, kondenzatori itd.).

Dinamički testovi

Ovo je prvi set testova koji se izvode prilikom rješavanja problema s elektroničkim uređajem. Rješavanje problema treba provoditi u smjeru od izlaza uređaja prema njegovom ulazu metoda prepolovljenja. Suština ove metode je sljedeća. Prvo, cijeli krug uređaja podijeljen je u dva dijela: ulaz i izlaz. Na ulaz izlazne sekcije primjenjuje se signal sličan signalu koji, u normalnim uvjetima, djeluje na točki razdvajanja. Ako se na izlazu dobije normalan signal, greška mora biti u ulaznom dijelu. Ovaj dio za unos podijeljen je u dva pododjeljka i prethodni postupak se ponavlja. I tako sve dok se kvar ne lokalizira u najmanjem funkcionalno prepoznatljivom stupnju, na primjer, u izlaznom stupnju, video ili IF pojačalu, razdjelniku frekvencije, dekoderu ili zasebnom logičkom elementu.

Primjer 1. Radio prijemnik (Sl. 38.1)

Najprikladnija prva podjela sklopa radijskog prijamnika je podjela na AF sekciju i IF/RF sekciju. Prvo se provjerava AF odjeljak: signal frekvencije od 1 kHz dovodi se na njegov ulaz (kontrola glasnoće) preko izolacijskog kondenzatora (10-50 μF). Slab ili izobličen signal, kao i njegov potpuni nedostatak, ukazuje na neispravnost AF sekcije. Ovaj dio sada dijelimo na dva pododjeljka: izlazni stupanj i pretpojačalo. Svaki pododjeljak provjerava se počevši od izlaza. Ako AF dio radi ispravno, tada bi se iz zvučnika trebao čuti čisti tonski signal (1 kHz). U tom slučaju kvar se mora tražiti unutar IF/RF odjeljka.

Riža. 38.1.

Ispravnost ili neispravnost AF sekcije možete vrlo brzo provjeriti pomoću tzv "šrafciger" test. Dodirnite kraj odvijača na ulazne terminale AF sekcije (nakon postavljanja kontrole glasnoće na maksimalnu glasnoću). Ako ovaj odjeljak radi ispravno, zujanje zvučnika će se jasno čuti.

Ako se utvrdi da je kvar unutar IF/RF odjeljka, treba ga podijeliti u dva pododjeljka: IF odjeljak i RF odjeljak. Prvo se provjerava IF dionica: amplitudno modulirani (AM) signal s frekvencijom od 470 kHz 1 dovodi se na njegov ulaz, tj. na bazu tranzistora prvog pojačala 1 preko izolacijskog kondenzatora kapaciteta od 0,01-0,1 μF. FM prijemnici zahtijevaju frekvencijski modulirani (FM) ispitni signal na 10,7 MHz. Ako IF sekcija radi ispravno, u zvučniku će se čuti čisti tonski signal (400-600 Hz). U suprotnom, trebali biste nastaviti s postupkom razdvajanja IF sekcije dok se ne pronađe neispravna kaskada, na primjer pojačalo ili detektor.

Ako je greška unutar RF sekcije, tada je ta sekcija podijeljena na dva pododjeljka ako je moguće i provjerava se na sljedeći način. AM signal s frekvencijom od 1000 kHz dovodi se na ulaz kaskade kroz izolacijski kondenzator kapaciteta 0,01-0,1 μF. Prijemnik je konfiguriran za prijem radio signala frekvencije 1000 kHz, odnosno valne duljine 300 m u srednjevalnom području. U slučaju FM prijamnika, naravno, potreban je ispitni signal različite frekvencije.

Također možete koristiti alternativnu metodu provjere - metoda ispitivanja prijenosa signala korak po korak. Radio se uključuje i podešava postaju. Zatim, počevši od izlaza uređaja, osciloskopom se provjerava prisutnost ili odsutnost signala na kontrolnim točkama, kao i usklađenost njegovog oblika i amplitude sa potrebnim kriterijima za radni sustav. Prilikom rješavanja problema s nekim drugim elektroničkim uređajem, nominalni signal se primjenjuje na ulaz tog uređaja.

Raspravljana načela dinamičkih testova mogu se primijeniti na bilo koji elektronički uređaj, pod uvjetom da je sustav pravilno podijeljen i da su parametri testnih signala odabrani.

Primjer 2: Digitalni razdjelnik frekvencije i zaslon (Sl. 38.2)

Kao što se može vidjeti sa slike, prvi test se izvodi na mjestu gdje je krug podijeljen na približno dva jednaka dijela. Za promjenu logičkog stanja signala na ulazu bloka 4 koristi se generator impulsa. Svjetleća dioda (LED) na izlazu bi trebala promijeniti stanje ako stezaljka, pojačalo i LED rade ispravno. Zatim bi se trebalo nastaviti s rješavanjem problema u razdjelnicima koji prethode bloku 4. Isti postupak se ponavlja pomoću generatora impulsa dok se ne identificira neispravni razdjelnik. Ako LED dioda ne promijeni svoje stanje u prvom testu, tada je greška u blokovima 4, 5 ili 6. Zatim signal generatora impulsa treba primijeniti na ulaz pojačala itd.

Riža. 38.2.

Principi statičkih ispitivanja

Ovom serijom testova utvrđuje se neispravan element u kaskadi, čiji je kvar utvrđen u prethodnoj fazi ispitivanja.

1. Započnite provjerom statičkih načina rada. Koristite voltmetar s osjetljivošću od najmanje 20 kOhm/V.

2. Mjerite samo napon. Ako trebate odrediti vrijednost struje, izračunajte je mjerenjem pada napona na otporniku poznate vrijednosti.

3. Ako mjerenja istosmjerne struje ne otkriju uzrok kvara, tada i tek tada prijeđite na dinamičko ispitivanje neispravne kaskade.

Ispitivanje jednostupanjskog pojačala (Sl. 38.3)

Tipično nominalne vrijednosti stalni naponi na kontrolnim točkama kaskade su poznati. Ako nisu, uvijek se mogu procijeniti s razumnom točnošću. Usporedbom stvarno izmjerenih napona s njihovim nominalnim vrijednostima može se pronaći neispravan element. Prije svega, određuje se statički način rada tranzistora. Ovdje su moguće tri opcije.

1. Tranzistor je u stanju prekida, ne proizvodi nikakav izlazni signal, ili je u stanju blizu prekida ("ide" u područje prekida u dinamičkom načinu rada).

2. Tranzistor je u stanju zasićenja, proizvodeći slab, iskrivljen izlazni signal, ili je u stanju blizu zasićenja ("ide" u područje zasićenja u dinamičkom načinu rada).

$11.Tranzistor u normalnom statičkom načinu rada.

Riža. 38.3. Nazivni naponi:

V e = 1,1 V, V b = 1,72 V, V c = 6,37 V.

Riža. 38.4. Prekid otpornika R 3, tranzistor

je u isključenom stanju: V e = 0,3 V,

V b = 0,94 V, V c = 0,3 V.

Nakon što se utvrdi pravi način rada tranzistora, utvrđuje se uzrok prekida ili zasićenja. Ako tranzistor radi u normalnom statičkom načinu rada, kvar je posljedica prolaska izmjeničnog signala (o takvom kvaru će biti riječi kasnije).

Odrezati

Režim rada tranzistora, tj. prestanak toka struje, događa se kada a) spoj baza-emiter tranzistora ima nulti prednapon ili b) je putanja struje prekinuta, naime: kada otpornik pukne (pregori) ) R 3 ili otpornik R 4 ili kada je sam tranzistor neispravan. Tipično, kada je tranzistor u stanju isključenja, napon kolektora je jednak naponu napajanja V CC . Međutim, ako otpornik pukne R 3, kolektor "pluta" i teoretski bi trebao imati osnovni potencijal. Ako spojite voltmetar za mjerenje napona na kolektoru, spoj baza-kolektor pada u uvjete prednapona, kao što se može vidjeti na sl. 38.4. Duž kruga "otpora". R 1 - spoj baza-kolektor - voltmetar” će teći struja, a voltmetar će pokazati malu vrijednost napona. Ova indikacija se u potpunosti odnosi na unutarnji otpor voltmetar.

Slično, kada je isključenje uzrokovano otvorenim otpornikom R 4, emiter tranzistora "lebdi", koji bi teoretski trebao imati bazni potencijal. Ako spojite voltmetar za mjerenje napona na emiteru, strujni tok se formira s prednaponom spoja baza-emiter. Kao rezultat toga, voltmetar će pokazati napon nešto veći od nazivnog napona na emiteru (sl. 38.5).

U tablici 38.1 sažima gore navedene kvarove.

Riža. 38.5.Prekid otpornikaR 4, tranzistor

je u isključenom stanju:

V e = 1,25 V, V b = 1,74 V, V c = 10 V.

Riža. 38.6.Prijelazni kratki spoj

baza-emiter, tranzistor je unutra

granično stanje:V e = 0,48 V, V b = 0,48 V, V c = 10 V.

Imajte na umu da izraz “visok V BE" znači prekoračenje normalnog prednapona emiterskog spoja za 0,1 - 0,2 V.

Kvar tranzistora također stvara uvjete prekida. Naponi na kontrolnim točkama ovise u ovom slučaju o prirodi kvara i vrijednostima elemenata kruga. Na primjer, kratki spoj emiterski spoj (sl. 38.6) dovodi do prekida struje tranzistora i paralelnog spajanja otpornika R 2 i R 4 . Kao rezultat, potencijal baze i emitera se smanjuje na vrijednost koju određuje razdjelnik napona R 1 – R 2 || R 4 .

Tablica 38.1. Prekidni uvjeti

Kvar		Uzrok
1. V e V b V c V BITI	Vac	Prekid otpornika R 1
V e V b V c V BITI	Visoko Normalno V CC Niska	Prekid otpornika R 4
V e V b V c V BITI	Niska Niska Niska Normalan	Prekid otpornika R 3

Potencijal kolektora u ovom slučaju očito je jednakV CC . Na sl. 38.7 razmatra slučaj kratkog spoja između kolektora i emitera.

Ostali slučajevi neispravnosti tranzistora dati su u tablici. 38.2.

Riža. 38.7.Kratki spoj između kolektora i emitera, tranzistor je u isključenom stanju:V e = 2,29 V, V b = 1,77 V, V c = 2,29 V.

Tablica 38.2

Kvar		Uzrok
V e V b V c V BITI	0 Normalno V CC Vrlo visoka, ne može se održati u funkciji pn-tranzicija	Prekid spoja baza-emiter
V e V b V c V BITI	Nisko Nisko V CC Normalan	Diskontinuitet prijelaza baza-kolektor

Zasićenost

Kao što je objašnjeno u pogl. 21, struja tranzistora određena je prednaponom prednapona spoja baza-emiter. Malo povećanje ovog napona dovodi do snažnog povećanja struje tranzistora. Kada struja kroz tranzistor dosegne najveću vrijednost, kaže se da je tranzistor zasićen (u stanju zasićenja). Potencijal

Tablica 38.3

Kvar		Uzrok
1. V e V b V c	Visoko ( V c) visoko Niska	Prekid otpornika R 2 ili nizak otpor otpornikaR 1
V e V b V c	Niska Vrlo nisko	Kratki spoj kondenzatoraC 3

Napon kolektora opada s porastom struje i kada se postigne zasićenje praktički je jednak potencijalu emitera (0,1 - 0,5 V). Općenito, pri zasićenju, potencijali emitera, baze i kolektora približno su na istoj razini (vidi tablicu 38.3).

Normalni statički način rada

Podudarnost izmjerenih i nominalnih istosmjernih napona i odsutnost ili niska razina signala na izlazu pojačala ukazuju na kvar povezan s prolaskom izmjeničnog signala, na primjer, unutarnji prekid u spojnom kondenzatoru. Prije zamjene kondenzatora za koji se sumnja da je u kvaru, provjerite je li neispravan tako da paralelno s njim spojite radni kondenzator slične snage. Prekid kondenzatora za odvajanje u krugu emitera ( C 3 u dijagramu na sl. 38.3) dovodi do smanjenja razine signala na izlazu pojačala, ali signal se reproducira bez izobličenja. Veliko curenje ili kratki spoj u ovom kondenzatoru obično će promijeniti istosmjerno ponašanje tranzistora. Ove promjene ovise o statičkim modovima prethodnih i sljedećih kaskada.

Prilikom rješavanja problema morate zapamtiti sljedeće.

1. Ne donosite ishitrene zaključke na temelju usporedbe izmjerenog i nazivnog napona samo u jednoj točki. Potrebno je zabilježiti cijeli skup izmjerenih vrijednosti napona (na primjer, na emiteru, bazi i kolektoru tranzistora u slučaju kaskade tranzistora) i usporediti ga sa skupom odgovarajućih nazivnih napona.

2. Uz točna mjerenja (za voltmetar s osjetljivošću od 20 kOhm/V, može se postići točnost od 0,01 V), dva identična očitanja na različitim ispitnim točkama u velikoj većini slučajeva ukazuju na kratki spoj između tih točaka. No, postoje iznimke, pa se sve daljnje provjere moraju provesti kako bi se došlo do konačnog zaključka.

Značajke dijagnostike digitalnih sklopova

U digitalnim uređajima, najčešći kvar je takozvano "zapinjanje", kada je razina logičke 0 ("konstantna nula") ili logičke 1 ("konstantna jedinica") stalno prisutna na pinu IC ili čvoru kruga. Moguće su i druge greške, uključujući slomljene pinove IC-a ili kratke spojeve između PCB vodiča.

Riža. 38.8.

Dijagnostika kvarova u digitalnim sklopovima provodi se primjenom logičkih signala generator impulsa na ulaze elementa koji se ispituje i promatranje utjecaja tih signala na stanje izlaza pomoću logičke sonde. Za potpunu provjeru logičkog elementa, "prelazi se" njegova cijela tablica istinitosti. Razmotrimo, na primjer, digitalni sklop na sl. 38.8. Prvo se bilježe logička stanja ulaza i izlaza svakog logičkog ulaza i uspoređuju sa stanjima u tablici istine. Sumnjivi logički element testira se pomoću generatora impulsa i logičke sonde. Razmotrimo, na primjer, logička vrata G 1 . Na njegovom ulazu 2 konstantno je aktivna logička razina 0. Za testiranje elementa sonda generatora postavlja se na pin 3 (jedan od dva ulaza elementa), a sonda sonde se instalira na pin 1 (izlaz elementa). Pozivajući se na tablicu istinitosti elementa NOR, vidimo da ako jedan od ulaza (pin 2) ovog elementa ima logičku razinu 0, tada se razina signala na njegovom izlazu mijenja kada se logičko stanje drugog ulaza (pin 3) promjene.

Tablica istinitosti elemenataG 1

Zaključak 2	Zaključak 3	Zaključak 1

Na primjer, ako u početnom stanju postoji logička 0 na pinu 3, tada se na izlazu elementa (pin 1) nalazi logička 1. Ako sada koristite generator za promjenu logičkog stanja pina 3 u logičko 1, tada će se razina izlaznog signala promijeniti od 1 do 0, što i registrira sondu. Suprotan rezultat se opaža kada, u početnom stanju, logička razina 1 radi na pinu 3. Slični testovi mogu se primijeniti na druge logičke elemente. Tijekom ovih testova nužno je koristiti tablicu istinitosti logičkog elementa koji se testira, jer samo u tom slučaju možete biti sigurni u ispravnost testiranja.

Značajke dijagnostike mikroprocesorskih sustava

Dijagnosticiranje grešaka u mikroprocesorskom sustavu sa strukturom sabirnice ima oblik uzorkovanja niza adresa i podataka koji se pojavljuju na adresnim i podatkovnim sabirnicama i zatim ih uspoređuje s dobro poznatim nizom za radni sustav. Na primjer, greška kao što je konstanta 0 na liniji 3 (D 3) podatkovne sabirnice bit će označena konstantnom logičkom nulom na liniji D 3. Odgovarajući popis, tzv popis stanja, dobivena pomoću logičkog analizatora. Tipičan popis statusa prikazan na zaslonu monitora prikazan je na sl. 38.9. Alternativno, analizator potpisa može se koristiti za prikupljanje toka bitova, koji se naziva potpis, u nekom čvoru kruga i usporediti ga s referentnim potpisom. Razlika između ovih potpisa ukazuje na kvar.

Riža. 38.9.

Ovaj video govori o kompjuterskom testeru za dijagnosticiranje grešaka osobnih računala Tip IBM PC-a:

Mikrosklopovi su najbliži nazivu "crna kutija" - oni su uistinu crni, a njihova unutrašnjost za mnoge ostaje misterij.

Danas ćemo podići ovaj veo tajne, a u tome će nam pomoći sumporna i dušična kiselina.

Pažnja! Svaki rad s koncentriranim (a posebno kipućim) kiselinama izuzetno je opasan, a s njima se smije raditi samo s odgovarajućom zaštitnom opremom (rukavice, naočale, pregača, kapuljača). Upamtite, imamo samo 2 oka i dovoljna je jedna kap za svako: stoga sve što je ovdje napisano ne vrijedi ponavljati.

Otvor

Uzimamo mikro krugove koji nas zanimaju i dodamo koncentriranu sumpornu kiselinu. Pustiti da prokuha (~300 stupnjeva), ne miješati :-) Na dno se sipa soda bikarbona da neutralizira prolivenu kiselinu i njene pare.

Nakon 30-40 minuta ostaje ugljik iz plastike:

Izvadimo ga i izaberemo što će ići za još jednu životvornu kiselu kupku, a što je već spremno:

Ako su komadići ugljika čvrsto zalijepljeni za kristal, mogu se ukloniti kipućom koncentriranom dušičnom kiselinom (ali temperatura je ovdje puno niža, ~110-120C). Razrijeđena kiselina će pojesti metalizaciju, pa je potrebna koncentrirana kiselina:

Pogledajmo

Slike se mogu kliknuti (5-25MB JPEG). Neki od vas su možda već vidjeli neke od mojih fotografija.
Boje su tradicionalno "poboljšane" do maksimuma - u stvarnosti je nered boja mnogo manji.

PL2303HX- USB pretvarač<>RS232, oni se koriste u svim vrstama Arduina i njima sličnih:

LM1117- linearni regulator snage:

74HC595- 8-bitni registar posmaka:

NXP 74AHC00
74AHC00 - 4 NAND (2AND-NOT) elementa. Gledajući gigantsku veličinu kristala (944x854 µm) postaje očito da su “stare” mikronske tehnologije još uvijek u uporabi. Zanimljivo je vidjeti obilje "rezervnih" prolaza za povećanje prinosa.

Micron MT4C1024- dinamički memorijski čip, 1 Mebibit (2 20 bita). Korišten tijekom vremena 286. i 386. Veličina kristala - 8662x3969µm.

AMD Palce16V8h
GAL (Generic array logic) čipovi su prethodnici FPGA i CPLD.
AMD Palce16V8h je 32x64 niz AND elemenata.
Veličina kristala - 2434x2079µm, tehnologija 1µm.

ATtiny13A- jedan od najmanjih Atmel mikrokontrolera: 1 kb flash memorije i 32 bajta SRAM-a. Veličina kristala - 1620x1640 µm. Tehnološki standardi - 500nm.

ATmega8- jedan od najpopularnijih 8-bitnih mikrokontrolera.
Veličina kristala - 2855x2795µm, tehnološki standardi 500nm.

KR580IK80A(kasnije preimenovan u KR580VM80A) jedan je od najpopularnijih sovjetskih procesora.

Ispostavilo se da, suprotno uvriježenom mišljenju, nije sloj-po-sloj kopija Intel 8080/8080A (neki blokovi su slični, ali raspored i položaj kontaktnih pločica su značajno drugačiji).

Najtanje linije su 6µm.

STM32F100C4T6B- najmanji mikrokontroler temeljen na jezgri ARM Cortex-M3 koju proizvodi STMicroelectronics. Veličina kristala - 2854x3123µm.

Altera EPM7032- CPLD je vidio puno, i jedan je od rijetkih koji je radio na 5V struju. Veličina kristala - 3446x2252µm, tehnološki standardi 1µm.

Crna kutija je sada otvorena :-)
P.S. Ako imate mikro krugove od povijesnog značaja (na primjer, T34VM1, Sovjetski 286, strane čipove koji su stari i jedinstveni za svoje vrijeme), pošaljite ih i vidjet ćemo što je unutra.

Fotografije se distribuiraju pod licencom

Elektronika prati modernog čovjeka posvuda: na poslu, kod kuće, u autu. Kada radite u proizvodnji, bez obzira na specifično područje, često morate popravljati nešto elektroničko. Složimo se da ovo "nešto" nazovemo "uređajem". Ovo je tako apstraktna kolektivna slika. Danas ćemo govoriti o svim vrstama trikova za popravak koji će vam, nakon što ih svladate, omogućiti popravak gotovo bilo kojeg elektroničkog "uređaja", bez obzira na njegov dizajn, princip rada i opseg primjene.

Gdje početi

Malo je mudrosti u ponovnom lemljenju dijela, ali pronalazak neispravnog elementa glavni je zadatak popravka. Trebali biste početi određivanjem vrste kvara, jer to određuje gdje započeti popravak.

Postoje tri vrste:
1. uređaj uopće ne radi - indikatori ne svijetle, ništa se ne miče, ništa ne zuji, nema odgovora na kontrolu;
2. bilo koji dio uređaja ne radi, odnosno ne obavlja dio svojih funkcija, ali se u njemu još uvijek vide tračci života;
3. Uređaj uglavnom radi ispravno, ali ponekad radi tzv. Takav se uređaj još ne može nazvati pokvarenim, ali ipak ga nešto sprječava da normalno radi. Popravak se u ovom slučaju sastoji upravo u traženju ove smetnje. Ovo se smatra najtežim popravkom.
Pogledajmo primjere popravaka za svaku od tri vrste kvarova.

Popravak prve kategorije
Počnimo s najjednostavnijim - prva vrsta kvara je kada je uređaj potpuno mrtav. Svatko može pogoditi da morate početi s prehranom. Svi uređaji koji žive u vlastitom svijetu strojeva nužno troše energiju u ovom ili onom obliku. A ako se naš uređaj uopće ne pomiče, tada je vjerojatnost odsutnosti ove energije vrlo velika. Mala digresija. Prilikom rješavanja problema u našem uređaju često ćemo govoriti o "vjerojatnosti". Popravak uvijek počinje procesom utvrđivanja mogućih točaka utjecaja na neispravnost uređaja i procjenom vjerojatnosti da je svaka takva točka uključena u određeni kvar, nakon čega se ta vjerojatnost pretvara u činjenicu. U isto vrijeme, kako bi se napravila ispravna, odnosno s najvećim stupnjem vjerojatnosti, procjena utjecaja bilo kojeg bloka ili čvora na probleme uređaja pomoći će najcjelovitijem poznavanju dizajna uređaja, algoritma njegovog rada, fizikalne zakone na kojima se temelji rad uređaja, sposobnost logičnog razmišljanja i, naravno, iskustvo Njegovog Veličanstva. Jedan od naj učinkovite metode provođenje popravaka je takozvana metoda eliminacije. Iz cijelog popisa svih blokova i sklopova za koje se sumnja da sudjeluju u kvaru uređaja, s različitim stupnjevima vjerojatnosti, potrebno je dosljedno isključiti one nedužne.

Potrebno je započeti pretragu u skladu s tim s onim blokovima čija je vjerojatnost da su krivci ovog kvara najveća. Stoga slijedi da što je točnije ovaj stupanj vjerojatnosti određen, to će manje vremena biti potrošeno na popravke. U modernim "uređajima" unutarnji čvorovi su visoko integrirani jedni s drugima i postoji mnogo veza. Stoga je broj točaka utjecaja često iznimno velik. Ali i vaše iskustvo raste, a s vremenom ćete identificirati “štetočinu” u najviše dva ili tri pokušaja.

Na primjer, postoji pretpostavka da je blok "X" najvjerojatnije kriv za neispravnost uređaja. Zatim je potrebno provesti niz provjera, mjerenja, eksperimenata koji bi potvrdili ili opovrgli ovu pretpostavku. Ako nakon takvih eksperimenata ostane i najmanja sumnja u neuključenost bloka u "kriminalni" utjecaj na uređaj, tada se ovaj blok ne može potpuno isključiti s popisa osumnjičenih. Morate pronaći način da provjerite alibi osumnjičenika kako biste bili 100% sigurni u njegovu nevinost. Ovo je vrlo važno u metodi eliminacije. A najpouzdaniji način provjere sumnjivca na ovaj način je zamjena jedinice za koju se zna da je ispravna.

Vratimo se našem “pacijentu” kod kojeg smo pretpostavili nestanak struje. Gdje početi u ovom slučaju? I kao u svim drugim slučajevima - s potpunim vanjskim i unutarnjim pregledom "pacijenta". Nikada nemojte zanemariti ovaj postupak, čak ni kada ste sigurni da znate točna lokacija kvarovi. Uvijek pregledajte uređaj potpuno i vrlo pažljivo, bez žurbe. Često tijekom pregleda možete pronaći nedostatke koji ne utječu izravno na traženi kvar, ali koji mogu uzrokovati kvar u budućnosti. Potražite spaljene električne komponente, natečene kondenzatore i druge predmete sumnjivog izgleda.

Ako vanjski i unutarnji pregled ne daju nikakve rezultate, uzmite multimetar i bacite se na posao. Nadam se da nema potrebe podsjećati na provjeru prisutnosti mrežnog napona i osigurača. Razgovarajmo malo o napajanjima. Prije svega, provjerite visokoenergetske elemente jedinice za napajanje (PSU): izlazne tranzistori, tiristori, diode, mikro krugove snage. Tada možete početi griješiti na preostale poluvodiče, elektrolitičke kondenzatore i na kraju na preostale pasivne električne elemente. Općenito, vjerojatnost kvara elementa ovisi o njegovoj energetskoj zasićenosti. Što više energije električni element koristi za rad, to je veća vjerojatnost njegovog kvara.

Ako se mehaničke komponente istroše zbog trenja, onda se električne komponente istroše zbog struje. Što je veća struja, to je veće zagrijavanje elementa, a grijanje/hlađenje troši sve materijale ništa gore od trenja. Temperaturne fluktuacije dovode do deformacije materijala električnih elemenata na mikro razini zbog toplinskog širenja. Ovakva promjenjiva temperaturna opterećenja glavni su razlog tzv. efekta zamora materijala tijekom rada električnih elemenata. To se mora uzeti u obzir pri određivanju redoslijeda elemenata provjere.

Ne zaboravite provjeriti postoji li u izvoru napajanja valovitost izlaznog napona ili bilo kakva druga smetnja na sabirnicama napajanja. Iako ne često, takvi kvarovi mogu uzrokovati neispravnost uređaja. Provjerite dolazi li struja doista do svih potrošača. Možda zbog problema u konektoru/kabelu/žici ova “hrana” ne dolazi do njih? Napajanje će biti ispravno, ali još uvijek neće biti energije u blokovima uređaja.

Također se događa da greška leži u samom opterećenju - tamo kratki spoj (kratki spoj) nije neuobičajen. U isto vrijeme, neki "ekonomični" izvori napajanja nemaju strujnu zaštitu i, shodno tome, nema takve indikacije. Stoga treba provjeriti i verziju kratkog spoja u opterećenju.

Sada druga vrsta neuspjeha. Iako bi i ovdje sve trebalo započeti istim vanjskim-unutarnjim pregledom, puno je veća raznolikost aspekata na koje treba obratiti pozornost. - Najvažnije je imati vremena zapamtiti (zapisati) cijelu sliku stanja zvuka, svjetla, digitalne indikacije uređaja, šifre grešaka na monitoru, displeju, položaj alarma, zastavica, žmigavaca na vrijeme nesreće. Štoviše, to se mora učiniti prije nego što se resetira, potvrdi ili isključi! Vrlo je važno! Nedostatak neke važne informacije sigurno će povećati vrijeme utrošeno na popravke. Provjerite sve dostupne indikacije - i hitne i operativne, i zapamtite sva očitanja. Otvorite upravljačke ormare i zapamtite (zapišite) stanje unutarnje indikacije, ako postoji. Protresite ploče instalirane na matičnoj ploči, kabele i blokove u tijelu uređaja. Možda će problem nestati. I svakako očistite radijatore za hlađenje.

Ponekad ima smisla provjeriti napon na nekom sumnjivom indikatoru, pogotovo ako je žarulja sa žarnom niti. Pažljivo pročitajte očitanja monitora (zaslona), ako su dostupna. Dešifrirajte kodove grešaka. Pogledajte tablice ulaznih i izlaznih signala u trenutku nesreće, zapišite njihov status. Ako uređaj ima funkciju snimanja procesa koji se odvijaju s njim, ne zaboravite pročitati i analizirati takav dnevnik događaja.

Nemojte se sramiti - pomirišite uređaj. Osjeća li se karakterističan miris spaljene izolacije? Obratite posebnu pozornost na proizvode od karbolita i druge reaktivne plastike. Ne događa se često, ali se dogodi da probiju, a taj je proboj ponekad vrlo teško uočiti, pogotovo ako je izolator crn. Zbog svojih reaktivnih svojstava, ove se plastike ne savijaju kada su izložene visokoj toplini, što također otežava otkrivanje slomljene izolacije.

Potražite potamnjelu izolaciju na namotima releja, startera i elektromotora. Postoje li potamnjeli otpornici ili drugi električni i radio elementi koji su promijenili svoju normalnu boju i oblik?

Ima li natečenih ili napuknutih kondenzatora?

Provjerite ima li vode, prljavštine ili stranih tijela u uređaju.

Pogledajte je li konektor nakošen ili blok/ploča nije u potpunosti umetnuta na svoje mjesto. Pokušajte ih izvaditi i ponovno umetnuti.

Možda je neki prekidač na uređaju u pogrešnom položaju. Tipka je zapela ili su pomični kontakti prekidača u srednjem, a ne fiksnom položaju. Možda je kontakt nestao u nekom prekidaču, prekidaču, potenciometru. Dodirnite ih sve (s uređajem bez napona), pomaknite ih, uključite ih. Neće biti suvišno.

Provjerite mehaničke dijelove izvršnih tijela na zaglavljivanje - okrenite rotore elektromotora i koračnih motora. Po potrebi pomaknite druge mehanizme. Usporedite primijenjenu silu s drugim sličnim radnim uređajima, ako naravno postoji takva mogućnost.

Pregledajte unutrašnjost uređaja u radnom stanju - možda ćete vidjeti jako iskrenje u kontaktima releja, startera, prekidača, što će ukazivati ​​na previsoku struju u ovom krugu. A ovo je već dobar trag za rješavanje problema. Često je uzrok takvog kvara kvar senzora. Ovi posrednici između vanjskog svijeta i uređaja kojem služe obično se nalaze daleko izvan granica samog tijela uređaja. I pritom obično rade u agresivnijem okruženju od unutarnjih dijelova uređaja koji su nekako zaštićeni od vanjskih utjecaja. Stoga svi senzori zahtijevaju povećanu pozornost. Provjerite njihovu učinkovitost i odvojite vrijeme da ih očistite od prljavštine. Granični prekidači, razni kontakti za blokiranje i drugi senzori s galvanskim kontaktima osumnjičeni su visokog prioriteta. I općenito svaki "suhi kontakt" tj. nije zalemljen, trebao bi postati element velike pozornosti.

I još nešto - ako je uređaj dugo služio, tada biste trebali obratiti pozornost na elemente koji su najosjetljiviji na bilo kakvo trošenje ili promjenu njihovih parametara tijekom vremena. Na primjer: mehaničke komponente i dijelovi; elementi izloženi povećanoj toplini ili drugim agresivnim utjecajima tijekom rada; elektrolitski kondenzatori, od kojih neki tipovi s vremenom gube kapacitet zbog sušenja elektrolita; sve kontaktne veze; kontrole uređaja.

Gotovo sve vrste "suhih" kontakata s vremenom gube svoju pouzdanost. Posebnu pozornost treba obratiti na posrebrene kontakte. Ako je uređaj dugo radio bez održavanja, preporučam da prije dubinskog rješavanja problema obavite preventivno održavanje kontakata - posvijetlite ih običnom gumicom i obrišite alkoholom. Pažnja! Nikada nemojte koristiti abrazivni brusni papir za čišćenje posrebrenih ili pozlaćenih kontakata. Ovo je sigurna smrt za konektor. Posrebrenje ili pozlaćivanje se uvijek radi u vrlo tankom sloju, a abrazivom se vrlo lako izbriše do bakra. Korisno je provesti postupak samočišćenja kontakata utičničnog dijela konektora, u profesionalnom žargonu "majke": spojite i odspojite konektor nekoliko puta, opružni kontakti se lagano čiste od trenja. Također savjetujem da ih pri radu s kontaktnim priključcima ne dodirujete rukama - mrlje od ulja s prstiju negativno utječu na pouzdanost električnog kontakta. Čistoća je ključ pouzdanog rada kontakta.

Prva stvar je provjeriti rad bilo koje blokade ili zaštite na početku popravka. (U svakoj uobičajenoj tehničkoj dokumentaciji za uređaj postoji poglavlje s Detaljan opis brave koje se koriste u njemu.)

Nakon pregleda i provjere napajanja, ustanovite što je najvjerojatnije pokvareno na uređaju i provjerite ove verzije. Ne biste trebali ići ravno u džunglu uređaja. Prvo provjerite svu periferiju, posebno ispravnost izvršnih tijela - možda se nije pokvario sam uređaj, već neki mehanizam kojim upravlja. Općenito, preporuča se proučiti, iako ne do suptilnosti, cijeli proizvodni proces u kojem je predmetni uređaj sudionik. Kada se iscrpe očite verzije, tada sjednite za svoj stol, skuhajte čaj, rasporedite dijagrame i ostalu dokumentaciju za uređaj i “rađajte” nove ideje. Razmislite o tome što je još moglo uzrokovati ovu bolest uređaja.

Nakon nekog vremena trebali biste imati određeni broj novih verzija. Ovdje preporučujem da ne žurite trčati i provjeriti ih. Sjednite negdje na mirnom mjestu i razmislite o ovim verzijama s obzirom na veličinu vjerojatnosti svake od njih. Istrenirajte se u procjeni takvih vjerojatnosti, a kada steknete iskustvo u takvom odabiru, počet ćete puno brže obavljati popravke.

Najučinkovitiji i najpouzdaniji način provjere funkcionalnosti sumnjive jedinice ili sklopa uređaja, kao što je već spomenuto, je zamjena za poznato ispravan. Ne zaboravite pažljivo provjeriti potpuni identitet blokova. Ako spojite jedinicu koja se ispituje na uređaj koji ispravno radi, tada, ako je moguće, budite na sigurnoj strani - provjerite postoji li u jedinici previsoke izlazne napone, kratki spoj u napajanju i napojnom dijelu i drugo moguće kvarove, što može oštetiti radni uređaj. Događa se i suprotno: spojite radnu ploču donatora na pokvareni uređaj, provjerite što ste željeli, a kada je vratite natrag, pokaže se da ne radi. Ovo se ne događa često, ali imajte ovo na umu.

Ako je na ovaj način bilo moguće pronaći neispravnu jedinicu, tada će takozvana "analiza potpisa" pomoći u daljnjoj lokalizaciji potrage za greškom na određeni električni element. Ovo je naziv metode u kojoj serviser provodi inteligentnu analizu svih signala s kojima "živi" testirani čvor. Spojite jedinicu, čvor ili ploču koja se proučava na uređaj pomoću posebnih produžnih kabela-adaptera (oni se obično isporučuju s uređajem) tako da postoji slobodan pristup svim električnim elementima. Postavite krug i mjerne instrumente u blizini i uključite napajanje. Sada usporedite signale na kontrolnim točkama na ploči s naponima i oscilogramima na dijagramu (u dokumentaciji). Ako dijagram i dokumentacija ne blistaju takvim detaljima, onda razbijte glavu. Ovdje će dobro doći dobro poznavanje dizajna sklopova.

Ako imate bilo kakvih nedoumica, možete "objesiti" radnu ploču uzorka s radnog uređaja na adapter i usporediti signale. Provjerite dijagramom (s dokumentacijom) sve moguće signale, napone, oscilograme. Ako se utvrdi odstupanje bilo kojeg signala od norme, nemojte žuriti zaključiti da je ovaj električni element neispravan. To možda nije uzrok, već jednostavno posljedica drugog abnormalnog signala koji je prisilio ovaj element da proizvede lažni signal. Tijekom popravaka pokušajte suziti pretragu i lokalizirati kvar što je više moguće. Kada radite sa sumnjivim čvorom/jedinicom, osmislite testove i mjerenja za njega koji bi sigurno isključili (ili potvrdili) uključenost ovog čvora/jedinice u ovaj kvar! Razmislite sedam puta kada isključite blok iz nepouzdanosti. Sve sumnje u ovom slučaju moraju se odagnati jasnim dokazima.

Uvijek izvodite eksperimente inteligentno; metoda "znanstvenog bockanja" nije naša metoda. Kažu, daj da probijem ovu žicu ovdje i vidim što će se dogoditi. Nikada nemojte biti poput takvih "popravljača". Posljedice svakog eksperimenta moraju se promisliti i snositi korisna informacija. Besmisleni eksperimenti su gubljenje vremena, a osim toga, možete nešto pokvariti. Razvijte svoju sposobnost logičnog razmišljanja, nastojte vidjeti jasne uzročno-posljedične veze u radu uređaja. Čak i rad pokvarenog uređaja ima svoju logiku, za sve postoji objašnjenje. Ako možete razumjeti i objasniti nestandardno ponašanje uređaja, pronaći ćete njegov nedostatak. U poslu popravka vrlo je važno jasno razumjeti algoritam rada uređaja. Ako imate nedostatke u ovom području, pročitajte dokumentaciju, pitajte sve koji znaju nešto o problematici koja vas zanima. I ne bojte se pitati, suprotno uvriježenom mišljenju, to ne smanjuje vaš autoritet u očima vaših kolega, već naprotiv, pametni ljudi će to uvijek pozitivno cijeniti. Apsolutno je nepotrebno zapamtiti dijagram strujnog kruga uređaja; papir je izumljen za tu svrhu. Ali morate znati algoritam njegovog rada napamet. I sada već nekoliko dana “tresete” uređaj. Toliko smo ga proučavali da se čini da više nemamo kamo. I opetovano su mučili sve sumnjive blokove/čvorove. Isprobane su i naizgled najfantastičnije opcije, ali greška nije pronađena. Već vas počinje pomalo hvatati nervoza, možda i panika. Čestitamo! Dosegli ste vrhunac ove obnove. I jedino što tu može pomoći je... odmor! Samo ste umorni i trebate se odmoriti od posla. Kako iskusni ljudi kažu, oči su ti mutne. Zato prestanite s radom i potpuno odvojite pozornost od uređaja koji vam je na brizi. Možete raditi drugi posao ili ne raditi ništa. Ali trebate zaboraviti na uređaj. Ali kada se odmorite, i sami ćete osjetiti želju za nastavkom bitke. I kao što se često događa, nakon takve pauze iznenada ćete vidjeti tako jednostavno rješenje problema da ćete biti nevjerojatno iznenađeni!

Ali s trećom vrstom kvara, sve je mnogo kompliciranije. Budući da su kvarovi u radu uređaja obično slučajni, često je potrebno dosta vremena da se uhvati trenutak kvara. Osobitosti vanjski pregled u ovom slučaju, to uključuje kombiniranje potrage za mogućim uzrokom kvara s provođenjem preventivnog održavanja. Za referencu, ovdje je popis nekih mogućih uzroka kvarova.

Loš kontakt (prije svega!). Očistite sve konektore odjednom u cijelom uređaju i pažljivo pregledajte kontakte.

Pregrijavanje (kao i prehlađenje) cijelog uređaja, uzrokovano povišenom (niskom) temperaturom okoline, ili uzrokovano dugotrajnim radom s velikim opterećenjem.

Prašina na pločama, komponentama, blokovima.

Radijatori za hlađenje su prljavi. Pregrijavanje poluvodičkih elemenata koje hlade također može uzrokovati kvarove.

Smetnje u opskrbi strujom. Ako filtar za napajanje nedostaje ili je pokvaren, ili su njegova svojstva filtriranja nedovoljna za dane uvjete rada uređaja, tada će kvarovi u njegovom radu biti česti gosti. Kvarove pokušajte povezati s uključenjem nekog opterećenja u istu električnu mrežu iz koje se uređaj napaja i tako pronaći krivca za smetnje. Možda je neispravan mrežni filtar u susjednom uređaju ili neki drugi kvar na njemu, a ne na uređaju koji se popravlja. Ako je moguće, napajajte uređaj neko vrijeme iz besprekidnog izvora napajanja s dobrim ugrađenim zaštita od prenapona. Kvarovi će nestati - potražite problem na mreži.

I ovdje, kao iu prethodnom slučaju, najviše učinkovit način popravak je metoda zamjene blokova poznatim dobrima. Kada mijenjate blokove i sklopove između identičnih uređaja, pažljivo provjerite jesu li potpuno identični. Obratite pozornost na prisutnost osobnih postavki u njima - raznih potenciometara, prilagođenih krugova induktiviteta, prekidača, skakača, skakača, softverskih umetaka, ROM-a s različite verzije firmware Ako ih ima, onda odluku o zamjeni donesite nakon razmatranja svih mogućih problema koji mogu nastati zbog opasnosti od poremećaja rada jedinice/sklopa i uređaja u cjelini, zbog razlika u takvim postavkama. Ako još uvijek postoji hitna potreba za takvom zamjenom, tada ponovno konfigurirajte blokove s obveznim snimanjem prethodnog stanja - to će biti korisno pri povratku.

Događa se da su sve ploče, blokovi i komponente koje čine uređaj zamijenjene, ali kvar ostaje. To znači da je logično pretpostaviti da je greška smještena u preostaloj periferiji u kabelskim svežnjama, ožičenje unutar nekog konektora je otkačeno, možda postoji kvar na stražnjoj ploči. Ponekad je krivac zaglavljena igla konektora, na primjer u kutiji za kartice. Kada radite s mikroprocesorskim sustavima, ponekad pomaže pokretanje testnih programa nekoliko puta. Mogu se raditi u petlji ili konfigurirati za veliki broj ciklusa. Štoviše, bolje je ako su specijalizirani testni, a ne radni. Ovi programi mogu zabilježiti kvar i sve podatke koji ga prate. Ako znate kako, sami napišite takav program testiranja, fokusirajući se na određeni kvar.

Događa se da učestalost kvarova ima određeni obrazac. Ako se neuspjeh može tempirati do izvršavanja određenog procesa u uređaju, onda imate sreće. Ovo je vrlo dobar trag za analizu. Stoga uvijek pažljivo pratite kvarove na uređaju, uočite sve okolnosti pod kojima se pojavljuju i pokušajte ih povezati s radom neke funkcije uređaja. Dugotrajno promatranje neispravnog uređaja u ovom slučaju može dati ključ za rješavanje misterija kvara. Ako nađete ovisnost o pojavi kvara na, na primjer, pregrijavanju, povećanju/smanjenju napona napajanja ili vibracijama, to će dati neku ideju o prirodi kvara. A onda - "neka tragač nađe."

Metoda zamjene kontrole gotovo uvijek donosi pozitivne rezultate. Ali blok pronađen na ovaj način može sadržavati mnogo mikro krugova i drugih elemenata. To znači da je moguće vratiti rad jedinice zamjenom samo jednog, jeftinog dijela. Kako dalje lokalizirati pretragu u ovom slučaju? Ni ovdje nije sve izgubljeno, postoji nekoliko zanimljivih tehnika. Gotovo je nemoguće uhvatiti kvar analizom potpisa. Stoga ćemo pokušati koristiti neke nestandardne metode. Potrebno je izazvati kvar bloka određenim lokalnim utjecajem na njega, a pritom je potrebno da se trenutak manifestacije kvara može vezati za određeni dio bloka. Objesite blok na adapter/produžni kabel i počnite ga mučiti. Ako sumnjate na mikropukotinu na ploči, možete pokušati fiksirati ploču na neku krutu podlogu i deformirati samo male dijelove njezine površine (kutovi, rubovi) i saviti ih u različitim ravninama. I u isto vrijeme promatrajte rad uređaja - uhvatite kvar. Možete pokušati lupkati drškom odvijača po dijelovima ploče. Nakon što se odlučite za područje ploče, uzmite leću i pažljivo potražite pukotinu. Ne često, ali ponekad je ipak moguće otkriti kvar, a, usput, mikropukotina nije uvijek krivac. Greške kod lemljenja mnogo su češće. Stoga se preporuča ne samo savijati samu ploču, već i pomicati sve njezine električne elemente, pažljivo promatrajući njihovu lemljenu vezu. Ako ima nekoliko sumnjivih elemenata, možete jednostavno lemiti sve odjednom tako da u budućnosti više nema problema s ovim blokom.

Ali ako se sumnja da je uzrok kvara neki poluvodički element na ploči, neće ga biti lako pronaći. Ali i ovdje možete reći da postoji donekle radikalan način izazivanja kvara: u radnom stanju zagrijte svaki električni element redom lemilicom i pratite ponašanje uređaja. Lemilo se mora nanijeti na metalne dijelove električnih elemenata kroz tanku ploču tinjca. Zagrijte na oko 100-120 stupnjeva, iako je ponekad potrebno i više. U ovom slučaju, naravno, postoji određena vjerojatnost dodatnog oštećenja nekog “nedužnog” elementa na ploči, no isplati li se riskirati u ovom slučaju na vama je da odlučite. Možete pokušati suprotno, hlađenje ledom. Također ne često, ali svejedno možete pokušati na ovaj način, kako mi kažemo, "izaberite grešku". Ako je jako vruće, i ako je moguće, naravno, promijenite sve poluvodiče na ploči. Redoslijed zamjene je silaznim redoslijedom energije i zasićenja. Zamijenite nekoliko blokova odjednom, povremeno provjeravajući rad bloka radi kvarova. Pokušajte temeljito zalemiti sve električne elemente na ploči, ponekad samo ovaj postupak vraća uređaj u zdrav život. Općenito, s kvarom ove vrste nikada se ne može jamčiti potpuni oporavak uređaja. Često se događa da tijekom rješavanja problema slučajno pomaknete neki element koji je imao slab kontakt. U ovom slučaju, kvar je nestao, ali najvjerojatnije će se ovaj kontakt ponovno manifestirati s vremenom. Popravak kvara koji se rijetko događa je nezahvalan posao, zahtijeva puno vremena i truda, a nema garancije da će uređaj biti popravljen. Stoga mnogi majstori često odbijaju popraviti takve hirovite uređaje i, iskreno, ne krivim ih za to.

U ovom članku ćemo govoriti o mikro krugovima, koje vrste postoje, kako su dizajnirani i gdje se koriste. Općenito, u suvremenoj elektroničkoj tehnologiji teško je pronaći uređaj koji ne koristi mikro krugove. Čak i najjeftinije kineske igračke koriste razne planarne čipove ispunjene spojem kojima su dodijeljene kontrolne funkcije. Štoviše, svake godine postaju sve složeniji iznutra, ali lakši za rukovanje i manji su izvana. Možemo reći da postoji stalna evolucija mikro krugova.

Mikrosklop je elektronički uređaj ili njegov dio koji može izvršiti određeni zadatak. Kada bi bilo potrebno riješiti takav problem, koji se rješava mnogim mikro krugovima, korištenjem diskretnih elemenata, korištenjem tranzistora, tada bi uređaj, umjesto malog pravokutnika dimenzija 1 centimetar sa 5 centimetara, zauzimao cijeli ormar i bio bi puno manji pouzdan. Ali ovako su izgledali računalni strojevi prije pola stotine godina!

Elektronički upravljački ormar - fotografija

Naravno, za rad mikro kruga nije dovoljno samo ga napajati; potreban vam je i tzv. body kit“, odnosno onih pomoćnih dijelova na ploči, zajedno s kojima mikro krug može obavljati svoju funkciju.

Chip body kit - crtež

Na gornjoj slici, sam mikro krug je označen crvenom bojom; svi ostali dijelovi su njegovi " body kit" Vrlo često se mikrosklopovi zagrijavaju tijekom rada; to mogu biti mikrosklopovi za stabilizatore, mikroprocesore i druge uređaje. U tom slučaju, kako bi se spriječilo izgaranje mikro kruga, mora se pričvrstiti na radijator. Mikro krugovi koji se moraju zagrijati tijekom rada odmah se dizajniraju s posebnom pločom hladnjaka - površinom koja se obično nalazi na stražnjoj strani mikro kruga, koja mora čvrsto pristajati na radijator.

Ali u spoju, čak i s pažljivo poliranim radijatorom i pločom, i dalje će biti mikroskopskih praznina, zbog čega će se toplina iz mikro kruga manje učinkovito prenositi na radijator. Za popunjavanje ovih praznina koristi se pasta koja provodi toplinu. Isti onaj koji primjenjujemo na procesor računala prije nego što na njega pričvrstimo radijator. Jedna od najraširenijih pasta je KPT–8.

Pojačala na mikro krugovima mogu se lemiti doslovno za 1-2 večeri i odmah počinju raditi, bez potrebe za složenim postavkama i visokokvalificiranim tunerima. Zasebno bih želio reći o mikro krugovima pojačala automobila; ponekad postoji doslovno 4-5 dijelova iz karoserije. Za sastavljanje takvog pojačala, uz određenu pažnju, nije vam potrebna čak ni tiskana pločica (iako je poželjno) i sve možete sastaviti pomoću površinske instalacije, izravno na igle mikro kruga.

Istina, nakon sastavljanja, bolje je odmah staviti takvo pojačalo u kućište, jer je takav dizajn nepouzdan, au slučaju slučajnog kratkog spoja žica, mikro krug se lako može spaliti. Stoga preporučam svim početnicima da posvete malo više vremena izradi tiskane pločice.

Regulirana napajanja temeljena na stabilizatorskim čipovima još je lakša za proizvodnju od sličnih na temelju tranzistora. Pogledajte koliko dijelova zamjenjuje jednostavan mikro krug LM317:

Mikrosklopovi na tiskanim pločicama u elektroničkim uređajima mogu se zalemiti izravno na staze za ispis ili postaviti u posebne utičnice.

Utičnica za duboki čip - fotografija

Razlika je u tome što ćemo u prvom slučaju, kako bismo zamijenili mikro krug, prvo morati odlemiti. A u drugom slučaju, kada stavimo mikro krug u utičnicu, samo trebamo izvaditi mikro krug iz utičnice i lako se može zamijeniti drugim. Tipičan primjer zamjene mikroprocesora u računalu.

Također, na primjer, ako sastavljate uređaj na mikrokontroleru na tiskanoj pločici, a niste predvidjeli programiranje unutar strujnog kruga, možete, ako ste na pločicu zalemili ne sam čip, već utičnicu u koju je umetnut, tada se čip može ukloniti i spojiti na posebnu programsku ploču.

Takve ploče već imaju utičnice zalemljene u različita kućišta mikrokontrolera za programiranje.

Analogni i digitalni mikrosklopovi

Proizvode se mikrosklopovi različite vrste, mogu biti analogni ili digitalni. Prvi, kao što naziv implicira, rade s analognim oblikom signala, dok drugi rade s digitalnim oblikom signala. Analogni signal može imati različite oblike.

Digitalni signal je niz jedinica i nula, signala visoke i niske razine. Visoka razina osigurava se primjenom 5 volti ili napona blizu njega na pin, niska razina je odsutnost napona ili 0 volti.

Tu su i mikro krugovi ADC (analogno digitalni pretvarač) I DAC (digitalno-analogni pretvarač) koji pretvara signal iz analognog u digitalni i obrnuto. Tipičan primjer ADC-a koristi se u multimetru za pretvorbu izmjerenih električnih veličina i njihov prikaz na zaslonu multimetra. Na donjoj slici, ADC je crna kap kojoj se tragovi približavaju sa svih strana.

Mikrokontroleri

Relativno nedavno, u usporedbi s proizvodnjom tranzistora i mikro krugova, pokrenuta je proizvodnja mikrokontrolera. Što je mikrokontroler?

Ovo je poseban čip, može se proizvoditi u oba Umočiti pa unutra SMD izvođenje, u čiju memoriju se može upisati program, tzv Hex datoteka. Ovo je kompajlirana firmware datoteka koja je napisana u posebnom editoru programski kod. Ali nije dovoljno napisati firmware; trebate ga prenijeti, flashati u memoriju mikrokontrolera.

Programer - fotografija

Služi za ovu svrhu programer. Kao što mnogi znaju, ima ih mnogo različiti tipovi mikrokontroleri - AVR, SLIKA i drugi, za različite vrste potrebni su nam različiti programeri. Postoji također, a svatko će moći pronaći i napraviti onaj koji odgovara njegovom stupnju znanja i mogućnostima. Ako ne želite sami izraditi programer, možete kupiti gotov u internetskoj trgovini ili ga naručiti iz Kine.

Gornja slika prikazuje mikrokontroler u SMD kućištu. Koje su prednosti korištenja mikrokontrolera? Prethodno smo prilikom projektiranja i sastavljanja uređaja pomoću diskretnih elemenata ili mikrosklopova specificirali rad uređaja kroz specifičnu, često složenu vezu na tiskanoj pločici pomoću mnogo dijelova. Sada samo trebamo napisati program za mikrokontroler koji će istu stvar raditi programski, često brže i pouzdanije nego sklop bez upotrebe mikrokontrolera. Mikrokontroler je cijelo računalo, s I/O priključcima, mogućnošću spajanja zaslona i senzora, kao i upravljanja drugim uređajima.

Naravno, poboljšanje mikro krugova neće stati na tome, i možemo pretpostaviti da će za 10 godina zapravo biti mikro krugova od riječi " mikro" - oku nevidljiv, koji će sadržavati milijarde tranzistora i drugih elemenata, veličine nekoliko atoma - tada će stvaranje najsloženijih elektroničkih uređaja stvarno postati dostupno čak i ne baš iskusnim radioamaterima! Naš kratki pregled došao je do kraj, bili smo s tobom AKV.

Raspravljajte o članku MIKROKRUGOVI