Как проверить микросхему: описание способов
Неисправность одной-единственной микросхемы может привести к полной неработоспособности целой платы, устройства или сложного многофункционального прибора. Чтобы сократить время простоя оборудования и как можно быстрее приблизиться к решению проблемы, нужно уметь выполнять простейшую диагностику радиодеталей. В этой статье мы расскажем, как проверить микросхему без профессиональных инструментов.
Содержание
- Внешний осмотр
- Проверка цепей питания
- Диагностика выходов
- Проверка элементов микросхемы
- Конденсаторы
- Диоды
- Резисторы
- Тиристоры и симисторы
- Шлейфы и разъемы
- Биполярные транзисторы
- Униполярные транзисторы
- Оптопары
Внешний осмотр
Проверка микросхемы всегда начинается с ее визуального осмотра. Вооружившись обыкновенной лупой, можно легко разглядеть явные дефекты: повреждения на корпусе, перегоревшие контакты, оторванные провода, обгоревшие элементы. Только при отсутствии вышеуказанных проблем стоит переходить к следующему этапу.
Проверка цепей питания
Для выполнения этой задачи потребуется мультиметр. Чтобы не гадать, где и как подводится питание, лучше всего посмотреть в даташит (datasheet) — документ, содержащий технические характеристики изделия и схему его подключения. Плюс в нем обозначен VCC+, минус — VCC-, общий провод — GND.
Красный щуп мультиметра подводим к VCC+, черный — к VCC-. Если напряжение, отображаемое на экране электронного инструмента, соответствует нормированному — значит с цепью питания все в порядке. При наличии отклонений от стандартного значения ее следует отпаять и устранить неисправности.
Диагностика выходов
При наличии нескольких выходов проблема даже с одним из них может привести к полной неработоспособности устройства. Порядок действий по проверке выходов выглядит так:
- Измеряем напряжение на выводе Vref — встроенного в микросхему источника опорного напряжения. Его номинальное значение должно быть указано в даташите. В идеале оно должно соответствовать установленной величине, при наличии отклонений можно говорить о том, что в устройстве протекают нештатные процессы.
- Проверяем задающую время RC-цепь, для которой в рабочем режиме характерны колебания. Вывод, на котором они происходят, также указан в даташите. Необходимо подключить осциллограф — общим щупом к минусу питания, измерительный — к RC. Если колебания заданной формы отсутствуют — значит, причина неполадок кроется в микросхеме или задающих время элементах.
- Проверяем саму микросхему, для этого нужно выявить управляющий вывод (даташит) и убедиться, что по нему передаются нужные сигналы (с помощью осциллографа). Если они отсутствуют или их форма не соответствует нормированной, значит, необходимо проверить управляемую цепь. Если последняя исправна — значит, микросхема испорчена и ее надо заменить такой же.
Важно понимать, что для полноценной проверки выпаянной микросхемы необходимо смоделировать ее обычный режим работы, то есть подать на нее рабочее напряжение. Такая проверка плат управления осуществляется на предназначенной для этого плате.
Проверка элементов микросхемы
Часто проверить плату управления невозможно без выпаивания ее элементов. При этом, чтобы выявить причину неполадки, каждый из них нужно прозванивать отдельно. Давайте рассмотрим те из них, которые чаще всего выходят из строя.
Конденсаторы
Эти радиодетали нередко выходят из строя, особенно часто — дешевые электролитические. О неисправности последних обычно свидетельствует вздутая форма, при этом существует немало примеров, когда и внешне исправный элемент не выполняет свою функцию. Чтобы выявить неработоспособные конденсаторы, необходимо:
- Проверить целостность внутреннего контакта выводов — согнуть их и, немного поворачивая в стороны и направляя в свою сторону, удостовериться, что они неподвижны. Даже один вывод элемента, вращающийся вокруг своей оси, свидетельствует о его непригодности.
- Замерить сопротивление конденсатора, чтобы убедиться в том, что он не проводит ток и способен заряжаться. При подключении щупов величина сопротивления равна считанным единицам, при этом очень быстро увеличивается до бесконечности. Этот эффект особенно ощущается с элементами емкостью более 10мкФ.
Диоды
Величина сопротивления с плюсом на аноде должна составлять двух- или трехзначное число, с плюсом на катоде — бесконечность. Если значения отличаются — значит, диод нуждается в замене. Стабилитрон проверяется по такому же принципу, при этом с плюсом на катоде его напряжение падает на величину напряжения его стабилизации (проводит в обратную сторону, но с падением на большее значение).
Для проверки этого явления используют блок питания и резистор с сопротивлением 300-500 Ом. Постепенно увеличивая напряжение первого компонента, замечаем момент, когда напряжение на стабилитроне перестает увеличиваться, — это и есть его напряжение стабилизации. Теперь подаем на него это напряжение + 3 Вольта и плавно повышаем. Если стабилитрон его не стабилизирует, значит, этот диод неисправен.
Резисторы
Эти элементы присутствуют на платах в больших количествах и тоже время от времени выходят из строя. Чтобы убедиться в их работоспособности, достаточно измерить их сопротивление, — оно должно быть меньше бесконечности и не равно нулю. В противном случае резистор нужно заменить. Также о выходе этого элемента из строя свидетельствует:
- черный цвет, сообщающий о перегреве, — признак неработоспособности или предстоящего выхода из строя;
- сопротивление, которое отличается от номинального (допустимо отклонение, не превышающее значение ± 5 %).
Тиристоры и симисторы
Работоспособность этих элементов можно проверить с помощью омметра. Подсоединяем его плюсовой щуп к аноду, а минусовый — к катоду. Сопротивление — бесконечность. Теперь подключаем управляющий электрод к аноду, в результате чего сопротивление должно уменьшиться примерно до 100 Ом. Следующим шагом отсоединяем управляющий электрод от анода, после чего сопротивление тиристора останется низким.
Шлейфы и разъемы
Шлейфы и разъемы проверять нетрудно — достаточно прозвонить их контакты. В шлейфе они должны звониться с выведенными на противоположном конце. Если выявлен контакт, который не звонится ни с каким другим на другой стороне, значит, он оборван. Также возможна ситуация, когда контакт звонится сразу с несколькими, это свидетельствует о коротком замыкании в шлейфе. С переходниками, разъемами и другими соединительными элементами возможна аналогичная ситуация. Изделие, в котором произошло КЗ, следует выкинуть — оно не подлежит восстановлению.
Биполярные транзисторы
В них нужно прозвонить переходы База — Эмиттер и База — Коллектор, по которым ток должен проходить только в прямом направлении. Кроме этого, когда транзистор открыт, ток не должен проходить ни в каком направлении. Другие важные моменты:
- При подаче напряжения на Базу ток в переходе База — Эмиттер должен открыть транзистор, при этом сопротивление в канале Эмиттер — Коллектор снижается до 0,6 В, у сборных моделей — более 1,2 В.
- Для правильной диагностики желательно использовать мультиметр с батареей 1604 («Крона»). Слабые измерительные устройства с 1,5-вольтовыми элементами питания могут не открыть некоторые транзисторы.
- Параллельно с цепью Коллектор — Эмиттер в некоторых элементах может быть встроен диод. Поэтому, чтобы проверка биполярных транзисторов была выполнена правильно, рекомендуется подробно изучить даташит.
Униполярные транзисторы
В исправном состоянии между всеми выводами они выдают бесконечное сопротивление вне зависимости от величины тестового напряжения. При этом есть некоторые нюансы, о которых нужно помнить, чтобы сделать правильные выводы о результатах прозвонки:
- Перед замерами в переходе «сток-исток» сначала необходимо разрядить емкость затвора, замкнув накоротко все ножки.
- Следует помнить о том, в составе мощных транзисторов может быть диод, с которым переход «сток-исток» при проверке аналогичен обычному диоду.
Оптопары
Поскольку их конструкция несколько сложнее, диагностику также нельзя назвать легкой. Сначала прозванивают излучающий диод на предмет правильности его работы — он должен передавать ток только в одном направлении. После этого следует подать на него питание и замерить сопротивление фотоприемника — диода, тиристора, транзистора и др. После этого отключаем питание от излучающего диода и замеряем сопротивление фотоприемника. Оно должно увеличиться до бесконечности — это значит, что оптопара исправна.
Компания 555 — лидер рынка РФ по ремонту промышленной электроники. Оставьте заявку, и мы возьмем на диагностику неисправную микросхему, плату управления или иное устройство. Заполните форму — мы свяжемся с вами в ближайшее время.
