Справочное пособие по цифровой электронике
Шрифт:
Спецификации
Период импульсов в пяти декадных диапазонах, мкс … От 14 до 1,4•106
Длительность импульсов в пяти декадных диапазонах, мкс … От 7 до 0,7•106
Амплитуда импульсов, В … От 0 до 8 (фиксированный инвертированный ТТЛ-выход, 5 В)
Длительность фронтов на всех диапазонах, мкс … =< 5
2.6. Тестер цифровых микросхем
Тестер цифровых микросхем позволяет проверить большинство распространенных КМОП- и ТТЛ-элементов без удаления их из схем, Прибор рассчитан на микросхемы с 14-контактным корпусом и «стандартным» подключением питания (контакт 7 —
Чтобы проверить ту или иную микросхему, требуется работоспособная микросхема такого же типа и схема разводки ее контактов.
Описание схемы. До рассмотрения схемы тестера целесообразно изучить принцип его работы. Он довольно прост: логическая функция проверяемой микросхемы дублируется аналогичной исправной микросхемой и затем сравниваются выходные сигналы двух микросхем.
Для сравнения используется логический элемент, реализующий функцию исключающее ИЛИ (см. гл. 2). Если входы этого элемента одинаковы, на выходе появляется напряжение низкого уровня, а если входы различаются — на выходе действует напряжение высокого уровня.
Электрическая схема тестера показана на рис. П2.12.
Рис. П2.12.Принципиальная электрическая схема тестера микросхем. Числа около переключателей S14 и S15 относятся к надписям на лицевой панели прибора и выбору контактов тестового гнезда SK1.
Сигналы от проверяемой микросхемы берутся с помощью клипсы («захвата»), которая подсоединяется к тестеру коротким ленточным кабелем через гнезда SK2 15-контактного разъема типа D. Линии, на которых действуют логические сигналы (они соответствуют контактам 1–6 и 8—13) у подведены к однополюсным тумблерам S1—S13, за исклчением S7. Тумблеры пронумерованы в соответствии с номерами контактов микросхемы.
Тумблеры S1—S13 (за исключением S7) упрощают соединение контактов проверяемой микросхемы с соответствующими контактами эталонной микросхемы, которая вставляется в гнездо SK2. Подчеркнем, что при обычной работе с помощью тумблеров соединяются только входные контакты. Например, при проверке микросхемы 7400 (четыре двухвходовых элемента НЕ-И) во включенном состоянии должны находиться тумблеры 1, 2, 4, 5, 9, 10, 12 и 13.
Выходные сигналы, используемые для сравнения, выбираются с помощью переключателей S14 (внешние) и S15 (внутренние). Например, при проверке микросхемы 7400 переключатели нужно поочередно ставить в положения 3, 6, 8 и 11. Результат сравнения индицируется светодиодом D1, который светится при напряжении низкого уровня на выходе микросхемы IC1. Такое напряжение получается при идентичных входных сигналах и показывает, что обе микросхемы работают одинаково. Тумблер S7 служит для подачи питания на тестер, а светодиод D2 сигнализирует о наличии питания. Конденсатор С1 предназначен для развязки.
Монтаж. Собрать тестер довольно просто, но для этого необходимо выполнить гораздо больший объем монтажных работ, чем в предыдущих случаях. Сначала требуется разметить лицевую панель, просверлить отверстия, установить органы управления и индикаторы, а затем приступить к монтажу основной платы. Гнездо SK1 размещается на печатной плате (точные ее размеры не играют роли) и крепится на стойках так, чтобы оно выглядывало через небольшое прямоугольное отверстие в лицевой панели. Гнездо впаивается в печатную плату. Проводники между противоположными сторонами разрезаются
Рис. П2.13. Соединения между схемной платой и компонентами на лицевой панели. Монтаж тумблеров S1—S10 аналогичен показанному для S11—S13.
Элементы IC1d, RU R2 и С1 монтируются на небольшом куске печатной платы (19 полосок с 17 отверстиями). Монтажная схема всех элементов показана на рис. П2.14.
Рис. П2.14. Монтажная схема для платы Veroboard.
Монтаж платы осуществляется в следующей последовательности: гнездо IС, перемычка, конденсатор, резисторы и пистоны. После монтажа необходимо тщательно осмотреть плату. Затем она крепится непосредственно под гнездо SK1 с помощью двух стоек. Микросхема IC1 вставляется в гнездо с соблюдением ее правильной ориентации. После этого завершается остальной монтаж схемы в соответствии с рис. П2.13.
На лицевой панели прибора устанавливаются органы управления, переключатели, индикаторы и разъем. Целесообразно сначала вырезать шаблон и приклеить его к лицевой панели. Клипса 1C соединяется с 15-контактным разъемом типа D при помощи ленточного кабеля длиной около 500 мм. Все подключения к разъему осуществляются в соответствии с данными табл. П2.2.
Для изолирования паек на клипсе целесообразно использовать короткие теплостойкие насадки, а для лучшей идентификации — кабель с разноцветными проводами.
Как всегда, после окончания внутреннего монтажа его нужно тщательно проверить, особенно цепи гнезд SK1 и SK2. Все тумблеры следует установить в выключенное положение.
Проверка. Для проверки прибора требуется работающее устройство с микросхемами логических элементов в 14-контактных корпусах и исправная эталонная микросхема. Желательно иметь дело с низкочастотным устройством, так как распределенные паразитные емкости кабеля и самого тестера при совместной работе с быстродействующими устройствами могут вызвать определенные трудности.
Предположим, что для первой проверки выбрана микросхема 7400. Для начала нужно вставить эталонную микросхему в гнездо SK1, выключить питание устройства и подключить клипсу, обращая внимание на контакт 1. Затем подключить входы, пользуясь тумблерами S1—S13, и подать питание на устройство. Тумблер S7 следует перевести в положение «Вкл.» (см. рис. П2.12) и проверить свечение светодиода D2. Если он не светится, выключите питание и проверьте монтаж, включая ленточный кабель, разъем и клипсу.
Убедившись в том, что питание на тестер подается, переведите оба сравнивающих переключателя S14 и S15 в положение 3 (выход первого элемента НЕ-И). Проверьте, светится ли D1 при всех режимах работы проверяемого устройства. Если он не светится или вспыхивает, то одна из микросхем неисправна (однако причиной неисправности может быть и неправильный монтаж схемы). Повторите аналогичную проверку для всех четырех выходов микросхемы (S14 и S15 в положениях 6, 8 и 11) и убедитесь в том, что все четыре элемента НЕ-И дают один и тот же результат.