V tomto článku sa pozrieme na najzákladnejšie čipové balíčky, ktoré sa veľmi často používajú v každodennej elektronike.

DIP(Angličtina) D ual ja n riadok P balík)- puzdro s dvoma radmi vodičov na dlhých stranách mikroobvodu. Predtým a pravdepodobne aj dnes bol balík DIP najobľúbenejším balíkom pre viackolíkové mikroobvody. Vyzerá to takto:

V závislosti od počtu kolíkov mikroobvodu sa počet jeho kolíkov umiestni za slovo „DIP“. Napríklad mikroobvod, alebo skôr mikrokontrolér atmega8, má 28 kolíkov:

Preto sa jeho balík bude volať DIP28.

Ale pre tento mikroobvod sa puzdro bude nazývať DIP16.

V zásade sa v balíku DIP v Sovietskom zväze vyrábali logické mikroobvody, operačné zosilňovače atď. Teraz balík DIP tiež nestráca svoj význam a stále sa v ňom vyrábajú rôzne mikroobvody, od jednoduchých analógových až po mikrokontroléry.

Obal DIP môže byť vyrobený z plastu (čo je vo väčšine prípadov) a je tzv PDIP, ako aj z keramiky - CDIP. Cítiť telo CDIP tvrdý ako kameň, a to nie je prekvapujúce, pretože je vyrobený z keramiky.

Príklad CDIP zboru.

Existujú tiež modifikáciíHDIP, SDIP.

HDIP (H jesť rozptýliť DIP ) je DIP odvádzajúci teplo. Takéto mikroobvody prechádzajú cez seba veľkým prúdom, takže sa veľmi zahrievajú. Na odvádzanie prebytočného tepla musí mať takýto mikroobvod napríklad radiátor alebo podobne, pretože v strede mikruhu sú dve krídla radiátora:

SDIP (S nákupné centrum DIP ) je malý DIP. Mikroobvod v balení DIP, ale s malou vzdialenosťou medzi nohami mikroobvodu:

SIP bývanie

SIP rám ( S uhol ja n riadok P priznanie) - ploché puzdro s vývodmi na jednej strane. Veľmi jednoduchá inštalácia a zaberá málo miesta. Za názvom balíka sa píše aj počet špendlíkov. Napríklad mikruha zospodu v prípade SIP8.

O SIP Existujú aj úpravy HSIP(H jesť rozptýliť SIP). Teda ten istý prípad, ale s radiátorom

Puzdro na zips

PSČ ( Z igcak ja n riadok P priznanie) - ploché puzdro s vývodmi usporiadanými cik-cak. Na fotografii nižšie puzdro ZIP6. Číslo je počet kolíkov:

No, prípad s radiátorom hzip:

Práve sme sa pozreli na hlavnú triedu in-line balík mikročipy. Tieto integrované obvody sú navrhnuté na montáž cez otvory vytlačená obvodová doska.

Napríklad čip DIP14 nainštalovaný na doske s plošnými spojmi

a jeho závery na rubovej strane dosky, už bez spájky.

Niekomu sa stále darí spájkovať DIP čipy, ako sú čipy pre povrchovú montáž (viac o nich nižšie), ohnutím vývodov pod uhlom 90 stupňov alebo ich úplným narovnaním. Toto je zvrátenosť), ale funguje to).

Prejdime k inej triede mikroobvodov - čipy na povrchovú montáž alebo tzv SMD súčiastky. Sú tiež tzv rovinný rádiové komponenty.

Takéto mikroobvody sú prispájkované na povrchu dosky s plošnými spojmi pod priradenými tlačenými vodičmi. Vidíte obdĺžnikové stopy v rade? To sú tlačení vodiči alebo medzi ľuďmi náplasti. Práve na nich sú spájkované rovinné mikroobvody.

SOIC balík

Najväčším predstaviteľom tejto triedy mikroobvodov sú mikroobvody v balení. SOIC (S nákupné centrum- O obrysová čiara ja integrovaný C obvod) - malý mikroobvod s vodičmi na dlhých stranách. Je veľmi podobný DIP, ale venujte pozornosť jeho záverom. Sú rovnobežné s povrchom samotného puzdra:

Takto sú spájkované na doske:

Ako obvykle, číslo za „SOIC“ označuje počet kolíkov tohto mikroobvodu. Na fotke vyššie sú čipy v obale SOIC16.

SOP (S nákupné centrum O obrysová čiara P priznanie) je to isté ako SOIC.

SOP úpravy tela:

PSOP– plastové puzdro SOP. Je to ten najčastejšie používaný.

HSOP– SOP odvádzajúce teplo. Na odvod tepla slúžia malé radiátory v strede.

SSOP(S krčiť S nákupné centrum O obrysová čiara P balík)– „pokrčený“ SOP. To je ešte menšie ako kryt SOP

TSSOP(T hin S krčiť S nákupné centrum O obrysová čiara P balík)– tenký SSOP. Rovnaký SSOP, ale „rozmazaný“ valčekom. Jeho hrúbka je menšia ako hrúbka SSOP. V podstate v balíku TSSOP sú vyrobené mikroobvody, ktoré sa slušne zahrievajú. Preto je plocha takýchto mikroobvodov väčšia ako plocha konvenčných. Stručne povedané, puzdro-radiátor).

SOJ- rovnaký SOP, ale nohy sú ohnuté v tvare písmena "J" pod mikročipom. Na počesť takýchto nôh bol pomenovaný prípad SO J:

Ako obvykle, počet kolíkov je uvedený za typom obalu, napríklad SOIC16, SSOP28, TSSOP48 atď.

balík QFP

QFP (Q uad F lat P balík)- obdĺžnikové ploché telo. Hlavný rozdiel od kolegov SOIC je v tom, že nálezy sú umiestnené na všetkých stranách takéhoto čipu

Úpravy:

PQFP– plastové puzdro QFP. CQFP- Keramický obal QFP. HQFP– kryt QFP odvádzajúci teplo.

TQFP (T hin Q uad F lat P potvrdiť)- Tenký balík QFP. Jeho hrúbka je oveľa menšia ako hrúbka jeho náprotivku QFP.

PLCC (P elastické L v čele C bedro C dopravca) a CLCC (C eramický L v čele C bedro C dopravca)- plastové a keramické puzdro s kontaktmi umiestnenými na okrajoch, určené na inštaláciu do špeciálnej zásuvky, ľudovo nazývanej „postieľka“. Typickým zástupcom je čip BIOS vo vašich počítačoch.

Takto vyzerá „postieľka“ pre takéto mikroobvody

A takto „leží“ mikroobvod v postieľke.

Niekedy sa tieto čipy nazývajú QFJ, uhádli ste, kvôli špendlíkom v tvare písmen "J"

No, počet pinov je umiestnený za názvom balíka, napríklad PLCC32.

balík PGA

PGA (P v G zbaviť A pole)- matrica kolíkov. Ide o obdĺžnikové alebo štvorcové puzdro, v spodnej časti ktorého sú kolíky

Takéto mikroobvody sú tiež inštalované v špeciálnych lôžkach, ktoré upínajú kolíky mikroobvodov špeciálnou pákou.

V balíku PGA vyrábajú najmä procesory pre vaše osobné počítače.

LGA puzdro

LGA (L a G zbaviť A rray) - typ balíkov mikroobvodov s matricou kontaktných podložiek. Najčastejšie sa používa v počítačová technológia pre spracovateľov.

Posteľ pre LGA čipy vyzerá asi takto:

Ak sa pozriete pozorne, môžete vidieť pružinové kontakty.

Samotný mikroobvod, v tomto prípade PC procesor, má jednoducho metalizované podložky:

Aby všetko fungovalo, musí byť splnená podmienka: mikroprocesor musí byť pevne pritlačený k postieľke. Na tento účel sa používajú rôzne typy západiek.

Balík BGA

BGA (B všetky G zbaviť A lúč) je matica guľôčok.

Ako vidíme, tu sú vývody nahradené guľôčkami spájky. Na jeden takýto mikroobvod je možné umiestniť stovky olovených guľôčok. Úspora miesta na doske je fantastická. Preto sa mikroobvody v balení BGA používajú pri výrobe mobilných telefónov, tabletov, notebookov a iných mikroelektronických zariadení. O tom, ako spájkovať BGA, som písal aj v článku Spájkovanie BGA čipov.

V červených štvorčekoch som na doske označil mikroobvody v balení BGA mobilný telefón. Ako vidíte, teraz je všetka mikroelektronika postavená na mikroobvodoch BGA.

Technológia BGA je vrcholom mikroelektroniky. V súčasnosti už svet prešiel na technológiu microBGA obalov, kde je vzdialenosť medzi guľôčkami ešte menšia a pod jeden čip zmestíte aj tisíce (!) pinov!

Takže sme demontovali hlavné prípady mikroobvodov.

Na volaní čipu v balíku SOIC SOP alebo SOP SSOP nie je nič zlé. Rovnako nie je nič zlé na tom, keď sa prípad QFP nazýva TQFP. Hranice medzi nimi sa stierajú a sú to len konvencie. Ak však zavoláte mikroobvod v balíku BGA DIP, bude to už úplné fiasko.

Začínajúci rádioamatéri by si mali pamätať tri najdôležitejšie balíčky pre mikroobvody - to sú DIP, SOIC (SOP) a QFP bez akýchkoľvek úprav a tiež stojí za to poznať ich rozdiely. V podstate sú to práve tieto typy čipových balíkov, ktoré rádioamatéri vo svojej praxi využívajú najčastejšie.

Existujú dve testovacie metódy na diagnostikovanie poruchy. elektronický systém, prístroj alebo doska plošných spojov: funkčná kontrola a obvodová kontrola. Funkčná kontrola kontroluje činnosť testovaného modulu a obvodová kontrola spočíva v kontrole jednotlivých prvkov tohto modulu s cieľom zistiť ich hodnoty, polaritu atď. Zvyčajne sa obe tieto metódy aplikujú postupne. S vývojom automatického riadiaceho zariadenia bolo možné veľmi rýchlo obvodové riadenie s individuálnou kontrolou každého prvku dosky plošných spojov, vrátane tranzistorov, logických prvkov a čítačov. Funkčné riadenie sa tiež posunulo na novú kvalitatívnu úroveň vďaka využívaniu počítačového spracovania dát a metód počítačového riadenia. Pokiaľ ide o samotné princípy odstraňovania porúch, sú úplne rovnaké, bez ohľadu na to, či sa kontrola vykonáva manuálne alebo automaticky.

Riešenie problémov musí prebiehať v určitej logickej postupnosti, ktorej účelom je zistiť príčinu poruchy a následne ju odstrániť. Počet vykonaných operácií by sa mal obmedziť na minimum, aby sa predišlo zbytočným alebo nezmyselným kontrolám. Pred kontrolou chybného obvodu ho musíte dôkladne skontrolovať, aby ste zistili možné zjavné chyby: vypálené prvky, prerušenia vodičov na doske s plošnými spojmi atď. takéto vizuálne ovládanie sa bude vykonávať intuitívne. Ak kontrola nič neposkytla, môžete prejsť na postup riešenia problémov.

V prvom rade sa vykonáva funkčný test: skontroluje sa činnosť dosky a vykoná sa pokus o určenie chybného bloku a podozrivého chybného prvku. Pred výmenou chybného prvku musíte vykonať meranie v obvode parametre tohto prvku za účelom overenia jeho nefunkčnosti.

Funkčné testy

Funkčné testy možno rozdeliť do dvoch tried alebo sérií. Testy séria 1, volal dynamické testy, aplikované na hotové elektronické zariadenie na izoláciu chybného stupňa alebo bloku. Keď sa nájde špecifický blok, s ktorým je spojená chyba, vykonajú sa testy séria 2, alebo statické testy, na identifikáciu jedného alebo dvoch prípadne chybných prvkov (odpory, kondenzátory atď.).

Dynamické testy

Toto je prvý súbor testov vykonaných pri riešení problémov s elektronickým zariadením. Riešenie problémov by sa malo vykonávať v smere od výstupu zariadenia k jeho vstupu bisekčná metóda. Podstata tejto metódy je nasledovná. Po prvé, celý obvod zariadenia je rozdelený na dve časti: vstup a výstup. Na vstup výstupnej časti sa privádza signál, podobný signálu, ktorý za normálnych podmienok pôsobí v bode rozdelenia. Ak sa súčasne na výstupe získa normálny signál, chyba musí byť vo vstupnej časti. Táto vstupná časť je rozdelená na dve podsekcie a opakuje sa predchádzajúci postup. A tak ďalej, až kým nie je porucha lokalizovaná v najmenšom funkčne odlišnom stupni, napríklad v koncovom stupni, video zosilňovači alebo IF zosilňovači, frekvenčnom deličovi, dekodéri alebo samostatnom logickom prvku.

Príklad 1. Rádiový prijímač (obr. 38.1)

Najvhodnejšie prvé rozdelenie obvodu rádiového prijímača je rozdelenie na sekciu AF a sekciu IF / RF. Najprv sa skontroluje sekcia AF: na jej vstup (regulácia hlasitosti) sa privádza signál s frekvenciou 1 kHz cez izolačný kondenzátor (10-50 uF). Slabý alebo skreslený signál, ako aj jeho úplná absencia indikujú poruchu časti AF. Teraz rozdelíme túto časť na dve podsekcie: výstupný stupeň a predzosilňovač. Každá podsekcia sa kontroluje od výstupu. Ak je sekcia AF v poriadku, z reproduktora by mal byť počuť signál čistého tónu (1 kHz). V tomto prípade je potrebné hľadať poruchu vo vnútri IF / RF sekcie.

Ryža. 38.1.

Obslužnosť alebo nefunkčnosť AF sekcie si veľmi rýchlo overíte pomocou tzv test „skrutkovačom“. Dotknite sa konca skrutkovača vstupných svoriek časti AF (po nastavení ovládača hlasitosti na maximálnu hlasitosť). Ak je táto časť v poriadku, hukot reproduktora bude zreteľne počuteľný.

Ak sa zistí, že chyba je v IF/RF sekcii, mala by byť rozdelená do dvoch podsekcií: IF sekcia a RF sekcia. Najprv sa skontroluje IF sekcia: na jej vstup, t.j. na bázu tranzistora prvého IF, sa cez oddeľovací kondenzátor s kapacitou 1 privádza amplitúdovo modulovaný (AM) signál s frekvenciou 470 kHz 1 . 0,01-0,1 μF. FM prijímače vyžadujú 10,7 MHz frekvenčne modulovaný (FM) testovací signál. Ak je sekcia IF v poriadku, z reproduktora bude počuť čistý tón (400-600 Hz). V opačnom prípade by postup rozdeľovania medzifrekvenčných oddielov mal pokračovať, kým sa nenájde chybný stupeň, ako napríklad medzifrekvenčný medzifrekvencia alebo detektor.

Ak je chyba v sekcii RF, potom sa sekcia rozdelí na dve podsekcie, ak je to možné, a skontroluje sa nasledovne. Na vstup kaskády je privedený AM signál s frekvenciou 1000 kHz cez oddeľovací kondenzátor s kapacitou 0,01-0,1 μF. Prijímač je naladený na príjem rádiového signálu s frekvenciou 1000 kHz, alebo vlnovou dĺžkou 300 m v pásme stredných vĺn. V prípade FM prijímača je prirodzene potrebný testovací signál inej frekvencie.

Môžete tiež použiť alternatívny spôsob overenia - spôsob kaskádového overenia prechodu signálu. Rádio sa zapne a naladí stanicu. Potom sa od výstupu zariadenia pomocou osciloskopu kontroluje prítomnosť alebo neprítomnosť signálu v kontrolných bodoch, ako aj súlad jeho tvaru a amplitúdy s požadovanými kritériami pre pracovný systém. Pri odstraňovaní problémov v akomkoľvek inom elektronickom zariadení sa na vstup tohto zariadenia privádza nominálny signál.

Uvažované princípy dynamických testov je možné aplikovať na akékoľvek elektronické zariadenie za predpokladu, že systém je správne rozdelený a sú zvolené parametre testovacích signálov.

Príklad 2. Digitálny delič a displej (obr. 38.2)

Ako je zrejmé z obrázku, prvý test sa vykonáva v mieste, kde je obvod rozdelený na približne dve rovnaké časti. Na zmenu logického stavu signálu na vstupe bloku 4 sa používa generátor impulzov. Svetelná dióda (LED) na výstupe by mala zmeniť stav, ak sú západka, zosilňovač a LED v poriadku. Ďalšie odstraňovanie problémov by malo pokračovať v deličoch pred blokom 4. Rovnaký postup sa opakuje s generátorom impulzov, kým sa nezistí chybný delič. Ak LED nezmení stav pri prvom teste, potom je chyba v blokoch 4, 5 alebo 6. Potom by sa signál generátora impulzov mal priviesť na vstup zosilňovača atď.

Ryža. 38.2.

Princípy statických skúšok

Táto séria skúšok sa používa na určenie chybného prvku v kaskáde, ktorého zlyhanie bolo zistené v predchádzajúcej fáze kontrol.

1. Začnite kontrolou statických režimov. Použite voltmeter s citlivosťou aspoň 20 kOhm/V.

2. Merajte len napätie. Ak chcete určiť množstvo prúdu, vypočítajte ho meraním poklesu napätia na rezistore so známou hodnotou.

3. Ak merania pri jednosmernom prúde neodhalili príčinu poruchy, potom a až potom pristúpte k dynamickému testovaniu chybného stupňa.

Testovanie jednostupňového zosilňovača (obr. 38.3)

Typicky sú nominálne hodnoty konštantných napätí v kontrolné body kaskáda sú známe. Ak nie, vždy sa dajú odhadnúť s prijateľnou presnosťou. Porovnaním skutočne nameraných napätí s ich menovitými hodnotami môžete nájsť chybný prvok. Najprv sa určí statický režim tranzistora. Tu sú tri možnosti.

1. Tranzistor je v stave cutoff, nevytvára žiadny výstupný signál, alebo je v stave blízkom cutoff („prejde“ do oblasti cutoff v dynamickom režime).

2. Tranzistor je v saturácii, vytvára slabý skreslený výstupný signál, alebo je v stave blízkom saturácii ("prejde" do saturácie v dynamickom režime).

11 $. Tranzistor v normálnom statickom režime.

Ryža. 38.3. Menovité napätia:

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

Ryža. 38.4. Otvorte odpor R 3, tranzistor

je v odpojenom stave: V e = 0,3 V

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

Po nainštalovaní skutočný režim pri prevádzke tranzistora sa ukáže príčina prerušenia alebo saturácie. Ak tranzistor pracuje v normálnom statickom režime, porucha súvisí s prechodom striedavého signálu (takejto poruche sa budeme venovať neskôr).

odrezať

Režim cut-off tranzistora, t. j. zastavenie toku prúdu, nastane, keď a) prechod báza-emitor tranzistora má nulové predpätie alebo b) je prerušená dráha toku prúdu, a to: keď sa odpor zlomí ( vyhorí) R 3 alebo odpor R 4 alebo keď je chybný samotný tranzistor. Normálne, keď je tranzistor v stave odpojenia, kolektorové napätie sa rovná napätiu napájacieho zdroja V CC . Ak sa však odpor zlomí R 3 kolektor "pláva" a teoreticky by mal mať potenciál základne. Ak pripojíte voltmeter na meranie napätia na kolektore, spojenie medzi základňou a kolektorom je v podmienkach predpätia, ako je vidieť na obr. 38.4. V obvode "odpor R 1 - prechod základňa-kolektor - voltmetrom potečie prúd a voltmeter ukáže malé množstvo napätia. Tento údaj úplne súvisí s vnútorným odporom voltmetra.

Podobne, keď je prerušenie spôsobené otvoreným odporom R 4, emitor tranzistora "pláva", ktorý by teoreticky mal mať základný potenciál. Ak pripojíte voltmeter na meranie napätia na emitore, vytvorí sa obvod toku prúdu s predpätým prechodom báza-emitor. V dôsledku toho bude voltmeter ukazovať napätie o niečo vyššie ako menovité napätie na emitore (obr. 38.5).

V tabuľke. 38.1 sumarizuje chyby diskutované vyššie.

Ryža. 38.5.Otvorte odporR 4, tranzistor

je v odpojenom stave:

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

Ryža. 38.6.Prechodový skrat

báza-emitor, tranzistor je in

medzný stav:V e = 0,48 V, V b = 0,48 V, V c = 10 V.

Všimnite si, že výraz „vysoký V BE" znamená prekročenie normálneho predpätia emitorového prechodu o 0,1 - 0,2 V.

Porucha tranzistora tiež vytvára medzné podmienky. Napätia v riadiacich bodoch závisia v tomto prípade od povahy poruchy a menovitých hodnôt prvkov obvodu. Napríklad skrat prechodu emitoru (obr. 38.6) vedie k vypnutiu prúdu tranzistora a paralelnému zapojeniu rezistorov R 2 a R 4 . V dôsledku toho sa potenciál bázy a emitora zníži na hodnotu určenú deličom napätia R 1 – R 2 || R 4 .

Tabuľka 38.1. Medzné podmienky

Porucha		Príčina
1. V e V b V c V BE	vac	Otvorte odpor R 1
V e V b V c V BE	Vysoká Normálna V CC Nízka	Otvorte odpor R 4
V e V b V c V BE	Nízka Nízka Nízka Normálne	Otvorte odpor R 3

V tomto prípade je kolektorový potenciál zjavne rovnýV CC . Na obr. 38.7 uvažuje o prípade skratu medzi kolektorom a emitorom.

Ďalšie prípady zlyhania tranzistora sú uvedené v tabuľke. 38.2.

Ryža. 38.7.Skrat medzi kolektorom a emitorom, tranzistor je v odpojenom stave:V e = 2,29 V, V b = 1,77 V, V c = 2,29 V.

Tabuľka 38.2

Porucha		Príčina
V e V b V c V BE	0 Normálne V CC Veľmi vysoká, nedá sa udržať fungovaním pn-prechod	Prerušenie spojenia základňa-emitor
V e V b V c V BE	Nízka Nízka V CC Normálne	Diskontinuita spojenia základňa-kolektor

Sýtosť

Ako je vysvetlené v kap. 21 je prúd tranzistora určený priamym predpätím prechodu báza-emitor. Malé zvýšenie tohto napätia vedie k silnému zvýšeniu prúdu tranzistora. Keď prúd cez tranzistor dosiahne svoju maximálnu hodnotu, tranzistor sa považuje za nasýtený (je v stave nasýtenia). Potenciál

Tabuľka 38.3

Porucha		Príčina
1. V e V b V c	Vysoká ( V c) vysoká Nízka	Otvorte odpor R 2 alebo odpor s nízkym odporomR 1
V e V b V c	Nízka Veľmi nízky	Skrat kondenzátoraC 3

kolektora s rastúcim prúdom klesá a pri dosiahnutí saturácie sa prakticky rovná potenciálu emitora (0,1 - 0,5 V). Vo všeobecnosti sú pri nasýtení potenciály emitora, bázy a kolektora približne na rovnakej úrovni (pozri tabuľku 38.3).

Normálny statický režim

Zhoda nameraných a nominálnych jednosmerných napätí a neprítomnosť alebo nízka úroveň signálu na výstupe zosilňovača indikujú poruchu spojenú s prechodom striedavého signálu, napríklad vnútorné prerušenie spojovacieho kondenzátora. Pred výmenou podozrivého otvoreného kondenzátora sa uistite, že je chybný, a to tak, že k nemu paralelne zapojíte prevádzkyschopný kondenzátor blízkej hodnoty. Prerušenie oddeľovacieho kondenzátora v obvode emitora ( C 3 v diagrame na obr. 38.3) vedie k zníženiu úrovne signálu na výstupe zosilňovača, ale signál je reprodukovaný bez skreslenia. Veľký únik alebo skrat v tomto kondenzátore zvyčajne zmení režim tranzistora podľa priamy prúd. Tieto zmeny závisia od statických režimov predchádzajúcich a nasledujúcich etáp.

Pri odstraňovaní problémov majte na pamäti nasledovné.

1. Nerobte unáhlené závery na základe porovnania nameraných a menovité napätie len v jednom bode. Je potrebné zaznamenať celý súbor nameraných napätí (napríklad na emitore, báze a kolektore tranzistora v prípade tranzistorového stupňa) a porovnať ho so súborom zodpovedajúcich menovitých napätí.

2. Pri presných meraniach (pre voltmeter s citlivosťou 20 kOhm / V je dosiahnuteľná presnosť 0,01 V) dve identické odčítania na rôznych kontrolných bodoch vo veľkej väčšine prípadov indikujú skrat medzi týmito bodmi. Existujú však výnimky, takže pre konečný záver musíte vykonať všetky ďalšie kontroly.

Vlastnosti diagnostiky digitálnych obvodov

V digitálnych zariadeniach je najbežnejšou poruchou takzvané „zaseknutie“, keď úroveň logickej 0 („konštantná nula“) alebo logická 1 („konštantná jednotka“) je neustále na výstupe integrovaného obvodu alebo v uzle obvodu. . Možné sú aj iné poruchy, vrátane prerušenia vodičov IC alebo skratu medzi stopami PCB.

Ryža. 38.8.

Diagnostika porúch v digitálnych obvodoch sa vykonáva privedením signálov generátora logických impulzov na vstupy testovaného prvku a sledovaním vplyvu týchto signálov na stav výstupov pomocou logickej sondy. Pre úplnú kontrolu logického prvku je „prejdená“ celá jeho pravdivostná tabuľka. Zvážte napr. digitálny obvod na obr. 38.8. Najprv sa zaznamenajú logické stavy vstupov a výstupov každého logického prvku a porovnajú sa so stavmi v pravdivostnej tabuľke. Podozrivý logický prvok sa testuje pomocou generátora impulzov a logickej sondy. Zoberme si napríklad logický prvok G 1 . Na jeho vstupe 2 je neustále aktívna logická úroveň 0. Pre kontrolu prvku je sonda generátora inštalovaná na kolíku 3 (jeden z dvoch vstupov prvku) a sonda sondy na kolíku 1 (výstup prvku). S odvolaním sa na pravdivostnú tabuľku prvku OR NOT vidíme, že ak jeden zo vstupov (pin 2) tohto prvku má logickú úroveň 0, potom sa úroveň signálu na jeho výstupe zmení, keď sa logický stav druhého vstupu ( kolík 3) sa mení.

Tabuľka pravdivosti prvkovG 1

Záver 2	Záver 3	Záver 1

Napríklad, ak v pôvodný stav logická 0 pôsobí na pin 3, potom je na výstupe prvku (pin 1) logická 1. Ak teraz pomocou generátora zmeníme logický stav pinu 3 na logickú 1, úroveň výstupného signálu sa zmení z 1 na 0, čím sa zaregistruje sonda. Opačný výsledok sa pozoruje, keď v počiatočnom stave na kolík 3 pôsobí logická úroveň 1. Podobné testy možno použiť aj na iné logické prvky. V týchto testoch je bezpodmienečne nutné použiť pravdivostnú tabuľku testovaného logického prvku, pretože iba v tomto prípade si môžeme byť istí správnosťou testovania.

Vlastnosti diagnostiky mikroprocesorových systémov

Riešenie problémov v mikroprocesorovom systéme so zbernicovou štruktúrou má formu vzorkovania postupnosti adries a údajov, ktoré sa objavujú na adresovej zbernici a dátovej zbernici, a ich následného porovnávania so známou postupnosťou pre bežiaci systém. Napríklad porucha, ako je tvrdá 0 na riadku 3 (D3) dátovej zbernice, bude indikovaná tvrdou logickou nulou na riadku D3. Zodpovedajúci výpis, tzv výpis stavu, získané pomocou logického analyzátora. Typický zoznam stavu zobrazený na obrazovke monitora je znázornený na obr. 38.9. Alternatívne možno použiť analyzátor podpisu na zhromaždenie bitového toku, nazývaného podpis, v niektorom uzle v okruhu a jeho porovnanie s referenčným podpisom. Rozdiel v týchto podpisoch naznačuje poruchu.

Ryža. 38.9.

Toto video je o testeri počítača na riešenie problémov osobné počítače Typ IBM PC:

Dobrý deň milí rádioamatéri!
Vítam vás na stránke ""

Mikroobvody

Čip (IC - Integrovaný obvod, IC - Integrovaný obvod, čip alebo mikročip od English Chip, Microchip) je celé zariadenie obsahujúce tranzistory, diódy, rezistory a ďalšie aktívne a pasívne prvky, celkový počet ktoré môžu dosiahnuť niekoľko desiatok, stoviek, tisícok, desaťtisícov a viac. Existuje mnoho typov mikroobvodov. Najpoužívanejšie z nich sú hlavolam, operačných zosilňovačov, špecializovaný.

Väčšina mikroobvodov je umiestnená v obdĺžnikovom plastovom obale s ohybnými doštičkovými vývodmi (pozri obr. 1) umiestnenými po oboch stranách obalu. Na vrchu puzdra je podmienený kľúč - okrúhly alebo iná forma štítku, z ktorého sú kolíky očíslované. Ak sa pozriete na mikroobvod zhora, musíte počítať závery proti smeru hodinových ručičiek, a ak zdola, potom v smere hodinových ručičiek. Čipy môžu mať ľubovoľný počet kolíkov.

V domácej elektronike (avšak aj v zahraničí) sú mikroobvody obzvlášť populárne hlavolam, postavené na báze bipolárnych tranzistorov a rezistorov. Sú tiež tzv TTL čipy (TTL – tranzistorovo-tranzistorová logika). Názov tranzistor-tranzistor pochádza zo skutočnosti, že tranzistory sa používajú ako na vykonávanie logických funkcií, tak aj na zosilnenie výstupného signálu. Celý princíp ich činnosti je postavený na dvoch podmienených úrovniach: nízka alebo vysoká, alebo ekvivalentne stav logickej 0 alebo logickej 1. Takže pre mikroobvody série K155 sa napätie od 0 do 0,4 považuje za nízku úroveň zodpovedajúcu logickému 0. V, to znamená nie viac ako 0,4 V, a pre vysoké, zodpovedajúce logickej 1, - nie menej ako 2,4 V a nie viac ako napájacie napätie - 5 V, a pre mikroobvody série K176 určené na napájanie zo zdroja napätie 9 B, respektíve 0,02. ..0.05 a 8.6. ..8,8 V.

Označenie cudzích TTL mikroobvodov začína číslami 74, napríklad 7400. Bežné grafické označenia hlavných prvkov logických mikroobvodov sú znázornené na obr. 2. Existujú aj pravdivostné tabuľky, ktoré poskytujú predstavu o logike týchto prvkov.

Symbol logického prvku AND je znak „&“(spojka "a" v anglický jazyk) stojaci vo vnútri obdĺžnika (pozri obr. 2). Na ľavej strane sú dva (alebo viac) vstupné kolíky, napravo jeden výstupný kolík. Logika tohto prvku je nasledovná: vysokoúrovňové napätie sa objaví na výstupe iba vtedy, keď sú na všetkých jeho vstupoch signály rovnakej úrovne. Rovnaký záver možno urobiť pri pohľade na pravdivostnú tabuľku charakterizujúcu elektrický stav prvku AND a logické spojenie medzi jeho výstupnými a vstupnými signálmi. Takže napríklad, aby výstup (Out.) prvku mal vysoké napätie, ktoré zodpovedá jedinému (1) stavu prvku, musia oba vstupy (In. 1 a In. 2) majú napätie na rovnakej úrovni. Vo všetkých ostatných prípadoch bude prvok v nulovom (0) stave, to znamená, že na jeho výstupe bude fungovať nízke napätie.
Podmienený booleovský symbol ALEBO- číslo 1 v obdĺžniku. Rovnako ako prvok AND môže mať dva alebo viac vstupov. Výstupný signál zodpovedajúci vysokej úrovni (logická 1) sa objaví, keď je signál rovnakej úrovne privedený na vstup 1 alebo vstup 2, alebo súčasne na všetky vstupy. Skontrolujte tieto logické vzťahy výstupných a vstupných signálov tohto prvku oproti jeho pravdivostnej tabuľke.
Symbol podmieneného prvku NIE- tiež číslo 1 vnútri obdĺžnika. Má však jeden vchod a jeden východ. Malý kruh, ktorý začína čiaru výstupného signálu, symbolizuje logickú negáciu „NIE“ na výstupe prvku. V jazyku digitálnej technológie „NIE“ znamená, že prvok NIE JE invertor, teda elektronická „tehla“, ktorej výstupný signál má opačnú úroveň ako vstupný. Inými slovami: pokiaľ je na jeho vstupe signál nízkej úrovne, na výstupe bude signál vysokej úrovne a naopak. Nasvedčujú tomu aj logické úrovne v pravdivostnej tabuľke fungovania tohto prvku.
Logický prvok A NIE je kombináciou prvkov A a NIE, preto sa na jeho podmienenom grafickom označení nachádza znak „ & “ a malý krúžok na výstupnom signálnom vedení, ktorý symbolizuje logickú negáciu. Existuje len jeden východ, ale dva alebo viac vchodov. Logika prvku je nasledovná: signál vysokej úrovne sa na výstupe objaví iba vtedy, keď sú na všetkých vstupoch signály nízkej úrovne. Ak má aspoň jeden zo vstupov signál nízkej úrovne, výstup prvku AND-NOT bude mať signál vysokej úrovne, to znamená, že bude v jedinom stave a ak existuje signál vysokej úrovne na všetkých vstupoch bude v nulovom stave. Prvok AND-NOT môže vykonávať funkciu prvku NOT, teda stať sa invertorom. Aby ste to dosiahli, stačí spojiť všetky jeho vstupy. Potom, keď sa na takýto kombinovaný vstup privedie signál nízkej úrovne, výstupom prvku bude signál vysokej úrovne a naopak. Táto vlastnosť prvku AND-NOT je v digitálnej technike veľmi využívaná.

Označenie symbolu logické prvky(znaky „&“ alebo „1“) sa používa iba v domácich obvodoch.

Mikroobvody TTL poskytujú konštrukciu širokej škály digitálnych zariadení pracujúcich na frekvenciách do 80 MHz, ale ich významnou nevýhodou je vysoká spotreba energie.
V niektorých prípadoch, keď nie je potrebný vysoký výkon, ale potrebná minimálna spotreba energie, sú použité CMOS čipy, ktoré sa používajú FET a nie bipolárne. Zníženie CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor CMOS) znamená Complementary Metal Oxide Semiconductor. Hlavnou črtou mikroobvodov CMOS je zanedbateľná spotreba prúdu v statickom režime - 0,1 ... 100 μA. Pri prevádzke na maximálnej pracovnej frekvencii sa spotreba zvyšuje a približuje sa spotrebe najmenej výkonných TTL čipov. Mikroobvody CMOS zahŕňajú také známe série ako K176, K561, KR1561 a 564.

V triede analógové čipy izolované mikroobvody s lineárne charakteristiky - lineárne mikroobvody, ktoré zahŕňajú OU – Operačné zosilňovače. Názov " operačný zosilňovač“ je spôsobené tým, že v prvom rade sa takéto zosilňovače používajú na vykonávanie operácií sčítania signálov, ich diferenciácie, integrácie, inverzie atď. Analógové mikroobvody sa vyrábajú spravidla funkčne nedokončené, čo otvára široký priestor pre rádioamatérsku tvorivosť.

Operačné zosilňovače majú dva vstupy - invertujúci a neinvertujúci. V diagrame sú označené ako mínus a plus (pozri obr. 3). Privedením signálu na vstup plus - výstup je nezmenený, ale zosilnený signál. Privedením na mínusový vstup je výstupom invertovaný, ale aj zosilnený signál.

Pri výrobe rádioelektronických produktov použitie multifunkčných špecializovaných mikroobvodov, ktoré vyžadujú minimálny počet externých komponentov, môže výrazne skrátiť čas vývoja konečného zariadenia a výrobné náklady. Do tejto kategórie čipov patria čipy, ktoré sú určené na niečo konkrétne. Napríklad existujú mikroobvody pre výkonové zosilňovače, stereo prijímače a rôzne dekodéry. Všetky môžu mať úplne iný vzhľad. Ak má jeden z týchto mikroobvodov kovovú časť s otvorom, znamená to, že musí byť priskrutkovaný
radiátor.

Práca so špecializovanými mikroobvodmi je oveľa príjemnejšia ako s množstvom tranzistorov a rezistorov. Ak bolo predtým potrebné zostaviť rádiový prijímač s množstvom dielov, teraz si vystačíte s jedným mikroobvodom.

Elektronika sprevádza moderného človeka všade: v práci, doma, v aute. Pri práci vo výrobe a bez ohľadu na to, v akej konkrétnej oblasti, často musíte opraviť niečo elektronické. Dohodnime sa, že toto „niečo“ nazveme „zariadením“. Toto je taký abstraktný kolektívny obraz. Dnes budeme hovoriť o všetkých druhoch opravárenskej múdrosti, po zvládnutí ktorej môžete opraviť takmer každé elektronické „zariadenie“, bez ohľadu na jeho dizajn, princíp činnosti a rozsah.

Kde začať

Pri opätovnom spájkovaní dielu je málo múdrosti, ale nájsť chybný prvok je hlavnou úlohou opravy. Mali by ste začať určením typu poruchy, pretože závisí od toho, kde začať s opravou.

Existujú tri takéto typy:
1. prístroj vôbec nefunguje - indikátory nesvietia, nič sa nehýbe, nič nebzučí, nie sú žiadne odozvy na ovládanie;
2. akákoľvek časť zariadenia nefunguje, to znamená, že časť jeho funkcií sa nevykonáva, ale hoci sú v ňom stále viditeľné záblesky života;
3. Zariadenie väčšinou funguje správne, ale niekedy robí takzvané poruchy. Zatiaľ nie je možné nazvať takéto zariadenie zlomeným, ale stále mu niečo bráni v normálnej činnosti. Oprava v tomto prípade spočíva len v nájdení tohto rušenia. Predpokladá sa, že ide o najťažšiu opravu.
Pozrime sa na príklady opráv každého z troch typov porúch.

Oprava prvej kategórie
Začnime s najjednoduchším - rozpisom prvého typu, vtedy je zariadenie úplne mŕtve. Každý uhádne, že treba začať s výživou. Všetky zariadenia žijúce vo svojom vlastnom svete strojov nevyhnutne spotrebúvajú energiu v tej či onej forme. A ak sa naše zariadenie vôbec nehýbe, potom je pravdepodobnosť absencie práve tejto energie veľmi vysoká. Malá odbočka. Pri hľadaní chyby na našom zariadení často hovoríme o „pravdepodobnosti“. Oprava vždy začína procesom určenia možných bodov vplyvu na poruchu zariadenia a odhadom pravdepodobnosti zapojenia každého takéhoto bodu do tejto konkrétnej závady s následnou transformáciou tejto pravdepodobnosti na skutočnosť. Zároveň robte správnu vec, teda s tými najviac vysoký stupeň Najkompletnejšia znalosť zariadenia zariadenia, jeho algoritmu činnosti, fyzikálnych zákonov, na ktorých je zariadenie založené, schopnosť logicky myslieť a samozrejme skúsenosti Jeho Veličenstva pomôžu posúdiť pravdepodobnosť vplyvu akéhokoľvek bloku alebo uzla. o problémoch zariadenia. Jednou z najúčinnejších metód opravy je takzvaná eliminačná metóda. Z celého zoznamu všetkých blokov a zostáv podozrivých z podielu na závade zariadenia je s rôznou mierou pravdepodobnosti potrebné dôsledne vylúčiť nevinných.

Je potrebné začať hľadať od tých blokov, ktorých pravdepodobnosť, že môžu byť vinníkmi tejto poruchy, je najvyššia. Ukazuje sa teda, že čím presnejšie sa určí práve tento stupeň pravdepodobnosti, tým menej času strávia opravy. V moderných „zariadeniach“ sú interné uzly navzájom silne integrované a existuje veľa spojení. Preto je počet bodov vplyvu často extrémne veľký. Ale pribúdajú aj vaše skúsenosti a časom „škodca“ identifikujete maximálne na dva-tri pokusy.

Existuje napríklad predpoklad, že s vysokou pravdepodobnosťou je za chorobu zariadenia zodpovedný blok „X“. Potom musíte vykonať sériu kontrol, meraní, experimentov, ktoré by tento predpoklad potvrdili alebo vyvrátili. Ak po takýchto experimentoch zostane čo i len najmenšia pochybnosť, že blok nebol zapojený do „zločineckého“ vplyvu na zariadenie, potom tento blok nemožno úplne vylúčiť z počtu podozrivých. Je potrebné hľadať taký spôsob preverenia alibi podozrivého, aby sme si boli stopercentne istí jeho nevinou. To je pri eliminačnej metóde veľmi dôležité. A najviac spoľahlivým spôsobom takouto kontrolou podozrivého je výmena jednotky za známu dobrú.

Vráťme sa k nášmu „pacientovi“, u ktorého sme predpokladali výpadok prúdu. Kde začať v tomto prípade? A ako vo všetkých ostatných prípadoch – s kompletným externým a interným vyšetrením „pacienta“. Nikdy nezanedbávajte tento postup, aj keď ste si istí, že poznáte presné miesto poruchy. Kontrolujte prístroj vždy úplne a veľmi opatrne, pomaly. Pri obhliadke môžete často nájsť chyby, ktoré priamo neovplyvňujú hľadaný problém, ale v budúcnosti môžu spôsobiť poruchu. Hľadajte spálené elektrické komponenty, opuchnuté kondenzátory a iné podozrivo vyzerajúce predmety.

Ak externé a interné vyšetrenie neprinieslo žiadne výsledky, potom zoberte multimeter a pustite sa do práce. Dúfam, že nie je potrebné pripomínať kontrolu prítomnosti sieťového napätia a poistiek. Ale povedzme si trochu o napájacích zdrojoch. Najprv skontrolujte vysokoenergetické prvky napájacieho zdroja (PSU): výstupné tranzistory, tyristory, diódy, výkonové mikroobvody. Potom môžete začať hrešiť na zvyšné polovodiče, elektrolytické kondenzátory a v neposlednom rade aj na zvyšok pasívnych elektrických prvkov. Vo všeobecnosti hodnota pravdepodobnosti zlyhania prvku závisí od jeho energetickej nasýtenosti. Čím viac energie elektrický prvok spotrebuje na svoje fungovanie, tým je pravdepodobnejšie, že sa rozbije.

Ak sú mechanické komponenty opotrebované trením, elektrické sú opotrebované prúdom. Čím väčší je prúd, tým väčšie je zahrievanie prvku a zahrievaním / chladením sa opotrebúvajú materiály nie horšie ako trenie. Kolísanie teploty vedie k deformácii materiálu elektrických prvkov na mikroúrovni v dôsledku tepelnej rozťažnosti. Takéto premenlivé teplotné zaťaženia sú hlavnou príčinou takzvaného javu únavy materiálu počas prevádzky elektrických prvkov. Toto je potrebné vziať do úvahy pri určovaní poradia, v ktorom sa kontrolujú prvky.

Nezabudnite skontrolovať PSU na zvlnenie výstupného napätia alebo iné rušenie na napájacích zberniciach. Aj keď sú zriedkavé, takéto chyby môžu spôsobiť aj poruchu zariadenia. Skontrolujte, či sa napájanie skutočne dostane ku všetkým spotrebiteľom. Možno kvôli problémom s konektorom / káblom / drôtom sa k nim toto „jedlo“ nedostane? PSU bude prevádzkyschopný, ale v blokoch zariadenia stále nie je žiadna energia.

Stáva sa aj to, že porucha číha v samotnej záťaži – skrat (skrat) tam nie je nezvyčajný. Zároveň v niektorých „ekonomických“ PSU neexistuje prúdová ochrana, a preto neexistuje žiadna takáto indikácia. Preto by sa mala skontrolovať aj verzia skratu v záťaži.

Teraz zlyhanie druhého typu. Hoci aj tu by všetko malo začínať rovnakým externým a interným vyšetrením, existuje oveľa väčšia rozmanitosť aspektov, ktorým by sa mala venovať pozornosť. - Najdôležitejšie je mať čas si zapamätať (zapísať) celý obraz o stave zvuku, svetla, digitálnej indikácie zariadenia, chybových kódov na monitore, displeji, polohy alarmov, vlajok, blinkrov pri čas nehody. Navyše je povinný pred jeho resetovaním, potvrdením, vypnutím! Je to veľmi dôležité! chýbajú niektoré dôležitá informácia- znamená všetkými prostriedkami zvýšiť čas strávený opravami. Preskúmajte všetky dostupné indikácie – núdzové aj pracovné a zapamätajte si všetky namerané hodnoty. Otvorte ovládacie skrine a zapamätajte si (zapíšte si) stav vnútornej indikácie, ak existuje. Pretrepte dosky nainštalované na základnej doske, káble, bloky v puzdre zariadenia. Možno problém zmizne. A nezabudnite vyčistiť radiátory.

Niekedy má zmysel skontrolovať napätie na nejakom podozrivom indikátore, najmä ak ide o žiarovku. Pozorne si prečítajte hodnoty na monitore (displej), ak sú k dispozícii. Dešifrujte chybové kódy. Pozrite si tabuľky vstupných a výstupných signálov v čase nehody, zapíšte si ich stav. Ak má zariadenie funkciu zaznamenávania procesov, ktoré sa v ňom vyskytujú, nezabudnite si prečítať a analyzovať takýto protokol udalostí.

Pokojne si pričuchnite k zariadeniu. Je charakteristický zápach spálenej izolácie? Venujte zvláštnu pozornosť výrobkom vyrobeným z karbolitu a iných reaktívnych plastov. Zriedkavo, ale stáva sa, že prerazia, a toto poškodenie je niekedy veľmi ťažko viditeľné, najmä ak je izolátor čierny. Vďaka svojim reaktívnym vlastnostiam sa tieto plasty pri zahrievaní nedeformujú, čo tiež sťažuje odhalenie porušenej izolácie.

Hľadajte zatmavenú izoláciu vinutia relé, štartérov, elektromotorov. Existujú nejaké stmavené odpory a iné elektrické rádiové prvky, ktoré zmenili svoju normálnu farbu a tvar?

Existujú nejaké vyduté alebo "vystreľujúce" kondenzátory?

Skontrolujte, či sa v zariadení nenachádza voda, nečistoty alebo cudzie predmety.

Skontrolujte, či nie je konektor skosený alebo či blok/doska nie je úplne zasunutá na svoje miesto. Skúste ich odstrániť a znova vložiť.

Možno je niektorý prepínač na zariadení v nesprávnej polohe. Tlačidlo je zaseknuté alebo sa pohyblivé kontakty spínača dostali do strednej, nie pevnej polohy. Možno zmizol kontakt v nejakom prepínači, prepínači, potenciometri. Dotknite sa ich všetkých (keď je zariadenie vypnuté), presuňte ho, zapnite ho. Nebude to zbytočné.

Skontrolujte mechanické časti servopohonov, či nie sú zaseknuté - otočte rotory elektromotorov, krokové motory. Presuňte ďalšie mechanizmy podľa potreby. Porovnajte vynaložené úsilie v tomto prípade s inými podobnými pracovnými zariadeniami, ak samozrejme existuje taká možnosť.

Počas chodu skontrolujte vnútro prístroja – v kontaktoch relé, štartérov, spínačov môžete vidieť silné iskrenie, čo bude indikovať príliš vysoký prúd v tomto obvode. A to je dobrý tip na riešenie problémov. Častou chybou takéhoto zlyhania je porucha snímača. Títo sprostredkovatelia medzi vonkajším svetom a zariadením, ktoré obsluhujú, sú zvyčajne umiestnení ďaleko za okrajom samotného tela zariadenia. A zároveň väčšinou pracujú v agresívnejšom prostredí ako vnútorné časti zariadenia, ktoré sú tak či onak chránené pred vonkajšími vplyvmi. Preto si všetky senzory vyžadujú zvýšenú pozornosť na seba. Skontrolujte ich výkon a nebuďte príliš leniví, aby ste ich očistili od kontaminácie. Koncové spínače, rôzne blokovacie kontakty a iné snímače s galvanickými kontaktmi sú podozrivé s vysokou prioritou. A vôbec, akýkoľvek "suchý kontakt" t.j. nie je spájkované, malo by sa stať prvkom, ktorému treba venovať veľkú pozornosť.

A ďalší bod - ak zariadenie už dlho slúžilo, mali by ste venovať pozornosť prvkom, ktoré sú najviac náchylné na akékoľvek opotrebovanie alebo zmenu ich parametrov v priebehu času. Napríklad: mechanické súčasti a časti; prvky vystavené počas prevádzky zvýšenému teplu alebo iným agresívnym účinkom; elektrolytické kondenzátory, ktorých niektoré typy majú tendenciu časom strácať kapacitu v dôsledku vysychania elektrolytu; všetky kontaktné spojenia; ovládacie prvky prístrojov.

Takmer všetky typy "suchých" kontaktov časom strácajú svoju spoľahlivosť. Osobitná pozornosť by sa mala venovať postriebreným kontaktom. Ak zariadenie na dlhú dobu fungovalo bez údržby, odporúčam pred začatím hĺbkového odstraňovania problémov urobiť preventívnu údržbu kontaktov - rozjasniť ich obyčajnou gumou a utrieť alkoholom. Pozor! Na čistenie strieborných alebo pozlátených kontaktov nikdy nepoužívajte brúsne vankúšiky. Toto je istá smrť konektora. Náter striebrom alebo zlatom sa robí vždy vo veľmi tenkej vrstve a je veľmi jednoduché ho zmazať abrazívom na meď. Je užitočné vykonať samočistiaci postup kontaktov samičej časti konektora, v profesionálnom slangu „matka“: niekoľkokrát pripojte a odpojte konektor, pružné kontakty sú mierne očistené od trenia. Odporúčam tiež, aby ste sa pri práci s akýmkoľvek kontaktným spojením nedotýkali rukami - olejové škvrny z prstov negatívne ovplyvňujú spoľahlivosť elektrického kontaktu. Čistota je kľúčom k spoľahlivému fungovaniu kontaktu.

Prvá vec je skontrolovať fungovanie akéhokoľvek blokovania, ochrany na začiatku opravy. (V každej bežnej technickej dokumentácii k zariadeniu je kapitola s Detailný popis aplikované zámky.)

Po kontrole a kontrole napájania sa zamyslite nad tým, čo je s najväčšou pravdepodobnosťou v zariadení rozbité, a skontrolujte tieto verzie. Okamžite do džungle zariadenia sa neoplatí liezť. Najprv skontrolujte všetky periférie, najmä prevádzkyschopnosť výkonných orgánov - možno sa nerozbilo samotné zariadenie, ale nejaký ním riadený mechanizmus. Vo všeobecnosti sa odporúča študovať, aj keď nie do jemností, celý výrobný proces, ktorého sa zariadenie oddelenia zúčastňuje. Keď sa vyčerpajú zrejmé verzie - potom si sadnite k pracovnej ploche, uvarte si čaj, rozložte schémy a inú dokumentáciu k zariadeniu a „vytvorte“ nové nápady. Zamyslite sa nad tým, čo by ešte mohlo spôsobiť túto chorobu zariadenia.

Po určitom čase by ste sa mali „narodiť“ určitý počet nových verzií. Tu odporúčam neponáhľať sa utekať ich skontrolovať. Posaďte sa niekde v pokojnej atmosfére a premýšľajte o týchto verziách z hľadiska veľkosti pravdepodobnosti každej z nich. Cvičte sa v posudzovaní takýchto pravdepodobností a keď získate skúsenosti s takýmto výberom, začnete s opravami oveľa rýchlejšie.

Najúčinnejším a najspoľahlivejším spôsobom, ako otestovať prevádzkyschopnosť podozrivej jednotky, uzla zariadenia, je nahradiť ho známym dobrým. Nezabudnite starostlivo skontrolovať bločky z hľadiska ich úplnej identity. Ak testovanú jednotku pripojíte k zariadeniu, ktoré funguje správne, potom, ak je to možné, skontrolujte - skontrolujte jednotku, či nemá nadmerné výstupné napätie, skrat v napájacom zdroji a vo výkonovej časti a iné možné poruchy ktoré by mohli poškodiť zariadenie. Stáva sa to aj naopak: pripojíte darcovskú pracovnú dosku k rozbitému zariadeniu, skontrolujete, čo ste chceli, a keď to vrátite späť, ukáže sa, že nefunguje. Nestáva sa to často, no stále majte na pamäti tento bod.

Ak sa týmto spôsobom podarilo nájsť chybnú jednotku, potom takzvaná „analýza podpisu“ pomôže ďalej lokalizovať riešenie problémov na konkrétny elektrický prvok. Toto je názov metódy, pri ktorej opravár vykonáva intelektuálnu analýzu všetkých signálov, s ktorými testovaný uzol „žije“. Skúmaný blok, uzol, dosku pripojte k zariadeniu pomocou špeciálnych predlžovacích adaptérov (spravidla sa dodávajú so zariadením), aby bol voľný prístup ku všetkým elektrickým prvkom. Položte diagram vedľa seba meracie prístroje a zapnite napájanie. Teraz skontrolujte signály v riadiacich bodoch na doske s napätiami, priebehmi na diagrame (v dokumentácii). Ak schéma a dokumentácia nežiari takýmito detailmi, namáhajte si mozog tu. Dobrá znalosť obvodov tu bude veľmi užitočná.

Ak existujú nejaké pochybnosti, môžete „zavesiť“ použiteľnú vzorovú dosku z fungujúceho zariadenia na adaptér a porovnať signály. Skontrolujte s obvodom (s dokumentáciou) všetky možné signály, napätia, priebehy. Ak sa zistí odchýlka akéhokoľvek signálu od normy, neponáhľajte sa dospieť k záveru, že tento konkrétny elektrický prvok nefunguje správne. Nemusí to byť príčina, ale len dôsledok iného abnormálneho signálu, ktorý prinútil tento prvok vydať falošný signál. Počas opráv sa snažte zúžiť okruh vyhľadávania, aby ste poruchu čo najviac lokalizovali. Pri práci s podozrivým uzlom / blokom vymyslite preň také testy a merania, ktoré by určite vylúčili (alebo potvrdili) zapojenie tohto uzla / bloku do tejto poruchy! Zamyslite sa sedemkrát, keď vylúčite blok z počtu nespoľahlivých. Všetky pochybnosti v tomto prípade musia byť rozptýlené jasnými dôkazmi.

Vždy robte experimenty zmysluplne, metóda „vedeckého popichovania“ nie je našou metódou. Povedz, dovoľ mi prilepiť sem tento drôt a uvidím, čo sa stane. Nikdy nebuďte ako takí „opravári“. Dôsledky každého experimentu musia byť nevyhnutne premyslené a vykonané užitočná informácia. Nezmyselné experimenty - Mrhaťčas a okrem toho sa dá pokaziť aj niečo iné. Rozvíjajte schopnosť logického myslenia, snažte sa vidieť jasné vzťahy príčin a následkov v prevádzke zariadenia. Aj fungovanie pokazeného zariadenia má svoju logiku, na všetko existuje vysvetlenie. Budete vedieť pochopiť a vysvetliť neštandardné správanie zariadenia – nájdete jeho závadu. V otázke opravy je veľmi dôležité jasne si predstaviť algoritmus zariadenia. Ak máte v tejto oblasti medzery, prečítajte si dokumentáciu, pýtajte sa všetkých, ktorí o problematike záujmu aspoň niečo vedia. A nebojte sa opýtať, na rozdiel od všeobecného presvedčenia to neznižuje autoritu v očiach kolegov, ale naopak, inteligentní ľudia to vždy pozitívne ocenia. Je absolútne zbytočné zapamätať si schému zariadenia, na to bol vynájdený papier. Ale algoritmus jeho práce musí byť známy „naspamäť“. A teraz ste zariadením „triasli“ mnoho dní. Študovali sme to tak, že sa zdá, že už nie je kam ďalej. A už opakovane mučil všetky podozrivé bloky / uzly. Dokonca aj zdanlivo najfantastickejšie možnosti boli vyskúšané, ale porucha sa nenašla. Už začínate byť mierne nervózny, možno až panika. Gratulujem! V tejto oprave ste dosiahli apogeum. A tu pomôže len ... odpočinok! Si len unavený, potrebuješ si oddýchnuť od práce. Máte, ako hovoria skúsení ľudia, "oko je vymyté." Takže prestaňte pracovať a úplne vypnite svoju pozornosť od zariadenia oddelenia. Môžete robiť niečo iné, alebo nerobiť vôbec nič. Na zariadenie však treba zabudnúť. Ale keď si oddýchnete, vy sami pocítite túžbu pokračovať v boji. A ako sa to často stáva, po takejto prestávke zrazu uvidíte také jednoduché riešenie problému, že budete prekvapení, čo sa nedá povedať!

Ale s poruchou tretieho typu je všetko oveľa komplikovanejšie. Pretože poruchy v prevádzke zariadenia sú zvyčajne náhodné, často trvá veľa času, kým sa zachytí okamih prejavu poruchy. Vlastnosťami externej prehliadky je v tomto prípade spojiť hľadanie možnej príčiny poruchy s vykonávaním preventívnej údržby. Tu je zoznam niektorých pre referenciu. možné príčiny výskyt porúch.

Zlý kontakt (v prvom rade!). Vyčistite konektory naraz v celom zariadení a dôkladne skontrolujte kontakty.

Prehriatie (ako aj podchladenie) celého zariadenia spôsobené zvýšenou (nižšou) teplotou životné prostredie, alebo spôsobené dlhodobou prácou s vysokou záťažou.

Prach na doskách, uzloch, blokoch.

Znečistené chladiace radiátory. Prehriatie polovodičových prvkov, ktoré chladia, môže tiež spôsobiť poruchy.

Rušenie v napájaní. Ak výkonový filter chýba alebo je mimo prevádzky, alebo jeho filtračné vlastnosti nestačia pre dané prevádzkové podmienky zariadenia, poruchy v jeho prevádzke budú častými hosťami. Pokúste sa prepojiť poruchy so zahrnutím akejkoľvek záťaže do rovnakého sieťového zdroja, z ktorého je napájané zariadenie, a tým nájsť vinníka rušenia. Možno je chybná prepäťová ochrana v susednom zariadení alebo iná porucha v ňom, a nie v opravovanom zariadení. Ak je to možné, napájajte zariadenie na chvíľu z neprerušiteľného zdroja napájania s dobrým vstavaným sieťový filter. Poruchy zmiznú - hľadajte problém v sieti.

A tu, rovnako ako v predchádzajúcom prípade, najviac efektívnym spôsobom oprava je spôsob nahradenia blokov známymi dobrými. Pri zmene blokov a uzlov medzi rovnakými zariadeniami pozorne sledujte ich úplnú identitu. Venujte pozornosť prítomnosti osobné nastavenia obsahujú rôzne potenciometre, ladené indukčné obvody, spínače, prepojky, prepojky, softvérové ​​vložky, ROM s rôznymi verziami firmvéru. Ak sú, potom sa po zvážení všetkého rozhodnite o výmene. možné problémy, ktoré môžu vzniknúť z dôvodu nebezpečenstva narušenia prevádzky jednotky/zostavy a zariadenia ako celku, v dôsledku rozdielu v takýchto nastaveniach. Ak napriek tomu existuje naliehavá potreba takejto výmeny, potom prekonfigurujte bloky s povinným záznamom predchádzajúceho stavu - bude sa to hodiť pri návrate.

Stáva sa, že všetky dosky, bloky, uzly, ktoré tvoria zariadenie, sú vymenené, ale chyba zostáva. Je teda logické predpokladať, že porucha sa usadila na zostávajúcej periférii v káblových zväzkoch, kabeláž sa odpojila vo vnútri akéhokoľvek konektora, môže byť chyba v základnej doske. Niekedy je na vine zaseknutý kontakt konektora, napríklad v krabici od dosiek. Pri práci s mikroprocesorovými systémami niekedy pomáha viacnásobné spustenie testovacích programov. Môžu byť zacyklené alebo nakonfigurované na veľký počet cyklov. Navyše je lepšie, ak ide o špecializované testovacie subjekty, a nie o pracovníkov. Tieto programy sú schopné opraviť poruchu a všetky informácie, ktoré ju sprevádzajú. Ak viete ako, napíšte si takýto testovací program sami so zameraním na konkrétne zlyhanie.

Stáva sa, že periodicita prejavu zlyhania má určitý vzorec. Ak je možné zlyhanie včas prepojiť s vykonaním akéhokoľvek konkrétneho procesu v zariadení, máte šťastie. Toto je veľmi dobrý tip na analýzu. Poruchy zariadenia preto vždy pozorne sledujte, všímajte si všetky okolnosti, za ktorých k nim dochádza a snažte sa ich spájať s výkonom akejkoľvek funkcie zariadenia. Dlhšie pozorovanie zlyhávajúceho zariadenia v tomto prípade môže poskytnúť kľúč k záhade zlyhania. Ak zistíte závislosť výskytu poruchy napríklad od prehriatia, zvýšenia / zníženia napájacieho napätia, od vystavenia vibráciám, poskytne to určitú predstavu o povahe poruchy. A potom - "nech to hľadajúci nájde."

Spôsob výmeny ovládania prináša takmer vždy pozitívne výsledky. Ale v takto nájdenom bloku môže byť veľa mikroobvodov a ďalších prvkov. To znamená, že je možné obnoviť prevádzku jednotky výmenou iba jednej, lacnej časti. Ako v tomto prípade ďalej lokalizovať vyhľadávanie? Ani tu nie je všetko stratené, zaujímavých trikov je hneď niekoľko. Analýza podpisu je takmer nemožné zachytiť zlyhanie. Preto skúsme použiť niektoré neštandardné metódy. Blok je potrebné pod určitým lokálnym vplyvom naň vyprovokovať k poruche a zároveň je potrebné, aby moment prejavu poruchy mohol byť viazaný na konkrétnu časť bloku. Zaveste blok na adaptér / predlžovací kábel a začnite ho mučiť. Ak máte podozrenie na mikrotrhlinku v doske, môžete sa pokúsiť pripevniť dosku na nejaký pevný základ a deformovať len malé časti jej plochy (rohy, okraje) a ohýbať ich v rôznych rovinách. A súčasne pozorovať činnosť zariadenia - zachytiť poruchu. Môžete skúsiť zaklopať rukoväť skrutkovača na časti dosky. Rozhodli sme sa pre oblasť dosky - vezmite šošovku a starostlivo vyhľadajte trhlinu. Zriedkavo, ale niekedy je stále možné zistiť poruchu a mimochodom, mikrotrhlina nie je vždy vinníkom. Poruchy spájkovania sú oveľa bežnejšie. Preto sa odporúča nielen ohýbať samotnú dosku, ale aj posunúť všetky jej elektrické prvky a starostlivo sledovať ich spájkované spojenie. Ak existuje málo podozrivých prvkov, môžete jednoducho spájkovať všetko naraz, takže v budúcnosti už s týmto blokom nebudú žiadne problémy.

Ale ak existuje podozrenie, že príčinou poruchy je akýkoľvek polovodičový prvok dosky, nebude ľahké ho nájsť. Ale aj tu sa môžete chytiť za slovo, je ich viacero radikálnym spôsobom spôsobiť poruchu: v prevádzkovom stave zohrejte každý elektrický prvok postupne spájkovačkou a sledujte správanie zariadenia. Spájkovačka sa musí nanášať na kovové časti elektrických prvkov cez tenkú dosku sľudy. Zahrejte na približne 100-120 stupňov, aj keď niekedy je potrebné viac. V tomto prípade samozrejme existuje určitá miera pravdepodobnosti, že dodatočne pokazíte nejaký „nevinný“ prvok na šachovnici, ale je na vás, aby ste sa rozhodli, či sa v tomto prípade oplatí riskovať. Môžete to skúsiť opačne, schladiť sa kockou ľadu. Tiež nie často, ale stále sa môžete pokúsiť týmto spôsobom, ako hovoríme, „vybrať chybu“. Ak je naozaj horúco a ak je to možné, samozrejme, vymeňte všetky polovodiče na doske za sebou. Poradie nahradenia je v zostupnom poradí podľa nasýtenia energiou. Vymeňte bloky z niekoľkých kusov, pravidelne kontrolujte funkčnosť bloku z hľadiska porúch. Pokúste sa správne prispájkovať všetky elektrické prvky na doske, niekedy iba tento postup vráti zariadeniu zdravý život. Vo všeobecnosti pri poruche tohto typu nemožno nikdy zaručiť úplné obnovenie zariadenia. Často sa stáva, že pri odstraňovaní problémov ste omylom posunuli nejaký prvok, ktorý mal slabý kontakt. Zároveň porucha zmizla, ale s najväčšou pravdepodobnosťou sa tento kontakt časom opäť prejaví. Oprava zriedkavo sa vyskytujúcej poruchy je nevďačná úloha, vyžaduje si veľa času a úsilia a neexistuje žiadna záruka, že zariadenie bude opravené bez zlyhania. Preto mnohí remeselníci často odmietajú opraviť takéto rozmarné zariadenia a úprimne povedané, neobviňujem ich za to.

Mikroobvody sú najbližšie k tomu, aby sa nazývali „čierna skrinka“ – sú skutočne čierne a ich vnútro zostáva pre mnohých záhadou.

Dnes tento závoj tajomstva odhrnieme a pomôže nám v tom kyselina sírová a dusičná.

Pozor! Akékoľvek operácie s koncentrovanými (a najmä vriacimi) kyselinami sú mimoriadne nebezpečné a môžete s nimi pracovať len s použitím vhodných ochranných prostriedkov (rukavice, okuliare, zástera, kapucňa). Pamätajte, že máme len 2 oči a pre každého stačí jedna kvapka: pretože všetko, čo je tu napísané, nestojí za to opakovať.

Otvárame

Vezmeme lupienky, ktoré nás zaujímajú, pridáme koncentrovanú kyselinu sírovú. Privedieme do varu (~ 300 stupňov), nemiešame :-) Na spodok sa naleje sóda - aby sa neutralizovala rozliata kyselina a jej výpary.

Po 30-40 minútach zostáva uhlík z plastu:

Vyberáme a vyberáme, čo pôjde na ďalší životodarný kyslý kúpeľ a čo je už pripravené:

Ak sú kúsky uhlíka pevne prilepené ku kryštálu, dajú sa odstrániť vriacou koncentrovanou kyselinou dusičnou (teplota je tu však už oveľa nižšia, ~110-120C). Zriedená kyselina pohltí metalizáciu, takže je potrebná koncentrovaná:

Pozeráme sa

Obrázky sú klikateľné (5-25 Mb JPEG). Niektoré z fotiek odo mňa niektorí už možno videli.
Farby sú tradične "vylepšené" na maximum - v skutočnosti je nepokoj farieb oveľa menší.

PL2303HX- USB prevodník<>RS232, tieto sa používajú vo všetkých druhoch Arduina a iných podobných:

LM1117- lineárny regulátor výkonu:

74HC595- 8-bitový posuvný register:

NXP 74AHC00
74AHC00 - 4 prvky NAND (2I-NOT). Pri pohľade na gigantickú veľkosť kryštálov (944x854 µm) je zrejmé, že sa stále používajú „staré“ mikrónové technológie. Je zaujímavé, že množstvo "rezervy" cez na zvýšenie výnosu dobrých.

Micron MT4C1024- mikročip dynamická pamäť, 1 Mebibit (2 20 bitov). Používa sa v časoch 286 a 386. Veľkosť kryštálov - 8662 x 3969 µm.

AMD Palce16V8h
Čipy GAL (Generic array logic) - predchodcovia FPGA a CPLD.
AMD Palce16V8h je pole 32x64 prvkov AND.
Veľkosť kryštálov - 2434x2079µm, technológia 1µm.

ATtiny13A- jeden z najmenších mikrokontroléry Atmel: 1 kb flash a 32 bajtov SRAM. Veľkosť kryštálov - 1620 x 1640 µm. Technologické štandardy - 500nm.

ATmega8- jeden z najpopulárnejších 8-bitových mikrokontrolérov.
Veľkosť kryštálov - 2855x2795µm, technologické štandardy 500nm.

KR580IK80A(neskôr premenovaný na KR580VM80A) je jedným z najpopulárnejších sovietskych procesorov.

Ukázalo sa, že na rozdiel od všeobecného presvedčenia nejde o vrstvenú kópiu Intel 8080/8080A (niektoré bloky sú podobné, ale zapojenie a umiestnenie kontaktných plôšok sa výrazne líšia).

Najtenšie čiary sú 6 µm.

STM32F100C4T6B- najmenší mikrokontrolér založený na jadre ARM Cortex-M3 vyrábaný spoločnosťou STMicroelectronics. Veľkosť kryštálov - 2854 x 3123 um.

Altera EPM7032- CPLD videl veľa a jeden z mála, ktorý pracoval na 5V napájaní. Veľkosť kryštálov - 3446x2252µm, technologické normy 1µm.

Čierna skrinka je otvorená :-)
PS. Ak máte mikroobvody historického významu (napríklad T34VM1, sovietsky 286, cudzie staré a jedinečné čipy na svoju dobu), pošlite nám - pozrime sa, čo majú vo vnútri.

Fotografie distribuované na základe licencie