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如何判斷集成電路的好壞

文章來源:發(fā)布日期:2008-03-07瀏覽次數(shù):68787

準(zhǔn)確判斷集成電路的好壞是修理電視、音響、錄像設(shè)備的一個(gè)重要內(nèi)容,判斷不準(zhǔn),往往花大力氣換上新集成電路而故障依然存在,所以要對(duì)集成電路作出正確判斷,首先要掌握該集成電路的用途、內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理、主要電特性等,必要時(shí)還要分析內(nèi)部電原理圖。除了這些,如果再有各引腳對(duì)地直流電壓、波形、對(duì)地正反向直流電阻值,那么,對(duì)檢查前判斷提供了更有利條件;然后按故障現(xiàn)象判斷其部位,再按部位查找故障元件。有時(shí)需要多種判斷方法去證明該器件是否確屬損壞。一般對(duì)集成電路的檢查判斷方法有兩種:一是不在線判斷,即集成電路未焊入印刷電路板的判斷。這種方法在沒有專用儀器設(shè)備的情況下,要確定該集成電路的質(zhì)量好壞是很困難的,一般情況下可用直流電阻法測(cè)量各引腳對(duì)應(yīng)于接地腳間的正反向電阻值,并和完好集成電路進(jìn)行比較,也可以采用替換法把可疑的集成電路插到正常設(shè)備同型號(hào)集成電路的位置上來確定其好壞。當(dāng)然有條件可利用集成電路測(cè)試儀對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行定量檢驗(yàn),這樣使用就更有保證。二是在線檢查判斷,即集成電路連接在印刷電路板上的判斷方法。在線判斷是檢修集成電路在電視、音響、錄像設(shè)備中實(shí)用的方法。以下分幾種情況進(jìn)行闡述:

1. 電壓測(cè)量法

  主要是測(cè)出各引腳對(duì)地的直流工作電壓值;然后與標(biāo)稱值相比較,依此來判斷集成電路的好壞。用電壓測(cè)量法來判斷集成電路的好壞是檢修中常采用的方法之一,但要注意區(qū)別非故障性的電壓誤差。測(cè)量集成電路各引腳的直流工作電壓時(shí),如遇到個(gè)別引腳的電壓與原理圖或維修技術(shù)資料中所標(biāo)電壓值不符,不要急于斷定集成電路已損壞,應(yīng)該先排除以下幾個(gè)因素后再確定。

1. 所提供的標(biāo)稱電壓是否可靠,因?yàn)橛幸恍┱f明書,原理圖等資料上所標(biāo)的數(shù)值與實(shí)際電壓有較大差別,有時(shí)甚至是錯(cuò)誤的。此時(shí),應(yīng)多找一些有關(guān)資料進(jìn)行對(duì)照,必要時(shí)分析內(nèi)部原理圖與外圍電路再進(jìn)行理論上的計(jì)算或估算來證明電壓是否有誤。

2. 要區(qū)別所提供的標(biāo)稱電壓的性質(zhì),其電壓是屬哪種工作狀態(tài)的電壓。因?yàn)榧蓧K的個(gè)別引腳隨著注入信號(hào)的不同而明顯變化,所以此時(shí)可改變波段或錄放開關(guān)的位置,再觀察電壓是否正常。如后者為正常,則說明標(biāo)稱電壓屬某種工作電壓,而這工作電壓又是指在某一特定的條件下而言,即測(cè)試的工作狀態(tài)不同,所測(cè)電壓也不一樣。

3. 要注意由于外圍電路可變?cè)鸬囊_電壓變化。當(dāng)測(cè)量出的電壓與標(biāo)稱電壓不符時(shí)可能因?yàn)閭€(gè)別引腳或與該引腳相關(guān)的外圍電路,連接的是一個(gè)阻值可變的電位器或者是開關(guān)(如音量電位器、亮度、對(duì)比度、錄像、快進(jìn)、快倒、錄放開關(guān)、音頻調(diào)幅開關(guān)等)。這些電位器和開關(guān)所處的位置不同,引腳電壓會(huì)有明顯不同,所以當(dāng)出現(xiàn)某一引腳電壓不符時(shí),要考慮引腳或與該引腳相關(guān)聯(lián)的電位器和開關(guān)的位置變化,可旋動(dòng)或拔動(dòng)開頭看引腳電壓能否在標(biāo)稱值附近。

4. 要防止由于測(cè)量造成的誤差。由于萬用表表頭內(nèi)阻不同或不同直流電壓檔會(huì)造成誤差。一般原理上所標(biāo)的直流電壓都以測(cè)試儀表的內(nèi)阻大于20KΩ/V進(jìn)行測(cè)試的。內(nèi)阻小于20KΩ/V的萬用表進(jìn)行測(cè)試時(shí),將會(huì)使被測(cè)結(jié)果低于原來所標(biāo)的電壓。另外,還應(yīng)注意不同電壓檔上所測(cè)的電壓會(huì)有差別,尤其用大量程檔,讀數(shù)偏差影響更顯著。

5. 當(dāng)測(cè)得某一引腳電壓與正常值不符時(shí),應(yīng)根據(jù)該引腳電壓對(duì)IC正常工作有無重要影響以及其他引腳電壓的相應(yīng)變化進(jìn)行分析,才能判斷IC的好壞。

6. 若IC各引腳電壓正常,則一般認(rèn)為IC正常;若IC部分引腳電壓異常,則應(yīng)從偏離正常值大處入手,檢查外圍元件有無故障,若無故障,則IC很可能損壞。

7. 對(duì)于動(dòng)態(tài)接收裝置,如電視機(jī),在有無信號(hào)時(shí),IC各引腳電壓是不同的。如發(fā)現(xiàn)引腳電壓不該變化的反而變化大,該隨信號(hào)大小和可調(diào)元件不同位置而變化的反而不變化,就可確定IC損壞。

8. 對(duì)于多種工作方式的裝置,如錄像機(jī),在不同工作方式下,IC各引腳電壓也是不同的。

  以上幾點(diǎn)就是在集成塊沒有故障的情況下,由于某種原因而使所測(cè)結(jié)果與標(biāo)稱值不同,所以總的來說,在進(jìn)行集成塊直流電壓或直流電阻測(cè)試時(shí)要規(guī)定一個(gè)測(cè)試條件,尤其是要作為實(shí)測(cè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄時(shí)更要注意這一點(diǎn)。通常把各電位器旋到機(jī)械中間位置,信號(hào)源采用一定場(chǎng)強(qiáng)下的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),當(dāng)然,如能再記錄各功能開關(guān)位置,那就更有代表性。如果排除以上幾個(gè)因素后,所測(cè)的個(gè)別引腳電壓還是不符標(biāo)稱值時(shí),需進(jìn)一步分析原因,但不外乎兩種可能。一是集成電路本身故障引起;二是集成塊外圍電路造成。分辨出這兩種故障源,也是修理集成電路家電設(shè)備的關(guān)鍵。

除了直流電壓測(cè)量法外,還可以采用交流工作電壓測(cè)量法:為了掌握IC交流信號(hào)的變化情況,可以用帶有dB插孔的萬用表對(duì)IC的交流工作電壓進(jìn)行近似測(cè)量。檢測(cè)時(shí)萬用表置于交流電壓擋,正表筆插入dB插孔;對(duì)于無dB插孔的萬用表,需要在正表筆串接一只0.1~0.5uF隔直電容。該法適用于工作頻率比較低的IC,如電視機(jī)的視頻放大級(jí)、場(chǎng)掃描電路等。由于這些電路的固有頻率不同,波形不同,所以所測(cè)的數(shù)據(jù)是近似值,或者作為有無信號(hào)的鑒別。

2. 在線直流電阻普測(cè)法

  這一方法是在發(fā)現(xiàn)引腳電壓異常后,通過測(cè)試集成電路的外圍元器件好壞來判定集成電路是否損壞.。由于是斷電情況下測(cè)定阻值,所以比較安全,并可以在沒有資料和數(shù)據(jù)而且不必要了解其工作原理的情況下,對(duì)集成電路的外圍電路進(jìn)行在線檢查,在相關(guān)的外圍電路中,以快速的方法對(duì)外圍元器件進(jìn)行一次測(cè)量,以確定是否存在較明顯的故障。具體操作是先用萬用表R×10Ω檔分別測(cè)量二極管和三極管的正反向電阻值。此時(shí)由于歐姆檔位定得很低,外電路對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的影響較小,可很明顯地看出二極管、三極管的正反向電阻,尤其是PN 結(jié)的正向電阻增大或短路更容易發(fā)現(xiàn)。其次可對(duì)電感是否開路進(jìn)行普測(cè),正常時(shí)電感兩端阻值較大,那么即可斷定電感開路。繼而根據(jù)外圍電路元件參數(shù)的不同,采用不同的歐姆檔位測(cè)量電容和電阻,檢查有否較為明顯的短路和開路性故障,從而排除由于外圍電路引起個(gè)別引腳的電壓變化。

3. 電流流向跟蹤電壓測(cè)量法

  此方法是根據(jù)集成電路內(nèi)部的外圍元件所構(gòu)成的電路,并參考供電電壓,即主要測(cè)試點(diǎn)的已知電壓進(jìn)行各點(diǎn)電位的計(jì)算或估算,然后對(duì)照所測(cè)電壓電否符合,來判斷集成塊的好壞,本方法必須具備完整的集成塊內(nèi)部電路圖和外圍電路原理圖。

4. 在線直流電阻測(cè)量對(duì)比法

  此方法是利用萬用表測(cè)量待查集成電路各引腳對(duì)地正反向直流電阻值與正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)照來判斷好壞。這一方法需要積累同一機(jī)型同型號(hào)集成電路的正??煽繑?shù)據(jù),以便和待查數(shù)據(jù)相對(duì)比。

測(cè)量時(shí)要注意以下三點(diǎn):

1.測(cè)量前要先斷開電源,以免測(cè)試時(shí)損壞電表和元件。

2.萬用表電阻擋的內(nèi)部電壓不得大于6V,量程好用R×100或R×1k擋。

3.測(cè)量IC引腳參數(shù)時(shí),要注意測(cè)量條件,如被測(cè)機(jī)型、與IC相關(guān)的電位器的滑動(dòng)臂位置等,還要考慮外圍電路元件的好壞。

5. 非在線數(shù)據(jù)與在線數(shù)據(jù)對(duì)比法

所謂非在線數(shù)據(jù)是指集成電路未與外圍電路連接時(shí),所測(cè)得的各引腳對(duì)應(yīng)于地腳的正反向電阻值。非有線數(shù)據(jù)通用性強(qiáng),可以對(duì)不同機(jī)型、不同電路、集成電路型號(hào)相同的電路作對(duì)比。具體測(cè)量對(duì)比方法如下:首先應(yīng)把被查集成電路的接地腳用空心針頭和鉻鐵使之與印刷電路板脫離,再對(duì)應(yīng)于某一懷疑引腳進(jìn)行測(cè)量對(duì)比。如果被懷疑引腳有較小阻值電阻連接于地或電源之間,為了不影響被測(cè)數(shù)據(jù),該引腳也可與印刷板開路。直至外電路的阻值不影響被測(cè)集成電路的電阻值為止。但要注意一點(diǎn),直流電阻測(cè)量對(duì)比法對(duì)于不同批次同一型號(hào)的集成電路,有一定的誤差和差異,對(duì)這種情況,要在了解內(nèi)部結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行分析、判斷。

6. 替換法

用替換法判斷集成電路的好壞確是一種干凈利索的事,可以減少許多檢查分析的麻煩。但必須注意如下幾點(diǎn):

1. 盡量選用同型號(hào)的集成電路或可以直接代換的其它型號(hào),這樣可不改變?cè)瓩C(jī)電路的引線,簡(jiǎn)便易行,容易恢復(fù)原機(jī)的性能指標(biāo)。

2. 更換拆焊原機(jī)上的集成電路時(shí),不要急躁,不能亂拔、亂撬引腳,用所具備的條件選擇適合拆卸集成電路的方法。

3. 在還沒有判斷外圍電路是否有故障,以及未經(jīng)確認(rèn)原集成電路已損壞之前,不要輕易替換集成電路,否則換上去的集成電路有可能再次報(bào)廢。

4. 有些集成電路,雖然其型號(hào)相同,但還要考慮其型號(hào)后綴不同。例如M5115P與M5115RP,二者引腳功能排列順序相反等。

5. 有時(shí)采用試探性替換,此時(shí)好先裝一專用集成電路插座,或用細(xì)導(dǎo)線臨時(shí)連接,這樣好壞對(duì)比方便。另外,在通電前電源Vcc回路里好再串接一直流電流表,降壓電阻阻值由大到小觀察集成電路總電流的變化是否正常。對(duì)于功放電路一定要按規(guī)定裝好散熱片。

6. 在選用同功能但不同型號(hào)和不同引腳排列的集成電路代換時(shí),還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

a. 盡量選用功能、引腳、電特性相近的集成電路。

b. 改變引腳連線時(shí),應(yīng)盡量利用印刷板上的孔位和線路,連線要整齊,信號(hào)線的前后段不要交叉,以免電路產(chǎn)生自激。

c. 集成電路的供電電壓應(yīng)與集成電路的電源電壓Vcc的典型值相符。

d. 集成電路的各信號(hào)輸入、輸出阻抗要與原電路相匹配,連接好的集成電路在通電前應(yīng)作后一次的檢查,確認(rèn)電路無誤后再接通電源。

7.總電流測(cè)量法

該法是通過檢測(cè)IC電源進(jìn)線的總電流,來判斷IC好壞的一種方法。由于IC內(nèi)部絕大多數(shù)為直接耦合,IC損壞時(shí)(如某一個(gè)PN結(jié)擊穿或開路)會(huì)引起后級(jí)飽和與截止,使總電流發(fā)生變化。所以通過測(cè)量總電流的方法可以判斷IC的好壞。也可用測(cè)量電源通路中電阻的電壓降,用歐姆定律計(jì)算出總電流值。