Как проверить микросхему осциллографом

Как проверить микросхему осциллографом

Не все знают, как проверить микросхему на работоспособность мультиметром. Даже при наличии прибора не всегда удается это сделать. Бывает, выявить причину неисправности легко, но иногда на это уходит много времени, и в итоге нет никаких результатов. Приходится заменять микросхему.

Способы проверки

Проверка микросхем — это трудный, иногда невыполнимый процесс. Все дело в сложности микросхемы, которая состоит из огромного количества различных элементов.

Есть три основных способа, как проверить микросхему, не выпаивая, мультиметром или без него:

  1. Внешний осмотр микросхемы. Если внимательно на нее посмотреть и изучить каждый элемент, то не исключено, что удастся найти какой-либо видимый дефект. Это может быть, например, перегоревший контакт (возможно, даже не один). Также при проведении внешнего осмотра микросхемы можно обнаружить трещину на корпусе. При таком способе проверки микросхемы нет необходимости пользоваться специальным устройством мультиметром. Если дефекты видны невооруженным глазом, можно обойтись и без приспособлений.
  2. Проверка микросхемы с использованием мультиметра. Если причиной выхода из строя детали стало короткое замыкание, то можно решить проблему, заменив элемент питания.
  3. Выявление нарушений в работе выходов. Если у микросхемы есть не один, а сразу несколько выходов, и если хотя бы один из них работает некорректно или вовсе не работает, то это отразится на работоспособности всей микросхемы.

Разумеется, самым простым способом проверки микросхемы является первый из вышеописанных: то есть осмотр детали. Для этого достаточно внимательно посмотреть сначала на одну ее сторону, а затем на другую, и попытаться заметить какие-то дефекты. Самый же сложный способ — проверка с помощью мультиметра.

Влияние разновидности микросхем

Сложность проверки во многом зависит не только от способа, но и от самих схем. Ведь эти детали электронно-вычислительных устройств хоть и имеют один и тот же принцип построения, но нередко сильно отличаются друг от друга.

Например:

  1. Наиболее простыми для проверки являются схемы, относящиеся к серии «КР142″. Они имеют только 3 вывода, следовательно, как только на один из входов подается какое-либо напряжение, можно использовать проверяющий прибор на выходе. Сразу же после этого можно делать выводы о работоспособности.
  2. Более сложными типами являются «К155″, «К176″. Чтобы их проверить, приходится применять колодку, а также источник тока с определенным показателем напряжения, который специально подбирается под микросхему. Суть проверки такая же, как и в первом варианте. Необходимо лишь на вход подать напряжение, а затем посредством мультиметра проверить показатели на выходе.
  3. Если же необходимо провести более сложную проверку — такую, для которой простой мультиметр уже не годится, на помощь радиоэлектронщикам приходят специальные тестеры для схем. Способ называется прозвонить микросхему мультиметром-тестером. Такие устройства можно либо изготовить самостоятельно, либо купить в готовом виде. Тестеры помогают определить, работает ли тот или иной узел схемы. Данные, получаемые при проведении проверки, как правило, выводятся на экран устройства.

Важно помнить, что подаваемое на микросхему (микроконтроллер) напряжение не должно превышать норму или, наоборот, быть меньше необходимого уровня. Предварительную проверку можно провести на специально подготовленной проверочной плате.

Нередко после тестирования микросхемы приходится удалять некоторые ее радиоэлементы. При этом каждый из узлов должен быть проверен отдельно.

Работоспособность транзисторов

Перед проверкой радиодетали мультиметром, не выпаивая, нужно обязательно определить, к каким из двух типов относится транзистор — полевым или биполярным. Если к первым, то можно применять следующий способ проверки:

  1. Установить прибор в режим «прозвонки», а затем использовать красный щуп, подключая его к проверяемому элементу. Другой — черный — щуп должен быть приставлен к выводу коллектора.
  2. Сразу после выполнения этих несложных действий на экране устройства появится число, которое будет обозначать пробивное напряжение. Аналогичный уровень можно будет увидеть и при проведении «прозвона» электрической цепи, заключенной между эмиттером и базой. Важно при этом не перепутать щупы: красный должен соприкасаться с базой, а черный — с эмиттером.
  3. Далее можно проверять все эти же выходы транзистора, но уже в обратном подключении: нужно будет поменять местами красный и черный щупы. Если транзистор работает хорошо, то на экране мультиметра должна быть показана цифра «1″, которая говорит о том, что сопротивление в сети является бесконечно большим.

Если транзистор является биполярным, то щупы должны меняться местами. Разумеется, цифры на экране прибора в этом случае будут обратные.

Конденсаторы, резисторы и диоды

Работоспособность конденсатора микросхемы также проверяется путем прикладывания щупов к его выходам. За очень короткий промежуток времени значение показываемого прибором сопротивления должно увеличиться от нескольких единиц до бесконечности. При изменении мест щупов должен наблюдаться тот же самый процесс.

Чтобы узнать, работает ли резистор схемы, необходимо определить его сопротивление. Значение этой характеристики должно быть больше нуля, однако не являться бесконечно большим. Если при проверке на дисплее прибора отображается не ноль и не бесконечность, значит, резистор работает корректно.

Не отличается особой сложностью и процесс проверки диодов. Сначала нужно определить сопротивление между катодом и анодом в одной последовательности, а затем, поменяв местоположение черного и красного щупов прибора, в другой. Об исправности диода будет говорить стремление отображаемого на экране числа к бесконечности в одном из этих двух случаев и нахождение его на отметке в несколько единиц — в другом.

Индуктивность, тиристор и стабилитрон

Проверяя микросхему на наличие неисправностей, возможно, придется также использовать мультиметр на катушке с током. Если где-то ее провод оборван, то прибор обязательно даст об этом знать. Главное, конечно, правильно его применить.

Читайте также:  Как перезапустить стояк отопления в подвале

Все, что необходимо сделать для проверки катушки — замерить ее сопротивление: оно не должно быть бесконечным. Стоит помнить, что не каждый из имеющихся сегодня в продаже мультиметров может проверять индуктивность. Если нужно определить, является ли исправным такой элемент микросхемы, как тиристор, то следует выполнить следующие действия:

  1. Сначала соединить красный щуп с анодом, а черный, соответственно, с катодом. Сразу после этого на экране прибора появится информация о том, что сопротивление стремится к бесконечности.
  2. Выполнить соединение управляющего электрода с анодом и смотреть за тем, как значение сопротивления будет падать от бесконечности до нескольких единиц.
  3. Как только процесс падения завершится, можно отсоединять друг от друга анод и электрод. В результате этого отображаемое на экране мультиметра сопротивление должно остаться прежним, то есть равным нескольким Ом.

Если при проверке все будет именно так, значит, тиристор работает правильно, никаких неисправностей у него нет.

Чтобы проверить стабилитрон, нужно его анод соединить с резистором, а затем включить ток и постепенно поднимать его. На экране прибора должен отображаться постепенный рост напряжения. Через некоторое время этот показатель останавливается в какой-то точке и прекращает увеличиваться, даже если проверяющий по-прежнему увеличивает его посредством блока питания. Если рост напряжения прекратился, значит, проверяемый элемент микросхемы работает правильно.

Проверка микросхемы на исправность — это процесс, который требует серьезного подхода. Иногда можно обойтись без специального прибора и попробовать обнаружить дефекты визуально, используя для этого, например, увеличительное стекло.

В этой статье будет рассказано о том, как проверить на работоспособность микросхему с использованием обычного мультиметра. Иногда определить причину неисправности довольно просто, а иногда на это уходит много времени, и в результате поломка так и остается невыясненной. В этом случае надо сделать замену детали.

Три варианта действий

Проверка микросхем – достаточно сложный процесс, который, зачастую, оказывается невозможен. Причина кроется в том, что микросхема содержит большое число различных радиоэлементов. Однако даже в такой ситуации есть несколько способов проверки:

  1. внешний осмотр. Внимательно изучив каждый элемент микросхемы, можно обнаружить дефект (трещины на корпусе, прогар контактов и т.п.);
  2. проверка питания мультиметром. Иногда проблема кроется в коротком замыкании со стороны питающего элемента, его замена может помочь исправить ситуацию;
  3. проверка работоспособности. Большинство микросхем имеют не один, а несколько выходов, потому нарушение в работе хотя бы одного из элементов приводит к отказу всей микросхемы.

Самыми простыми для проверки являются микросхемы серии КР142. На них имеется всего три вывода, поэтому при подаче на вход любого уровня напряжения, на выходе мультиметром проверяется его уровень и делается вывод о состоянии микросхемы.

Следующими по сложности проверки являются микросхемы серии К155, К176 и т.п. Для проверки нужно использовать колодку и источник питания с конкретным уровнем напряжения, подбираемым под микросхему. Так же как и в случае с микросхемами серии КР142, мы подаем сигнал на вход и контролируем его уровень на выходе с помощью мультиметра.

Применение специального тестера

Для более сложных проверок нужно пользоваться специальным тестером микросхем, который можно приобрести или сделать своими руками. При прозвонке отдельных узлов микросхемы на экран дисплея будут выводиться данные, анализируя которые можно прийти к выводу об исправности или неисправности элемента.

Стоит не забывать, что для полноценной проверки микросхемы нужно полностью смоделировать ее нормальный режим работы, то есть обеспечить подачу напряжения нужного уровня. Для этого проверку стоит проводить на специальной проверочной плате.

Зачастую, осуществить проверку микросхемы, не выпаивая элементы, оказывается невозможным, и каждый из них должен прозваниваться отдельно. О том, как прозвонить отдельные элементы микросхемы после выпаивания будет рассказано далее.

Транзисторы (полевые и биполярные)

Переводим мультиметр в режим «прозвонки», подключаем красный щуп к базе транзистора, а черным касаемся вывода коллектора. На дисплее должно отобразиться значение пробивного напряжения.

Схожий уровень будет показан и при проверке цепи между базой и эмиттером. Для этого красный щуп соединяем с базой, а черный прикладываем к эмиттеру.

Следующим шагом будет проверка этих же выводов транзистора в обратном включении. Черный щуп подключаем к базе, а красным щупом по очереди касаемся эмиттера и коллектора. Если на дисплее отображается единица (бесконечное сопротивление), то транзистор исправен. Так проверяются полевые транзисторы.

Биполярные транзисторы проверяются аналогичным методом, только меняются местами красный и черный щуп. Соответственно, значения на мультиметре также будут показывать обратные.

Конденсаторы, резисторы и диоды

Исправность конденсатора проверяется путем подключения щупов мультиметра к его выводам. В течение секунды сопротивление вырастет от единиц Ом до бесконечности. Если поменять местами щупы, то эффект повторится.

Чтобы убедиться в исправности резистора, достаточно замерить его сопротивление. Если оно отлично от нуля и меньше бесконечности, значит, резистор исправен.

Проверка диодов из микросхемы достаточно проста. Измерив сопротивление между анодом и катодом в прямой и обратной последовательности (меняя местами щупы мультиметра), убеждаемся, что в одном случае одно находится на уровне нескольких десятков-сотен Ом, а в другом – стремится к бесконечности (единица в режиме «прозвонки» на дисплее).

Индуктивность и тиристоры

Проверка катушки на обрыв осуществляется замером ее сопротивления мультиметром. Элемент считается исправным, если сопротивление меньше бесконечности. Надо заметить, что не все мультиметры способны проверять индуктивность.

Проверка тиристора происходит следующим образом. Прикладываем красный щуп к аноду, а черный – к катоду. В окошке мультиметра должно отобразиться бесконечное сопротивление.

После этого управляющий электрод соединяем с анодом, наблюдая за падением сопротивления на дисплее мультиметра до сотен Ом. Управляющий электрод открепляем от анода – сопротивление тиристора не должно измениться. Так ведет себя полностью исправный тиристор.

Читайте также:  Как собрать овощерезку в мясорубке мулинекс

Стабилитроны, шлейфы/разъемы

Для тестирования стабилитрона понадобится блок питания, резистор и мультиметр. Соединяем резистор с анодом стабилитрона, через блок питания подаем напряжение на резистор и катод стабилитрона, плавно поднимая его.

На дисплее мультиметра, подключенного к выводам стабилитрона, мы можем наблюдать плавный рост уровня напряжение. В определенный момент напряжение перестает расти, независимо от того, увеличиваем ли мы его блоком питания. Такой стабилитрон считается исправным.

Для проверки шлейфов необходимо прозвонить контакты мультиметром. Каждый контакт с одной стороны должен звониться с контактом с другой стороны в режиме «прозвонки». В случае если один и тот же контакт звонится сразу с несколькими – в шлейфе/разъеме короткое замыкание. Если не звонится ни с одним – обрыв.

Иногда неисправность элементов можно определить визуально. Для этого придется внимательно осмотреть микросхему под лупой. Наличие трещин, потемнений, нарушений контактов может говорить о поломке.

Как вы, наверное, догадались по прочтении заголовка, разговор пойдет о проверке радиодеталей с помощью осциллографа. Хотя существует немало способов проверки диодов, транзисторов, резисторов, конденсаторов и других радиокомпонентов приборами со стрелочными индикаторами, вряд ли они заменят визуальный контроль, при котором бывают заметны дефекты, почти не обнаруживаемые другими приборами.

Детали приставки смонтируйте в корпусе произвольной конструкции, например, «показанной на рис. 2. Гнезда-зажимы и органы управления устанавливают на лицевой панели, держатель предохранителя с предохранителем — на задней стенке. Через отверстие в задней стенке выводят шнур питания с сетевой вилкой XPI на конце.

Как только приставка будет включена в сеть, а осциллограф подключен к ней, на экране появится горизонтальная линия развертки. Но не спешите регулировать ее длину переменным резистором R2. Сначала установите переключатель SA1 в положение «I» И замкните между собой гнезда XS3 и XS4. На экране осциллографа появится вертикальная полоса (ведь вход X ^кнут на «земляной» щуп, а напряжение со вторичной обмотки подведено к резистору R3, а значит, к входу Y), ее наибольший наблюдаемый размах устанавливают входным аттенюатором — в данном примере на рис, 3,а четыре деления масштабной сетки при установке аттенюатора— в положение «10 В/дел.».

Вот теперь, сняв перемычку между гнездами XS3 и XS4, можно установить переменным резистором R2 линию развертки длиной тоже четыре деления масштабной сетки (рис. 3 б). Чтобы убедиться в правильности «калибровки, нажмите кнопку SB1. На экране должна появиться линия (рис. 3, в), расположенная относительно горизонтали и вертикали точно под углом 45°. В случае необходимости более точно наклон можно установить тем же переменным резистором. Теперь все готово к проверке деталей.

Начнем с постоянного резистора. Его выводы подключают к гнездам XS3 и XS4. Поскольку при замыкании этих гнезд на экране появляется вертикальная полоса, а при размыкании — горизонтальная (соответственно нулевое сопротивление и бесконечное), то прн проверке резисторов линия будет занимать эти и промежуточные положения в зависим ости от сопротивления резистора. Так, с резистором сопротивлением 20 кОм линия отклонится от горизонтали на 20° (рис. 4, а), а с резистором сопротивлением 1,5 кОм —на 60° (рис. 4,6). Научившись отсчитывать по экрану угол наклона (здесь поможет транспортир), можете составить график, по которому будете определять значение сопротивления. График выглядит так, как показано на рис. 6.

Проверяя переменный резистор, подключают к гнездам XS3 н XS4 один из крайних выводов и средний (движок). Перемещая движок из одного крайнего положения в другое, будете наблюдать на экране изменение угла наклона линии. Если линия все время остается непрерывной, резистор исправен. Появление помех, скачки линии от наклонной до горизонтальной свидетельствуют о плохом контакте движка резистора с графитовым слоем. Такой резистор использовать в радиоаппаратуре нежелательно.

Интересна проверка с помощью приставки фоторезистора. При его подключении и затемнении светочувствительного слоя на экране осциллографа должно быть изображение горизонтальной или с небольшим наклоном -прямой линии, что свидетельствует о большом темновом сопротивлении фоторезистора. При освещении же чувствительного слоя наклон линии изменится — она будет стремиться к вертикали. Чем больше угол наклона, тем меньшим сопротивлением обладает фоторезистор, а значит, тем больше его освещенность. Как и для резистора, по углу наклона линии можно определить сопротивление фоторезистора, пользуясь графиком.

Следующая радиодеталь — конденсатор. При подключении его выводов к приставке на экране будет наблюдаться либо прежняя горизонтальная линия, либо эллипс, либо .вертикальная линия все зависит от емкости или качества конденсатора. Так, конденсаторы емкостью до 0,01 мкФ «оставляют» горизонтальную линию на экране, появление вертикальной линии укажет на короткое замыкание обкладок. Если емкость конденсатора 0,02 мкФ и более (до 10 мкФ), на экране наблюдается эллипс или круг в зависимости от емкости. Скажем, емкости 0,3 мкФ будет соответствовать горизонтально расположенный эллипс (рис. 6, а) с отношением горизонтальной оси к вертикальной равным 4. Когда подключите конденсатор емкостью примерно I мкФ, на экране появится круг (рис. 6, б), а с увеличением емкости круг начнет сжиматься в эллипс с меньшей горизонтальной осью. По отношению осей эллипса можно определить емкость (Испытываемого конденсатора, воспользовавшись графиком на рис. 7.

Приставка пригодна для проверки обмоток трансформаторов, дросселей и других деталей сравнительно большой индуктивности. На экране в этом случае появляется эллипс ((рис. 8), наклон которого зависит от значения индуктивности. К примеру, при индуктивности до 5 Гн большая ось эллипса оказывается наклоненной ближе к вертикали (рис. 8, а). С индуктивностью 5 Гн появится круг (как и при проверке конденсатора емкостью около 1 мкФ), а при большей индуктивности ось эллипса начнет приближаться к горизонтальной линии (.рис. 8,6). Сравнивая между собой изображения заведомо исправной обмотки и испытуемой, нетрудно сделать вывод о наличии или отсутствии короткозамкнутых витков в обхмотке. Ширина эллипса в этом случае уменьшается, а иногда он превращается в прямую линию, характерную для резисторов определенного сопротивления.

Читайте также:  Как сшить окно в вигваме

Подключив к приставке германиевый или кремниевый диод, увидите картину, показанную на рис. 9, а. Часть горизонтальной линии развертки (точно половина ее) «переломится» вверх под углом 90°— это прямая ветвь характеристики диода, когда он пропускает ток. Горизонтальная часть изображения — обратная ветвь, соответствующая закрытому диоду (когда на .него подается обратное напряжение).

Изменив полярность подключения диода, увидите, что прямая ветвь окажется внизу (рис. 9,6). В дальнейшем по положению этой ветви вы сможете определять выводы любого диода, если на его корпусе отсутствует маркировка. Когда прямая ветвь вверху, к гнезду XS3 подключен анод диода, а к гнезду XS4— катод.

Вы, наверное, заметили уже, что по сравнению с характеристиками диодов в справочной литературе наше изображение зеркально. Это результат фазового сдвига (на 180е) между напряжениями, поступающими на вертикальный и горизонтальный входы осциллографа. Чтобы получить «правильное» изображение характеристики, нужно поменять местами проводники от горизонтальных пластин осциллографа. На некоторых осциллографах для этой цели устанавливают на задней стенке переключатель. Такой переключатель можно поставить и в осциллографе ОМЛ-2М. Но проще всего установить сбоку от экрана зеркало (под прямым углом) и наблюдать изображение через него — характеристика полупроводниковых приборов будет «рисоваться» в реальном виде.

Стабилитрон -подключают к приставке в той же полярности, Что и диод, — анодом к гнезду XS3. На экране появится изображение обеих ветвей характеристики, правда, как уже было сказано, в зеркальном виде (рис 9, в). Расстояние между вертикальными линиями ветвей равно напряжению стабилизации проверяемого элемента. Поскольку калибровка масштабной сетки по вертикали и горизонтали одинакова (10 В/дел.), можно считать, что у подключенного в данном случае стабилитрона Д810 оно соответствует 10 В.

Чтобы измерить это напряжение более точно, поменяйте местами щупы входов осциллографа и установите входным аттенюатором чувствительность 2 В/дел. — получите картину, показанную и а рис. 9, г (придется, конечно, сместить линию одной из ветвей на нижнее деление масштабной сетки). Теперь удобно будет ие только более точно фиксировать напряжение стабилизации, но и сравнивать стабилитроны между собой, а также отбирать нужный из них для собираемой конструкции.

При проверке стабилитронов с большим напряжением стабилизации нужно устанавливать переключатель SA1 в положение «II», т. е. увеличивать подаваемое на входные гнезда прибора напряжение. В этом случае проверяют калибровку и корректируют ее известным способом.

Тринистор подключают анодом и катодом к гнездам XS3 и XS4 в указанной полярности, а управляющий электрод соединяют с гнездом XS5. Движок переменного резистора R4 устанавливают вначале в нижнее по схеме положение, т. е. полностью вводят сопротивление резистора. На экране осциллографа должна быть пока горизонтальная линия. Затем по мере перемещения движка резистора вверх по схеме, т, е. по мере увеличения тока через управляющий электрод, можно наблюдать изменение наклона линии, как и при проверке переменного резистора. Но вскоре тринистор включится (откроется) и на экране увидите его ветви — прямую и обратную (рис. 10, а).

Такое случится при испытании низковольтного маломощного тринистора, открывающегося при небольших токах через управляющий электрод. Для высоковольтного триниетора следует увеличить питающее напряжение, переставив переключатель SA1 в положение «II».

Но возможен вариант, что даже при большом напряжении и полностью выведенном сопротивлении резистора R4 тринистор вообще не включится (недостаточен ток в цепи управляющего электрода) и на экране осциллографа будет наблюдаться лишь плавный поворот линии от горизонтального к вертикальному положению (рис. 10, б) при перемещении движка переменного резистора.

Как же тогда убедиться в исправности тринистора? Очень просто собрать простую установку из батареи 3336, лампы на 3,5 В и ток 0,26 А и двух кнопочных выключателей (рис. 11). Кратковременное нажатие кнопки SB1 должно вызывать открывание тринистора и зажигание лампы, а нажатие (тоже кратковременное) кнопки SB2— выключение тринистора и гашение лампы. Если же тринистор «не подчиняется» управляющим сигналам от кнопок, значит он неисправен.

Проверяя транзисторы структуры р-п-р малой н средней мощности, подключают к зажимам приставки лишь выводы коллектора и эмиттера (рис. 12). Если транзистор исправен, на экране будет прямая или слегка изогнутая линия развертки.

Затем поочередно соединяют вывод базы с коллектором (вариант I) или эмиттером (вариант 2). На экране должна появляться картина, изображенная соответственно на рис. 12, а или 12, б. Для транзистора структуры п-р-п картина изменится на обратную (рис. 12,в или 12,г). В данном случае проверяют переходы транзистора, которые «работают» как диоды.

Появление искаженного изображения свидетельствует о неустойчивости параметров транзистора. А отклонение сторон угла от горизонтали или вертикали указывает на плохое качество перехода.

Если вывод базы соединять с выводом коллектора или эмиттера через переменный резистор сопротивлением 470 кОм или 1 МОм, можно наблюдать плавный изгиб прямой ветви «диода», свидетельствующий о способности транзистора управляться подаваемым на базу напряжением.

Здесь Ваше мнение имеет значение
поставьте вашу оценку (оценили — 17 раз)

Б.С. Иванов. Приставки к осциллографу

Ссылка на основную публикацию
Как прикрепить кнопку звонка
Пусть дверной звонок не является визитной карточкой дома, как входная дверь. Но какое-то представление о его хозяевах он оставляет. Обычно...
Как правильно квадратных метра или квадратных метров
Всего найдено: 18 Вопрос № 304874 как правильно: в 500- х метра х или в 500 метрах Ответ справочной службы...
Как прикрепить кнопку звонка
Пусть дверной звонок не является визитной карточкой дома, как входная дверь. Но какое-то представление о его хозяевах он оставляет. Обычно...
Как проверить микросхему осциллографом
Не все знают, как проверить микросхему на работоспособность мультиметром. Даже при наличии прибора не всегда удается это сделать. Бывает, выявить...
Adblock detector