[摘要]随着电子科技的不断发展,通信电路集成化程度越来越高,对通信人员的电子技能要求也逐渐提高,本文介绍了通信集成电路的管脚顺序识别方法,以
及在线和非在线故障检测技巧,为通信人员在电路故障判断方面提供学习参考。
关键词:通信集成电路?顺序识别?故障检测
通信人员在岗位任职过程中,检测维修是一项必备的电子技能。随着科技的发展,电路集成已成为电子技术发展水平的标志,通信集成电路类型多、管脚多、封装特殊、焊接技术要求高、拆卸难度大,一旦装备出现故障,给后期检测维修带来一定的难度。下面我们一起来探讨通信集成电路的识别和故障检测的实用技巧。
一、管脚顺序识别
通信集成电路的封装材料有:塑料、陶瓷及金属三种。封装外形最多的是圆筒形、扁平形及双列直插型。封装类型不同,管脚顺序识别方法也有区别。
第一类,对于圆形和菱形金属封装的集成电路,识别引脚时应面向引脚(正视),由定位标记所对应的引脚开始,按顺时针方向依次数到底即可,常见的定位标记有突耳、圆孔及引脚不均匀排列等。
第二类,对于单列直插式集成电路,识别引脚应使引脚向下,面对型号或定位标记,自定位标记对应一侧的头一只引脚数起,依次为1、2、3……。这类集成电路上常用的定位标记为色点,凹坑、小孔、线条、色带,缺角等。
第三类,对于双列直插式集成电路,识别其引脚时,若引脚向下,即其型号、商标向上,定位标记在左边,则从左下角第一只引脚开始,按逆时针方向,依
次为1、2、3……。若引脚向上,即其型号、商标向下,定位标记位于左边,则应从左上角第一只引脚开始,按顺时针方向,依次为1、2、3……。有的个别型号集成电路的引脚,在其对应位置上有缺脚(即无此输出引脚),对于这种型号的集成电路,其引脚编号顺序不受影啊。
特殊情况,有的厂家生产的集成电路,本是同-种芯片,为了便于在印刷电路板上灵活安装,其封装外形有多种,例如,为了适合双声道立体声音频功率
放大器电路对称性安装的需要,其引脚排列顺序对称性相反。一种按常规排列,即自左向右,另一种则自右向左。对这类集成电路,若封装上没有设识别标记,按上述规律不难分清其引脚顺序。但是有少数这类器件上没有引脚识别标记,这时应从它的型号上加以区别,若其型号后缀中有一字母R,则表明其引脚顺序为自右向左反向排列(注:R为右,L为左)。
二、在线集成电路检测技巧
通信集成电路在线状态下,不能采用测阻值的方法,我们主要依据外围故障现象和引脚之间电压的变化进行测量判断,以下方法过程建议采用精度较高的数字万用表进行测量。
(一)根据故障现象推断集成电路的好坏
首先根据故障表现形式,将故障发生的范围限制在某一块集成电路及其外围电路中。然后根据集成电路各引脚上的电压值的变化及其对地正、反向电阻值的变化,进一步判断是集成电路本身故障,还是其外围电路的故障。
(二)根据引脚电压变化判断集成电路的好坏
根据故障表现形式,初步推断某集成电路及外围电路有故障时,应依次测量各引脚对地的直流电压值,并与电路正常时的电压值相比较。当发现某一只或几只引脚上的电压值不正常,而与它有关的外围电路、元件又无故障时,即可断定该集成电路有故障。在具体测量集成电路各引脚电压时应注意以下几点:
1. 电源电压的高低。一般来说,电源电压偏高或偏低时,集成电路各引脚上的电压亦偏高或偏低。
2. 信号的有无及大小。信号的有无及大小,往往只影响个别引脚上的电压大小。
3. 可调旋钮及功能开关的位置。一些旋钮及功能开关的位置不同,往往会影响某块集成电路一两个引脚上的电压的大小,具体影响哪一块集成电路,哪个引脚上的电压,应根据整机电路、集成电路内部电路方框图及引脚作用作出判断,必要时可边测量边调整一下旋钮或功能开关的位置进行试验。
4. 万用表直流电压档内阻的高低。
测量用万用表直流电压内阻的高低,对测量结果有着非常重要而又容易被忽视的影响。其内阻越小,测量的电压值比实际值就越低。一般来说,应使用内阻不低于20KΩ/V的万用表。在具体测量时,应选择高量程,以尽量减小测量误差。
(三)注意事项
1. 外围电路不同,集成电路引脚上的电压也不同。即使外围电路相同,不同型号、不同生产厂家的产品,其对应引脚上的电压也不尽相同。因此测量其电压时,应注意机器的型号,并仔细地阅读说明书和电路图,以了解集成电路的实际应用情况。
2. 集成电路各引脚上的直流电压的大小与多种因素有关。即使其外围电路无故障时也是如此,所以根据引脚上的电压值的变化来判断集成电路的好坏时,应十分谨慎,以免造成损失和浪费。在工作过程中应不断总结经验,注意积累资料,结合自己使用的万用表的型号,摸索出行之有效的判别方法。
三、非在线集成电路检测技巧
集成电路在非在线状态下,没有电源供电,没有信号接入,因此,主要依靠管脚之间的阻值大小进行比对和判断,以下测量方法主要采用的是指针万用表。
(一)检测方法
1.将万用表拨至R×1kΩ档(或R×100Ω档R×10Ω档,但一般不用R×10kΩ档和R×1Ω档)上,先将红表笔(内接电池负极)接在集成电路的接地脚上,且保持整个测量过程中保持不变。然后利用黑表笔(内接电池正极)从第一只引脚开始,依次测出对应的电阻值(正向电阻测量)。
2.将黑表笔接集成电路的同一只接地脚,利用红表笔依次测出另外一组电阻值(反向电阻测量)。
3.分析所测量的数据。结合其内部电路,分析一下各引脚之间的电阻值规律。一般任意两引脚之间,都接有电阻、二极管、三极管等组成的复杂电路。
(二)结果判断
1.集成电路的任一只引脚与其接地引脚之间的阻值不应为零或无穷大(空脚除外)。多数情况下具有不对称的电阻值,即正、反向(或称黑表笔接地、红表笔接地)电阻值不相等,有时差别小一些,有时差别悬殊很大。
2. 某一只引脚与接地脚之间,应当具有一定大小的电阻值变为0或者是∞ 或者其正反向电阻应当有明显差别的变为相同或差别规律相反,则说明该引脚与接地脚之间存在短路、开路、击穿等故障。显然,这样的集成电路是坏的或者性能已变差。
(三)注意事项
1. 由于集成电路电参数的离散性,即使是同一厂家、同一批产品,其电参数也不完全一样。这就是说,集成电路的内部电阻值必然存在着很大的离散性。再加上PN结正、反向电阻值与测量用电表内部电池电压的高低以及环境温度都有密切的关系,从而使集成电路内部电阻值的离散性更大。
2. 大量的测试实践证明,只要准确地分析其内部电阻值的规律性,用万用表判断集成电路的好坏是完全可行的。但是,不要过分地注意电阻值绝对大小,而是要注意电阻值分布的规律性,尤其要注意同一只引脚正、反向电阻值的不对称性。
3. 该方法有其局限性,当集成电路内部的三极管、二极管数量特别多,而当击穿短路或断路的PN 结又远离其引脚时,它的阻值变化对其引脚电阻的影响不是很大。也就是说,对大规模集成电路及超大规模集成电路,其存在局限性,对中小型集成电路,特别是小规模集成电路,还是相当准确的。在实际操作中,应结合电路故障的表现形式,集成电路各引脚的电压值以及在线时对“地”间的正反向电阻值,再结合其正、反向内部电阻值的情况,综合起来分析判断集成电路的好坏。
准确判断集成电路的好坏,是电子设备故障诊断的一个难点。判断不准,往往花了大力气换上新的集成电路后故障仍然存在。要对集成电路做出正确的判断,需要掌握该集成电路的用途、内部结构原理、主要特性等,必要时还需要分析内部原理图。此外,还需要备有各引脚对地的直流电压、波形、正反向直流电阻等资料,因此,有时候需要灵活运用多种检测方法去判断集成电路是否损坏。做作为通信人员,这需要不断的学习实践和长期的积累。
参考文献:
[1]秦红亮,张德申,集成电路测试技术与应用[J].电工文摘,2010(6).
[2]宋铁生,集成电路测试技术的应用研究[J].测试工具与解决方案,2017(16).