Как проектировать электронные схемы - [43]

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОСЦИЛЛОГРАФА

Проблема заземления

Сетевой шнур осциллографа снабжен заземляющим проводом, который соединен с шасси прибора внутри корпуса. Общая точка входов и выходов (зондов, синхросигналов) также связана с шасси. В домашних электроустановках корпус соединяется с нейтралью, то есть с нулевой точкой сети.

Такой тип подключения, разработанный для безопасности пользователя, вызывает серьезную проблему при проведении измерений в схемах, прямо или косвенно связанных с сетью. К ним относятся, например, схемы на симисторах или схемы, питающиеся от устройств с конденсаторами (без трансформатора). В этих случаях существует риск короткого замыкания, которое обычно не представляет опасности, поскольку срабатывает предусмотренная защита. Однако это плохо влияет на работу осциллографа. В таком случае следует убрать соединение с нейтралью, например подключив переходник с трехконтактной вилки на двухконтактную или модифицировав многоконтактную вилку. Не нужно отсоединять заземляющий провод от корпуса осциллографа.

Необходимо подчеркнуть, что такое подключение носит временный характер и должно быть устранено после проведения работ.

Существуют и другие лабораторные приборы (источники питания, генераторы), которые могут понадобиться при аналогичных измерениях, и тогда возникнет та же проблема.

След луча

Срок службы электронно-лучевой трубки осциллографа существенно сокращается, если след луча без необходимости будет иметь вид точки, расположенной в одном и том же месте (возможно выгорание люминофора в этом месте). Поэтому после каждого измерения с такой необычной настройкой нужно возвращать временную развертку в состояние, при котором след луча имеет вид прямой линии.

Влияние зонда на работу схем

Сопротивление измерительных входов осциллографа ниже, чем аналогичное сопротивлением цифрового мультиметра; оно составляет около 1 МОм против 10 МОм для мультиметра. К этому сопротивлению обычно добавляется конденсатор емкостью порядка 20 пФ. Такие величины могут явиться причиной ошибок измерения и даже нарушения нормального функционирования схемы. Например, программа микроконтроллера может давать сбои при зондировании его тактовых схем (кварцевого генератора) или схемы обнуления.

Другим типичным примером является RC-цепь, особенно когда номиналы резисторов повышены. При подключении зонда может возникнуть впечатление, что конденсатор разряжен, хотя на самом деле он постоянно заряжен из-за ошибки в схеме. Иногда таймер работает только при наличии зонда осциллографа из-за вызываемого им изменения параметров. Из всего сказанного можно сделать вывод, что при любом отклонении в работе устройства, которое зондируется при помощи осциллографа, следует изучить его с помощью принципиальной схемы, чтобы выявить возможные причины сбоя.

УТИЛИЗАЦИЯ КОМПОНЕНТОВ

Ничто не мешает утилизировать многочисленные компоненты неисправных схем или плат.

Некоторые фирмы избавляются от множества приборов или их частей, иногда находящихся в рабочем состоянии, в основном по причинам чисто экономического характера. Иногда это устаревшие модели или оборудование, ремонт которого потребует слишком высоких затрат.

Лучше хранить подобные платы, не демонтируя их, чтобы пользоваться ими по мере необходимости как банком деталей. Бессмысленно демонтировать все детали, если нет уверенности, что они когда-нибудь пригодятся. С другой стороны, если часть деталей снять, а другие выбросить вместе с платой, через некоторое время об этом можно пожалеть.

На практике допустимо использовать все, что расположено на печатной плате, а также внешние элементы: радиаторы охлаждения, вентиляторы, сетевые шнуры, разъемы и выключатели. Конечно, вряд ли стоит снимать резисторы и другие дешевые компоненты. Хотя каждому знакома ситуация, когда в воскресенье утром вдруг понимаешь, что не хватает резистора с номиналом 8,2 кОм, без которого невозможно закончить сборку схемы из любимого журнала или собрать устройство, которое в понедельник утром необходимо продемонстрировать клиенту.

При наличии защитного лака в схемах специального исполнения операция отпайки резисторов усложняется, как и для двусторонних печатных плат. В этих случаях при отсутствии панелей для вставки интегральных схем от утилизации компонентов лучше отказаться.

ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ И УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

При устранении неисправностей температура играет важную роль. Повышение температуры, с одной стороны, бывает причиной выхода прибора из строя, а с другой стороны — может помочь в выявлении причины неисправности.

Иногда схема теряет работоспособность, а посредством тестирования не удастся выявить никаких неполадок, и такую схему можно без риска подключить к источнику питания. В этом случае для проверки допустимо использовать термическое испытание. Иногда причину неисправности можно обнаружить, если подключать все компоненты один за другим на короткое время к источнику напряжения и прикладывать к ним палец, проверяя степень нагрева. При этом надо быть осторожным, чтобы не обжечься.

Существует и другой вариант проверки: струя воздуха от фена направляется на различные участки схемы. Это также позволяет выявить возможные неполадки. Таким способом можно проводить тестирование как на разогрев, так и на охлаждение. Если сузить отверстие для выхода воздуха, то его поток можно направлять с большей точностью.