Тестирование и поиск неисправностей с помощью пробника и генератора

October 6, 2013 by admin Комментировать »

Схему, представленную на рис. 1.1, можно протестировать путем контроля выхода при подаче импульсных сигналов на вход. Для этого применяются логический (или обычный) генератор импульсов на входе и пробник (или осциллограф) на выходе схемы. Так, если импульсы ЭСЛ уровня поданы на вход логического элемента ЭСЛ, то на выходе должны наблюдаться импульсы ТТЛ уровня. Если они отсутствуют на выводе 7 компаратора 4805, проверьте наличие импульсных сигналов на выводе 2 и уровня порога на выводе 3. Эти измерения позволят определить, где возникла проблема – в компараторе или в логических элементах.

1.2.  Общие принципы поиска неисправностей цифровых устройств на ИС

Сведения, приведенные ниже, касаются цифровых схем, главными компонентами которых являются ИС.

Цепи питания и заземления

Первый шаг по поиску неисправностей цифровых схем – это проверка цепей питания и заземления всех ИС. Многие ИС имеют более одного контакта для подачи питающих напряжений и несколько контактов заземления. Например, ИС LTC1043, показанной на рис. 1.2, требуется подать напряжение +5 В на вывод 4 и напряжение -5 В на вывод 17. А ИС LTC1090 (рис. 1.3) имеет и цифровое (DGND), и аналоговое (AGND) заземления. ИС DAC-8565 (рис. 1.4) также имеетаналоговое (вывод 5) и цифровое (вывод 12) заземления.

Сигналы сброса, выбора ИС, считывания, записи и начала работы

Если выводы питания и заземления подключены правильно, проверьте входы сигналов сброса, выбора ИС, начала работы и других необходимых функциональных сигналов. Например, для DAC-4881 (рис. 1.5, табл. 1.1) сигнал выбора ИС (CS) поступает на вывод 1, а декодированные сигналы адреса (ADH и ADL) – на выводы 2 и 28. Для АЦП ADC0808/080 (рис. 1.6) требуются сигналы начала работы (START), разрешения считывания адреса (ALE), окончания преобразования (EOC) и разрешения считывания выходных данных (OE) от микропроцессора или управляющего логического устройства. Если хотя бы один из указанных сигналов отсутствует или не обладает требуемыми параметрами (иная амплитуда сигнала, нарушение временных соотношений и т.д.), схема немедленно прекратит работу.

В одних случаях сигналы управления цифровой ИС поступают на схему в импульсном виде, обычно в определенной временной последовательности, в других – для управления используются постоянные сигналы логического (высокого или низкого) уровня. Если источник питания (обычно +5 или +12 В и +3 или +3,3 В

Рис. 1.2.1 байтовый АЦП со стабилизацией прерыванием

Рис 1.3

ИС сбора данных с четырехпроводным микро- процессорн ым интерфейсом

Рис. 1.4. ЦАП с однополярным выходным напряжением от 0 до+10 В

Pncl.6

Измерительный АЦП с раздельным интерфейсом: а) схема подключения; б) временные диаграммы; в) структурная схема

для последних разработок) или какие-то цепи, передаюшие сигналы на ИС, окажутся оборванными или замкнутыми на «землю», то схема работать не будет. Таким образом, если вы обнаружили, что на управляющем входе ИС постоянно имеется сигнал высокого (низкого) уровня или этот вход явно не подключен (сигнал «плавает» по уровню), то следует внимательно проверить дорожки печатной платы и другие проводники, соединенные с выводом.

Например, если DAC-4881 включен в схему (рис. 1.7, табл. 1.2) как 12-битовый ЦАП прямого двоичного кода (см. главу 9), то его входы CS (вывод 1), ADH и ADL (выводы 2, 28) замыкаются на «землю». Если он используется как 8-битовый ЦАП

дополнительного двоичного кода (рис. 1.5), то на вывод CS должен поступать сигнал записи данных (WR), а на выводы ADH и ADL – декодированные сигналы соответственно младшего и старшего бита адреса от микропроцессора.

Синхронизирующие сигналы

На многие цифровые ИС необходимо подавать синхронизирующие сигналы (тактовые импульсы). Например, в интегральных схемах SAR2504 (рис. 1.8, табл. 1.3) и 74C905 SAR (рис. 1.9) имеются специальные входы для тактовых импульсов (CP). На рис. 1.66 показаны тактовые импульсы для АЦП, изображенного на рис. 1.6a. В некоторых случаях тактовые импульсы подаются от внешнего источника (см. рис. 1.6а и 1.8a), а иногда синхронизатор имеется в составе схемы.

Как правило, наличие импульсов на каком-либо выводе цифровой ИС означает, что тактовые импульсы поступают на схему, однако не стоит всегда на это рассчитывать. Проверьте непосредственно тактовые выводы (как правило, все ИС, требующие синхронизации, подключены к одному источнику тактовых импульсов). Их наличие можно определить при помощи осциллографа или логического пробника, однако частотомер обеспечивает большую точность измерений. Ясно, что ИС не будет функционировать, если на нее не поступают тактовые сигналы. С другой стороны, если произошло отклонение от требуемого значения тактовой частоты, нормальная работа схемы будет нарушена, хотя тактовые сигналы поступают на все ИС. Нужно отметить, что кварцевые тактовые генераторы, обычно сохраняющие фиксированное значение частоты, иногда могут самопроизвольно переходить на другую (обычно третью) гармонику тактовой частоты из-за повышенной емкости входа ИС.

Входные и выходные сигналы

Если вы убедились, что все ИС исправны, правильно подключены к питанию и заземлены, а все тактовые и управляющие сигналы (сброса, выбора ИС, записи, начала работы, разрешения и т.д.) присутствуют, проверьте входные и выходные сигналы каждой ИС. Это можно сделать при помощи осциллографа или пробника.

Рис. 1.7.12-битовый ЦАП

Примечаниекрис. 1.5 и 1.7.

Процедура калибровки:

1.          Установите на входах логический 0.

2.          С помощью регулировки смещения установите напряжение на выходе, равным максимальному отрицательному значению (нулю).

3.          Установитенавходахлогтескую1.

4.          С помощью регулировки усиления установите максимальное (в соответствии с масштабом) значение выходного напряжения.

* Уменьшает шумы опорного сигнала.

** Уменьшает время установления.

Источник: Ленк Д., 500 практических схем на популярных ИС: Пер. с англ. – М.: ДМК Пресс, – 44 с.: ил. (Серия «Учебник»).

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты