Поиск неисправностей в электронике

Комбинационные приборы чаще всего выступают в качестве дешифраторов и шифраторов. Декодирование можно рассматривать как выявление соответствующего некоему условию входного двоичного сигнала с соответствующей реакцией на выходе. На рис. 8.1 показан элемент И-НЕ с четырьмя входами, который используется для декодирования величины 0В шестнадцатеричное (1011 двоичное).

Рис. 8.1.Декодирование шестнадцатеричного числа ОВ

Выход этой схемы имеет уровень НИЗКИЙ только тогда, когда на его входах формируется двоичное число 1011 (шестнадцатеричное 0В). Любая другая комбинация битов на входах дает на выходе логический уровень ВЫСОКИЙ.

Множество типов дешифраторов с различными функциональными возможностями выпускаются в корпусах ИС. Очень популярен дешифратор «три на восемь» 74138 с двоичным входом на три разряда и 8 отдельных выходов с активным низким уровнем, а также три разрешающих входа, которые должны быть активированы для работы схемы (рис. 8.2).

Рис. 8.2.Дешифратор три на восемь 74138

Таблица истинности показывает, что для получения уровня НИЗКИЙ на выходе, G1 должен иметь высокий уровень, а G2A и G2B — низкий уровень. Это разрешающие входы. Двоичные величины, поданные на входы А, В, С определяют, на каком именно выходе будет низкий уровень. Другими словами, каждый выход «декодирует» или обнаруживает определенное входное число. Эти дешифраторы используются для выбора одного из группы до восьми приборов, каждый из которых представлен трехбитовым двоичным числом.

Процедура оценки работоспособности дешифратора при поиске неисправностей будет различной в зависимости от системы, в которой он задействован. Если система постоянно использует входы дешифратора, то можно достаточно просто определить, работает ли дешифратор. С помощью логического пробника убедитесь, что разрешающие входы находятся в активном состоянии. Для схемы 74138 G1 должен иметь высокий уровень, G2A и G2B — низкий уровень. Затем с помощью пробника определите логические уровни на входах А, В, С. После этого с помощью логического пробника проверьте уровень на соответствующем выходе схемы. Этот процесс можно повторить для каждого состояния входов прибора.

Если какой-либо тест дал отрицательный результат, вы должны определить, возникла ли проблема в дешифраторе или в схемах, с которыми он соединен.

Варианты:

1. Микросхема находится в панельке. В этом случае извлеките ее, загните вывод того выхода, где предполагается проблема, и снова вставьте микросхему на место. Затем проверьте выходной сигнал на загнутом выводе. Если сигнал все еще неправильный, замените ИМС.

2. Микросхема припаяна. Для изолирования выхода от других схем вы можете или отрезать вывод, или перерезать фольгу на плате. Многие цифровые системы не дают статического набора входных сигналов на дешифратор. Задача дешифратора обычно заключается в том. чтобы ждать нужного состояния быстро изменяющихся входных сигналов, и реагировать только после этого. В этом случае, для одновременного наблюдения всех сигналов лучше всего использовать логический анализатор. Если какого-либо сигнала нет, можно выполнить некоторые другие тесты. Когда на выходе не появляется низкий логический уровень, это может быть следствием трех факторов:

♦ на входах не возникает необходимого состояния, чтобы выход имел низкий уровень;

♦ микросхема неисправна;

♦ расположенные на выходе схемы всегда удерживают выход на высоком уровне.

Чтобы удостовериться в поступлении всех входных сигналов, можно поместить исправную микросхему на исследуемую и отогнуть проверяемый вывод установленной сверху микросхемы (рис. 8.3).

Рис. 8.3. Способ проверки дешифратора с помощью помещения поверх него исправной микросхемы

Вам придется несколько загнуть выводы, чтобы обеспечить хороший контакт. Если выход новой микросхемы активируется, значит, входы работают нормально. Затем проверьте выходные сигналы при статических сигналах на входах (см. выше). Рис. 8.4 показывает полную диаграмму поиска неисправностей для локализации проблем дешифратора.

Рис. 8.4.Диаграмма поиска неисправностей дешифратора

Шифраторы

Шифраторы используются для генерации двоичного числа по какому-либо единичному событию, например нажатию клавиши. Некоторые шифраторы представляют собой простые комбинированные логические схемы, другие являются очень сложными цифровыми схемами, которые просматривают матрицу входов и вырабатывают двоичный выходной сигнал, отражающий нажатие клавиши. Схема 74922 принадлежит к последнему типу. Она использует матрицу клавиатуры 4x4, как показано на рис. 8.5.

Рис. 8.5.Диаграмма поиска неисправностей дешифратора