Поиск неисправностей в электронике - [74]
Если с помощью таких очевидных методов была обнаружена неисправность, обязательно ищите причину ее возникновения. В противном случае замененные компоненты обречены на печальную судьбу.
Для поиска неисправностей цифровых схем пригоден тот же арсенал технических средств, что и для других типов оборудования. Однако многие инструменты и методы подходят только для диагностики цифровых устройств.
Логические пробники
Как указывалось в главе 2, логический пробник представляет собой прибор, который подключается к тому же источнику питания, что и проверяемая схема, имеет заостренный щуп, используемый для тестирования различных точек схемы. Очень популярна модель, показанная на рис. 7.28.
Рис. 7.28. Логический пробник и его провода
Переключатель используется для установки логических параметров в соответствии с требованиями ТТЛ и КМОП, в зависимости от типа схемы, с которой вы собираетесь работать.
Другой переключатель, связанный со светодиодным индикатором импульса PULSE LED, осуществляет выбор между функциями импульсной и запоминания. В импульсном режима желтый светодиод будет мигать в течение около 300 мс при каждом логическом сигнале, а, если имеет место последовательность импульсов, индикатор будет мигать с частотой 3 Гц.
В режиме запоминания индикатор будет загораться и оставаться включенным при подаче любого сигнала на щуп пробника. Индикатор сбрасывается при переключении в импульсный режим. Это очень удобная функция в том случае, если вы хотите зарегистрировать импульс, который появляется не очень часто или случайно, или нельзя непосредственно наблюдать пробник в момент возникновения события, приводящего к появлению импульса.
Два других индикатора на логическом пробнике используются для индикации правильного логического уровня ВЫСОКИЙ или НИЗКИЙ на щупе пробника. Наблюдая эти индикаторы и импульсный индикатор, можно получить очень много информации о схеме, как показано на рис. 7.29.
Рис. 7.29.Показания индикаторов логического пробника
Логический импульсный генератор
Логический импульсный генератор внешне очень похож на логический пробник (см. рис. 7.28).
Назначение этого прибора заключается в подаче импульса на вход схемы, в то время как логический пробник отслеживает логическое состояние выхода. Обычно логический импульсный генератор используется совместно с логическим пробником и питается от тестируемой схемы, подключаясь с помощью красного и черного проводов с зажимами к шинам питания логических ИМС. Когда щуп пробника подключен к схеме, его внутренняя схема воспринимает логическое состояние схемы в данной точке и устанавливает на своем выходе такой же логический уровень. При нажатии кнопки на импульсном генераторе на его щупе формируется очень короткий импульс противоположного уровня. Импульсный генератор имеет достаточный ток, чтобы преодолеть действие выходов схем, подключенных к той же точке. Ширина импульса (длительность) достаточно мала, чтобы выходные цепи устройств не были повреждены при кратковременной принудительной подаче на них высокого или низкого уровня.
Если нажать и удерживать кнопку, большинство импульсных генераторов выдают также последовательность импульсов. При генерации импульсов светодиодный индикатор мигает. Задача логического импульсного генератора заключается в том, чтобы искусственно вызвать изменения состояния необходимого входа для того, чтобы наблюдать реакцию на выходе. На рис. 7.30 показано, как логический пробник и логический импульсный генератор работают вместе в цифровой схеме.
Рис. 7.30.Использование логического импульсного генератора и логического пробника
Ручное тестовое оборудование
Многие сложные тестовые приборы выпускаются сейчас в виде ручных устройств. Цифровые вольтметры с графическими дисплеями могут использоваться для наблюдения формы сигналов и измерения частоты и времени, а также напряжения, тока и сопротивления.
Новые ручные приборы можно использовать для поиска неисправностей цифровых устройств таким образом, что возникает комбинация логического пробника, цифрового вольтметра, осциллографа и даже простого логического анализатора. На рис. 7.31 показан прибор Logic Dari фирмы Hewlett-Packard, способный изучить последовательность импульсов с помощью звукового тонового индикатора, позволяя специалисту не отводить взгляда от схемы.
Он также показывает сопротивление или напряжение между двумя точками и выводит на дисплей показания в цифровом виде, как цифровой вольтметр с автоматической установкой диапазона. Если проверяются статические логические уровни, он работает как обычный логический пробник. Когда логические уровни изменяются, можно наблюдать форму сигналов. Можно также определить временные соотношения за счет одновременного вывода на экран формы трех разных сигналов, как это делает трехканальный логический анализатор. Эти формы сигналов можно сохранить и позже сравнить с формами сигналов аналогичной заведомо исправной платы. Logic Dart даже сам указывает различия между двумя образцами (см. рис. 7.31).
Рис. 7.31. Прибор Logic Dart фирмы Hewlett-Packard
