Bir mikro devre nasıl bulunur? Dijital çipler

BIOS'ta bulunan mikroprogramlar seti, sistemin temel işlevselliğinden, doğrulanmasından ve başlatılmasından sorumludur. işletim sistemi. Bu nedenle, BIOS'un bir masaüstü bilgisayarda veya dizüstü bilgisayarda nerede bulunduğu sorusu boş değildir, çünkü içerdiği bilgilerin değiştirilmesini veya yeniden programlanmasını gerektirebilecek bir durum ortaya çıkabilir.

Bilgisayarın BIOS'u anakart üzerinde özel, genellikle oldukça küçük bir mikro devrede (çip) bulunur. Üreticiye bağlı olarak anakart, bu çip çıkarılabilir veya karta kabloyla bağlanabilir. Çıkarılabilirse, ister bilgisayarda ister dizüstü bilgisayarda olsun, o zaman şanslısınız - bu durumda, gerekirse BIOS yongasını değiştirebilecek veya yeniden programlayabileceksiniz. Çoğu zaman, anakart üreticileri anakarta aynı anda iki BIOS yongası yerleştirir - ana ve yedek.

Peki anakart üzerindeki BIOS çipinin yerini bulmak için ne yapılması gerekiyor? Öncelikle davayı açın sistem birimi ve anakarta erişim kazanın. Eğer almanız engelleniyorsa iyi inceleme Anakart yüzeyinin her yerinde çeşitli veri ve güç kabloları bulunduğundan, bazılarının bağlantısını geçici olarak kesebilirsiniz. Önemli olan, araştırma çalışmanızdan önce bunların nasıl bağlandığını hatırlamak veya yazmaktır.

Tam olarak neye benzediğini önceden bilmeden BIOS'un bilgisayarınızın anakartındaki yerini bulmak istiyorsanız, bu görev her zaman ilk bakışta göründüğü kadar basit değildir. Pek çok kılavuz, bir mikroçip aramak için en iyi yerin, anakartın geri kalanından ayrılan yuvarlak, parlak yüzeyi nedeniyle genellikle açıkça görülebilen CMOS bellek pilinin yakını olduğunu belirtir. Ancak çoğu zaman pilin yakınında hiçbir çip bulunmadığını ve BIOS'un aslında pilden oldukça uzakta bulunabileceğini unutmayın. Asılsız olmamak adına MSI yapımı bir anakartın fotoğrafını vereceğim.

Anakarttaki lehimli BIOS çipinin konumuna bir örnek

1. BIOS çipi
2. CMOS pil

Bu durumda BIOS'u pilin yakınında arama tavsiyesine uymanın aramayı yalnızca önemli ölçüde geciktireceği açıktır.

Ayrıca farklı anakartlar farklı BIOS yongaları kullanabilir ve buna bağlı olarak tamamen farklı görünebilirler. Ancak yine de, kural olarak, bu çip, yaklaşık 1 cm kenarlı bir kare şeklindedir ve çıkarılabileceği özel bir panelde bulunur. Bazen üreticilerden biri, örneğin American Megatrends tarafından işaretlenir, ancak bu kurala da her zaman uyulmaz. Ayrıca, BIOS çipi her zaman olmasa da çoğu zaman holografik bir etiketle donatılmıştır. Bu nedenle çipin tam yerini belirlemek için belgelere bakmak en iyisidir. anakartİnternette bulmak genellikle oldukça kolaydır. Bazen ayrı bir çipe ayrılmış BIOS'a sahip olmayan anakartlar da vardır.

Anakart üzerindeki konum örneği

Anakart örneğini kullanarak sistem BIOS'unun konumuna bakalım ASUS anakartlar A8N-SLI. Bu durumda BIOS yongası, pilden çok uzakta olmayan standart yerinde bulunur. Bu çip çıkarılabilir ve kolayca çıkarılabileceği özel bir konektörde bulunur.

Ayrıca, çoğu zaman mikro devrenin ve pilin yanında sıfırlayabileceğiniz bir jumper bulunur. BIOS belleği ve fabrika ayarlarına dönün. Bu, örneğin BIOS parolasını sıfırlamanız gerektiğinde yararlı olabilir.

Çıkarılabilir BIOS yongasının anakart üzerindeki konumuna bir örnek

1. Pil
2. Bellek sıfırlama atlama kablosu
3. Süper G/Ç denetleyicisi
4. Sistem BIOS çipi

Çözüm

Yani, bu makaleden BIOS'un nerede bulunduğunu öğrendiniz, ancak materyalimizden sonra hala bilgisayarınızdaki veya dizüstü bilgisayarınızdaki konumunu belirlemede zorluk yaşıyorsanız, anakartınıza özel kullanım kılavuzundan yardım isteyin.

Mikro devre, belirli bir görevi yerine getirebilen elektronik bir cihaz veya onun bir parçasıdır. Pek çok mikro devre tarafından çözülen böyle bir sorunu, ayrı elemanlar kullanarak, transistörler kullanarak çözmek gerekirse, cihaz, 1 santimetre x 5 santimetre ölçülerinde küçük bir dikdörtgen yerine, tüm kabini kaplar ve çok daha az olurdu. güvenilir. Ama böyle görünüyorlardı bilgisayarlar yarım yüz yıl önce!

Elektronik kontrol kabini - fotoğraf

Elbette, bir mikro devrenin çalışması için ona sadece güç sağlamak yeterli değildir; vücut kiti”, yani karttaki mikro devrenin işlevini yerine getirebileceği yardımcı parçalar.

Çip gövde kiti - çizim

Yukarıdaki şekilde mikro devrenin kendisi kırmızı renkle vurgulanmıştır; diğer tüm parçalar onun " vücut kiti" Çoğu zaman mikro devreler çalışmaları sırasında ısınır; bunlar stabilizatörler, mikroişlemciler ve diğer cihazlar için mikro devreler olabilir. Bu durumda mikro devrenin yanmasını önlemek için radyatöre takılması gerekir. Çalışma sırasında ısınması gereken mikro devreler, özel bir ısı emici plaka ile hemen tasarlanmıştır - genellikle mikro devrenin arka tarafında bulunan ve radyatöre sıkıca oturması gereken bir yüzey.

Ancak bağlantıda, dikkatlice cilalanmış bir radyatör ve plakayla bile, mikro devreden gelen ısının radyatöre daha az verimli bir şekilde aktarılmasının bir sonucu olarak mikroskobik boşluklar olacaktır. Bu boşlukları doldurmak için ısı ileten macun kullanılır. Radyatörü üstüne sabitlemeden önce bilgisayar işlemcisine uyguladığımızın aynısı. En yaygın kullanılan macunlardan biri KPT–8.

Mikro devrelerdeki amplifikatörler tam anlamıyla 1-2 akşamda lehimlenebilir ve karmaşık kurulumlara ve yüksek nitelikli ayarlayıcılara ihtiyaç duymadan hemen çalışmaya başlarlar. Ayrı ayrı mikro devreler hakkında da söylemek istiyorum araba amplifikatörler, gövde kitinden bazen tam anlamıyla 4-5 parça bulunur. Böyle bir amplifikatörü biraz dikkatli bir şekilde monte etmek için, baskılı devre kartına bile ihtiyacınız yoktur (istenmesine rağmen) ve her şeyi doğrudan mikro devrenin pimleri üzerine yüzeye monte bir kurulum kullanarak monte edebilirsiniz.

Doğru, montajdan sonra, böyle bir amplifikatörü derhal mahfazaya yerleştirmek daha iyidir, çünkü böyle bir tasarım güvenilmezdir ve kabloların kazara kısa devre yapması durumunda mikro devre kolayca yanabilir. Bu nedenle tüm yeni başlayanların baskılı devre kartı yapımına biraz daha zaman ayırmasını öneriyorum.

Stabilizatör yongalarına dayalı düzenlenmiş güç kaynaklarının üretimi, transistörlere dayalı benzer güç kaynaklarının üretiminden daha kolaydır. Basit bir LM317 mikro devresinin kaç parçanın yerini aldığına bakın:

Elektronik cihazlardaki baskılı devre kartları üzerindeki mikro devreler, doğrudan baskı parçalarına lehimlenebilir veya özel soketlere yerleştirilebilir.

Derin talaş için soket - fotoğraf

Aradaki fark, ilk durumda mikro devreyi değiştirmek için önce onu lehimlememiz gerekmesidir. İkinci durumda, mikro devreyi sokete taktığımızda, mikro devreyi soketten çıkarmamız yeterlidir ve kolayca bir başkasıyla değiştirilebilir. Tipik örnek bilgisayardaki mikroişlemcinin değiştirilmesi.

Ayrıca, örneğin bir cihazı bir mikrodenetleyici üzerine monte ediyorsanız baskılı devre kartı ve devre içi programlama sağlamadıysanız, devre kartına çipin kendisini değil, yerleştirildiği soketi lehimlediyseniz, çip çıkarılabilir ve özel bir programlayıcı devre kartına bağlanabilir.

Bu tür kartlarda programlama için halihazırda farklı mikro denetleyici muhafazalarına lehimlenmiş soketler bulunur.

Analog ve dijital mikro devreler

Dijital sinyal, birler ve sıfırlar, yüksek ve düşük seviyeli sinyallerden oluşan bir dizidir. Pime 5 volt veya buna yakın bir voltaj uygulanarak yüksek seviye sağlanır, düşük seviye ise voltajın olmaması veya 0 volttur.

Mikro devreler de var ADC (analog - dijital dönüştürücü ) Ve DAC (dijital - analog dönüştürücü) sinyali analogdan dijitale ve tersi yönde dönüştürür. ADC'nin tipik bir örneği, ölçülen elektrik miktarlarını dönüştürmek ve bunları multimetrenin ekranında görüntülemek için bir multimetrede kullanılır. Aşağıdaki şekilde ADC, her taraftan yaklaşan izlere sahip siyah bir damladır.

Mikrodenetleyiciler

Bu özel bir çiptir, her ikisinde de üretilebilir. Daldırma yani içinde SMD hafızasına bir programın yazılabildiği yürütme, sözde Altıgen dosya. Bu, özel bir düzenleyicide yazılmış, derlenmiş bir ürün yazılımı dosyasıdır program kodu. Ancak bellenimi yazmak yeterli değildir; onu aktarmanız, mikro denetleyicinin belleğine flaşlamanız gerekir.

Programcı - fotoğraf

Bu amaca hizmet ediyor programcı. Pek çok kişinin bildiği gibi, pek çok farklı türler mikrodenetleyiciler - AVR, resim ve diğerleri, farklı türler için farklı programcılara ihtiyacımız var. Bir de var ve herkes kendi bilgi ve yeteneklerine uygun olanı bulup yapabilecek. Kendiniz bir programcı yapmak istemiyorsanız, çevrimiçi bir mağazadan hazır bir tane satın alabilir veya Çin'den sipariş edebilirsiniz.

Yukarıdaki resimde bir mikrodenetleyici gösterilmektedir. SMD muhafazası. Mikrodenetleyici kullanmanın avantajları nelerdir? Daha önce, ayrı elemanlar veya mikro devreler kullanarak bir cihazı tasarlarken ve monte ederken, cihazın çalışmasını, birçok parçayı kullanan bir baskılı devre kartı üzerindeki belirli, genellikle karmaşık bir bağlantı aracılığıyla belirliyorduk. Şimdi bir mikrodenetleyici için aynı şeyi programlı olarak, genellikle mikrodenetleyicilerin kullanılmadığı bir devreden daha hızlı ve daha güvenilir bir şekilde yapacak bir program yazmamız gerekiyor. Mikrodenetleyici tüm bilgisayar G/Ç bağlantı noktalarıyla, bir ekranı ve sensörleri bağlamanın yanı sıra diğer cihazları kontrol etme yeteneği.

Elbette mikro devrelerin gelişimi bununla sınırlı kalmayacak ve 10 yıl içinde gerçekten de mikro devrelerin ortaya çıkacağını varsayabiliriz. mikro" - milyarlarca transistör ve diğer elementleri, birkaç atom boyutunu içerecek şekilde gözle görülemeyen - o zaman en karmaşık elektronik cihazların yaratılması, çok deneyimli olmayan radyo amatörleri için bile gerçekten erişilebilir hale gelecektir! kısa genel bakış sona erdi, yanındaydım AKV.

MİKRO DEVRELER makalesini tartışın

İyi günler sevgili radyo amatörleri!
““ web sitesine hoş geldiniz

Mikro devreler

Çip (IS - Entegre devre, IC – Entegre Devre, English Chip, Microchip'ten çip veya mikroçip) toplam sayısı onlarca, yüzlerce, binlerce, onbinlerce veya daha fazlasına ulaşabilen transistörler, diyotlar, dirençler ve diğer aktif ve pasif elemanları içeren bütün bir cihazdır. Oldukça fazla sayıda mikro devre türü vardır. Bunlar arasında en çok kullanılanlar mantıksal, işlemsel yükselteçler, uzmanlaşmış.

Çiplerin çoğu, kasanın her iki yanında yer alan esnek plaka uçları (bkz. Şekil 1) bulunan dikdörtgen plastik bir kasanın içine yerleştirilmiştir. Kasanın üstünde geleneksel bir anahtar var - pimlerin numaralandırıldığı yuvarlak veya başka şekilli bir işaret. Mikro devreye yukarıdan bakarsanız, pimleri saat yönünün tersine, aşağıdan ise saat yönünde hareket yönünde saymanız gerekir. Mikro devreler herhangi bir sayıda pime sahip olabilir.

Yerli elektroniklerde (yabancı elektroniklerde olduğu gibi), mikro devreler özellikle popülerdir mantıksal, temel alınarak inşa edilmiş bipolar transistörler ve dirençler. Onlara da denir TTL çipleri (TTL – Transistör-Transistör Mantığı). Transistör-transistör adı, transistörlerin hem performans hem de performans için kullanılmasından doğmuştur. mantıksal işlevler ve çıkış sinyalini yükseltmek için. Tüm çalışma prensipleri iki koşullu seviyeye dayanmaktadır: düşük veya yüksek veya eşdeğer olarak mantıksal 0 veya mantıksal 1 durumu. Bu nedenle, K155 serisi mikro devreler için, 0'dan 0,4'e kadar olan voltajlar, mantıksal 0'a karşılık gelen düşük seviye olarak alınır. . V, yani 0,4 V'tan fazla değil ve mantıksal 1'e karşılık gelen yüksek bir değer için, 2,4 V'den az değil ve güç kaynağı voltajından fazla değil - 5 V ve K176 serisi mikro devreler için, güç kaynağı için tasarlanmıştır. bir kaynak, sırasıyla 9 B'lik bir voltaj, 0,02. ..0.05 ve 8.6. ..8.8 V.

Yabancı TTL mikro devrelerinin işaretlenmesi 74 rakamıyla başlar, örneğin 7400. Mantık çiplerinin ana elemanlarının grafik sembolleri, Şekil 1'de gösterilmektedir. 2. Burada bu unsurların hareket mantığı hakkında fikir veren doğruluk tabloları da verilmiştir.

AND kapısının sembolü “&”(“ve” bağlacı İngilizce) dikdörtgenin içinde duruyor (bkz. Şekil 2). Solda iki (veya daha fazla) giriş pini, sağda ise bir çıkış pini vardır. Bu elemanın hareketinin arkasındaki mantık aşağıdaki gibidir: voltaj yüksek seviye yalnızca tüm girişlerde aynı seviyedeki sinyaller olduğunda çıkışta görünecektir. AND elemanının elektriksel durumunu ve çıkış ve giriş sinyalleri arasındaki mantıksal bağlantıyı karakterize eden doğruluk tablosuna bakarak da aynı sonuca varılabilir. Yani örneğin elemanın çıkışının (Çıkış) elemanın tek (1) durumuna karşılık gelen yüksek seviyeli bir gerilime sahip olması için her iki girişin de (Giriş 1 ve Giriş 2) sahip olması gerekir. Aynı seviyedeki voltajlar. Diğer tüm durumlarda eleman sıfır (0) durumunda olacak yani çıkışında düşük seviyeli bir voltaj çalışacaktır.
Mantıksal bir öğenin koşullu sembolü VEYA- sayı 1 bir dikdörtgen içinde. AND öğesi gibi iki veya daha fazla girdiye sahip olabilir. Yüksek seviyeye (mantıksal 1) karşılık gelen bir çıkış sinyali, aynı seviyedeki bir sinyal giriş 1'e veya giriş 2'ye veya aynı anda tüm girişlere uygulandığında görünür. Bu elemanın çıkış ve giriş sinyalleri arasındaki bu mantıksal ilişkileri doğruluk tablosuna göre kontrol edin.
Öğe sembolü OLUMSUZ- ayrıca bir sayı 1 bir dikdörtgenin içinde. Ama tek girişi ve tek çıkışı var. Çıkış sinyalinin iletişim hattını başlatan küçük daire, elemanın çıkışındaki "DEĞİL"in mantıksal olumsuzluğunu simgelemektedir. Dijital teknoloji dilinde "DEĞİL", elemanın bir invertör OLMADIĞI, yani çıkış sinyali giriş sinyalinin tersi seviyede olan elektronik bir "tuğla" olmadığı anlamına gelir. Başka bir deyişle: girişte düşük seviyeli bir sinyal olduğu sürece, çıkışta yüksek seviyeli bir sinyal olacaktır ve bunun tersi de geçerlidir. Bu aynı zamanda bu unsurun işleyişinin doğruluk tablosundaki mantıksal düzeylerle de kanıtlanmaktadır.
Mantık öğesi VE-DEĞİL elementlerin birleşimidir VE Ve OLUMSUZ, bu nedenle koşuluna bağlı olarak grafik tanımı bir işaret var” & ” ve çıkış sinyali hattında mantıksal olumsuzlamayı simgeleyen küçük bir daire. Bir çıkış var, ancak iki veya daha fazla giriş var. Elemanın çalışma mantığı şu şekildedir: Çıkışta yüksek seviyeli bir sinyal, yalnızca tüm girişlerde düşük seviyeli sinyaller olduğunda görünür. Girişlerden en az birinin düşük seviyeli bir sinyali varsa VE-NOT elemanının çıkışı yüksek seviyeli bir sinyale sahip olacaktır yani tek durumda olacaktır ve eğer yüksek seviyeli bir sinyal varsa tüm girişlerde sıfır durumunda olacaktır. AND-NOT öğesi, NOT öğesinin işlevini yerine getirebilir, yani bir invertör olabilir. Bunu yapmak için tüm girişlerini birbirine bağlamanız yeterlidir. Daha sonra, böyle bir birleşik girişe düşük seviyeli bir sinyal uygulandığında, elemanın çıkışı yüksek seviyeli bir sinyal olacaktır ve bunun tersi de geçerlidir. NAND öğesinin bu özelliği dijital teknolojide çok yaygın olarak kullanılmaktadır.

Mantıksal eleman sembollerinin gösterimi (“&” veya “1” işaretleri) yalnızca ev devrelerinde kullanılır.

TTL mikro devreleri, 80 MHz'e kadar frekanslarda çalışan çok çeşitli dijital cihazların yapımına olanak tanır, ancak bunların önemli dezavantajı yüksek güç tüketimidir.
Bazı durumlarda, yüksek performansın gerekli olmadığı ancak minimum güç tüketimi gereklidir, CMOS çipleri kullanılır, kullanılanlar alan etkili transistörler, bipolar değil. Kesinti CMOS (CMOS Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletken) Tamamlayıcı Metal Oksit Yarı İletken anlamına gelir. CMOS mikro devrelerinin ana özelliği, statik modda ihmal edilebilir akım tüketimidir - 0,1...100 µA. Maksimum çalışma frekansında çalışırken güç tüketimi artar ve en az güç tüketimine yaklaşır güçlü cips TTL. CMOS mikro devreleri K176, K561, KR1561 ve 564 gibi iyi bilinen serileri içerir.

sınıfta analog mikro devreler mikro devreleri tahsis edin doğrusal özellikler – doğrusal mikro devreler, şunları içerir Op-amp – Operasyonel Yükselteçler. İsim " işlemsel yükselteç ” bunun nedeni, her şeyden önce, bu tür amplifikatörlerin sinyalleri toplama, farklılaştırma, entegre etme, ters çevirme vb. işlemlerini gerçekleştirmek için kullanılmasıdır. Kural olarak, analog mikro devreler işlevsel olarak tamamlanmamış olarak üretilir ve bu da amatör radyo yaratıcılığına geniş bir alan açar.

Operasyonel yükselteçler iki girişi vardır - ters çeviren ve ters çevirmeyen. Diyagramda sırasıyla eksi ve artı ile gösterilirler (bkz. Şekil 3). Artı girişine bir sinyal uygulandığında çıkış değişmez, ancak güçlendirilmiş sinyal. Eksi girişe uygulandığında, çıkış ters çevrilmiş fakat aynı zamanda güçlendirilmiş bir sinyal olur.

Radyoelektronik ürünlerin üretiminde Minimum sayıda işlem gerektiren çok işlevli özel çiplerin kullanımı harici bileşenler, nihai cihazın geliştirme süresini ve üretim maliyetlerini önemli ölçüde azaltmanıza olanak tanır. Bu çip kategorisi, belirli bir şeyi yapmak üzere tasarlanmış çipleri içerir. Örneğin, güç amplifikatörleri, stereo alıcılar ve çeşitli kod çözücüler için mikro devreler vardır. Hepsi kesinlikle sahip olabilir farklı tip. Bu çiplerden birinde delikli metal bir parça varsa bu onun vidalanması gerektiği anlamına gelir.
radyatör

Özel mikro devrelerle uğraşmak, bir dizi transistör ve dirençle uğraşmaktan çok daha keyifli. Daha önce bir radyo alıcısını monte etmek için birçok parçaya ihtiyaç duyulduysa, artık tek bir mikro devre ile idare edebilirsiniz.

Öncelikle şunu söyleyelim: mikro devreler iki büyük türe ayrılır: analog ve dijital. Analog çipler ile çalışır analog sinyal ve dijital sırasıyla – dijital ile. Özellikle dijital mikro devreler hakkında konuşacağız.

Daha doğrusu, mikro devrelerden değil, bir mikro devrenin içinde "gizlenebilecek" dijital teknolojinin unsurlarından bahsedeceğiz.

Bu unsurlar nelerdir?

Bazı isimleri duymuşsunuzdur, bazılarını duymamış olabilirsiniz. Ama inanın bana, bu isimler her durumda yüksek sesle söylenebilir. kültürel toplum– bunlar kesinlikle doğru sözler. Yani, inceleyeceğimiz şeylerin yaklaşık bir listesi:

• Tetikleyiciler
• Sayaçlar
• Şifreleyiciler
• Kod çözücüler
• Çoklayıcılar
• Karşılaştırıcılar

Tüm dijital çipler dijital sinyallerle çalışır. Nedir?

Dijital sinyaller- bunlar iki kararlı seviyeye sahip sinyallerdir - mantıksal sıfır seviyesi ve mantıksal seviye. Farklı teknolojiler kullanılarak yapılan mikro devreler için mantıksal seviyeler birbirinden farklı olabilir.

Şu anda en yaygın kullanılan iki teknoloji TTL ve CMOS'tur.

TTL– Transistör-Transistör Mantığı;
CMOS– Tamamlayıcı Metal-Oksit-Yarıiletken.

TTL'nin sıfır seviyesi 0,4 V ve birlik seviyesi 2,4 V'tur.
CMOS mantığı için sıfır seviyesi sıfır volta çok yakındır, bir seviyesi ise yaklaşık olarak besleme voltajına eşittir.

Her durumda, voltaj yüksek olduğunda bir, düşük olduğunda sıfırdır.

ANCAK! Mikro devrenin çıkışındaki sıfır voltaj, çıkışın "havada sallandığı" anlamına gelmez. Aslında, sadece ortak kabloya bağlanır. Bu nedenle, birkaç mantıksal sonucu doğrudan bağlayamazsınız: farklı seviyelere sahiplerse kısa devre meydana gelecektir.

Sinyal seviyelerindeki farklılıklara ek olarak, mantık türleri güç tüketimi, hız (maksimum frekans), yük kapasitesi vb. açılardan da farklılık gösterir.

Mantık türü çipin adından tanınabilir. Daha doğrusu, mikro devrenin hangi seriye ait olduğunu gösteren ismin ilk harfleriyle. Herhangi bir seride yalnızca bir teknoloji kullanılarak üretilen mikro devreler bulunabilir. Gezinmenizi kolaylaştırmak için burada küçük bir pivot tablo:

Günümüzde en yaygın seriler (ve ithal edilen analogları):

• TTLSH – K555, K1533
• CMOS – KR561, KR1554, KR1564
• ESL – K1500

Mantık türü temel olarak aşağıdaki hususlara göre seçilir:

Hız (çalışma frekansı)
- enerji tüketimi
- fiyat

Ancak tek türün kullanılamadığı durumlar da vardır. Örneğin, bir blok düşük güç tüketimine sahip olmalı, diğeri ise yüksek hıza sahip olmalıdır. CMOS teknolojili çiplerin tüketimi düşüktür. ESL yüksek hıza sahiptir.

Bu durumda seviye dönüştürücüler kurmanız gerekecektir.

Doğru, bazı türler dönüştürücüler olmadan normal şekilde birbirine uyar. Örneğin, bir CMOS mikro devresinin çıkışından gelen bir sinyal, bir TTL mikro devresinin girişine uygulanabilir (besleme voltajlarının aynı olduğu dikkate alınarak). Ancak ters yönde, yani TTL'den CMOS'a sinyal gönderilmesi önerilmez.

Mikro devreler çeşitli paketlerde mevcuttur. En yaygın muhafaza türleri şunlardır:

DIP(Çift Hat İçi Paket)

Sıradan bir "hamamböceği". Bacakları tahtadaki deliklere yerleştirip lehimliyoruz.
Vücuttaki bacaklar 8, 14, 16, 20, 24, 28, 32, 40, 48 veya 56 olabilir.
Terminaller arasındaki mesafe (adım) 2,5 mm (yerel standart) veya 2,54 mm'dir (burjuva için).
Kurşun genişliği yaklaşık 0,5 mm
Terminallerin numaralandırması şekilde (üstten görünüm) verilmiştir. İlk bacağın yerini belirlemek için vücutta bir "anahtar" bulmanız gerekir.

SOIC(Küçük Anahat İntegral Devresi)

Düzlemsel mikro devre - yani bacaklar, gövdenin bulunduğu tahtanın aynı tarafına lehimlenmiştir. Bu durumda mikro devre tahtanın üzerinde karnının üzerinde durur.
Bacak sayısı ve numaralandırması DIP ile aynıdır.
Uç aralığı 1,25 mm (yerli) veya 1,27 mm (yabancı)'dır.
Giriş genişliği – 0,33...0,51

PLCC(Plastik J-kurşunlu Talaş Taşıyıcı)

Kare (daha az sıklıkla dikdörtgen) gövde. Bacaklar dört tarafta da bulunur ve J şeklindedir (bacakların uçları karın altında bükülür).
Mikro devreler ya doğrudan tahtaya (düzlemsel) lehimlenir ya da sokete yerleştirilir. İkincisi tercih edilir.
Bacak sayısı – 20, 28, 32, 44, 52, 68, 84.
Bacak aralığı – 1,27 mm
Giriş genişliği – 0,66...0,82
Pim numaralandırma - anahtarın yanındaki ilk bacak, sayıyı saat yönünün tersine arttırır:

TQFP(İnce Dörtlü Düz Paket)

SOIC ve PLCC arasında bir şey.
Kare kasa yaklaşık 1 mm kalınlığındadır, kablolar her tarafta bulunur.
Bacak sayısı 32'den 144'e kadardır.
Adım – 0,8 mm
Uç genişliği – 0,3...0,45 mm
Numaralandırma eğimli köşeden (sol üst) saat yönünün tersine yapılır.

Genel anlamda binalarda durum böyle. Umarım artık sayısız modern mikro devrede gezinmeniz sizin için biraz daha kolay hale gelir ve satıcının şu gibi bir ifadesiyle şaşkına dönmezsiniz: “bu mikro devre yalnızca PE EL SI SI paketinde mevcuttur ”...

Bir elektronik sistem, cihaz veya baskılı devre kartındaki bir arızayı teşhis etmek için iki test yöntemi vardır: işlevsel test ve devre içi test. Fonksiyonel kontrol, test edilen modülün çalışmasını kontrol eder ve devre içi kontrol, bu modülün ayrı ayrı elemanlarının, derecelendirmelerini, anahtarlama polaritesini vb. belirlemek için kontrol edilmesinden oluşur. Tipik olarak, bu yöntemlerin her ikisi de sırayla kullanılır. Otomatik test ekipmanlarının geliştirilmesiyle birlikte, transistörler, mantık elemanları ve sayaçlar da dahil olmak üzere baskılı devre kartının her bir elemanının ayrı ayrı test edilmesiyle çok hızlı devre içi testlerin gerçekleştirilmesi mümkün hale geldi. Bilgisayarlı veri işleme ve bilgisayarlı kontrol yöntemlerinin kullanılması sayesinde fonksiyonel kontrol de yeni bir niteliksel seviyeye taşınmıştır. Sorun giderme ilkelerine gelince, kontrolün manuel veya otomatik olarak yapılmasına bakılmaksızın tamamen aynıdırlar.

Sorun giderme amacı arızanın nedenini bulmak ve daha sonra ortadan kaldırmak olan belirli bir mantıksal sırayla gerçekleştirilmelidir. Gereksiz veya anlamsız kontrollerden kaçınılarak gerçekleştirilen operasyonların sayısı minimumda tutulmalıdır. Arızalı bir devreyi kontrol etmeden önce, bariz kusurların olası tespiti açısından dikkatlice incelemeniz gerekir: yanmış elemanlar, baskılı devre kartındaki kırık iletkenler vb. Bu, görsel olarak deneyimle iki ila üç dakikadan fazla sürmemelidir; Denetim sezgisel olarak gerçekleştirilecektir. İncelemeden hiçbir sonuç çıkmazsa sorun giderme prosedürüne geçebilirsiniz.

Öncelikle gerçekleştirilir fonksiyonel test: Kartın çalışması kontrol edilir ve arızalı ünite ile şüpheli arızalı elemanın belirlenmesi için girişimde bulunulur. Arızalı bir elemanı değiştirmeden önce şunları yapmanız gerekir: devre içi ölçüm Arızasını doğrulamak için bu elemanın parametreleri.

Fonksiyonel testler

Fonksiyonel testler iki sınıfa veya seriye ayrılabilir. Testler bölüm 1, isminde dinamik testler, tamamlananlara uygula elektronik cihaz Arızalı bir kademeyi veya bloğu izole etmek için. Arızanın ilişkili olduğu belirli bir blok bulunduğunda testler uygulanır seri 2, veya statik testler, bir veya iki olası arızalı elemanı (dirençler, kapasitörler vb.) belirlemek için.

Dinamik testler

Bu, bir elektronik cihazda sorun giderirken gerçekleştirilen ilk test setidir. Sorun giderme, cihazın çıkışından girişine kadar olan yönde yapılmalıdır. yarıya indirme yöntemi. Bu yöntemin özü aşağıdaki gibidir. İlk olarak, cihazın tüm devresi iki bölüme ayrılmıştır: giriş ve çıkış. Çıkış bölümünün girişine, normal koşullar altında bölünme noktasında çalışan sinyale benzer bir sinyal uygulanır. Çıkışta normal bir sinyal elde ediliyorsa arızanın giriş kısmında olması gerekir. Bu giriş bölümü iki alt bölüme ayrılarak önceki prosedür tekrarlanır. Ve bu, arızanın işlevsel olarak ayırt edilebilen en küçük aşamada, örneğin çıkış aşamasında, video veya IF amplifikatöründe, frekans bölücüde, kod çözücüde veya ayrı bir mantık elemanında lokalize olana kadar devam eder.

Örnek 1. Radyo alıcısı (Şekil 38.1)

Radyo alıcı devresinin en uygun ilk bölümü AF bölümüne ve IF/RF bölümüne bölünmesidir. İlk önce AF bölümü kontrol edilir: girişine (ses kontrolü) bir izolasyon kapasitörü (10-50 μF) aracılığıyla 1 kHz frekanslı bir sinyal verilir. Zayıf veya bozuk bir sinyalin yanı sıra tamamen yokluğu da AF bölümünün arızasını gösterir. Şimdi bu bölümü iki alt bölüme ayırıyoruz: çıkış katı ve ön yükseltici. Her alt bölüm çıktıdan başlayarak kontrol edilir. AF bölümü düzgün çalışıyorsa hoparlörden saf ton sinyali (1 kHz) duyulmalıdır. Bu durumda arızanın IF/RF bölümünde aranması gerekir.

Pirinç. 38.1.

AF bölümünün servis verilebilirliğini veya arızasını sözde kullanarak çok hızlı bir şekilde doğrulayabilirsiniz. "tornavida" testi. Bir tornavidanın ucunu AF bölümünün giriş terminallerine dokundurun (ses seviyesi kontrolünü maksimum ses seviyesine ayarladıktan sonra). Bu bölüm düzgün çalışıyorsa hoparlör uğultusu net bir şekilde duyulabilir.

Arızanın IF/RF bölümünde olduğu belirlenirse iki alt bölüme ayrılmalıdır: IF bölümü ve RF bölümü. İlk olarak, IF bölümü kontrol edilir: girişine, yani birinci amplifikatörün (1) transistörünün tabanına, kapasitesi olan bir izolasyon kapasitörü aracılığıyla 470 kHz 1 frekanslı bir genlik modülasyonlu (AM) sinyal verilir. 0,01-0,1 uF. FM alıcıları, 10,7 MHz'de frekans modülasyonlu (FM) test sinyali gerektirir. IF bölümü düzgün çalışıyorsa hoparlörden temiz tonlu bir sinyal (400-600 Hz) duyulacaktır. Aksi takdirde, örneğin bir amplifikatör veya dedektör gibi hatalı bir kademe bulunana kadar IF bölümünü ayırma prosedürüne devam etmelisiniz.

Arıza RF bölümünde ise bu bölüm mümkünse iki alt bölüme ayrılarak aşağıdaki şekilde kontrol edilir. Kaskadın girişine 0,01-0,1 μF kapasiteli bir izolasyon kapasitörü aracılığıyla 1000 kHz frekanslı bir AM sinyali verilir. Alıcı, 1000 kHz frekansında veya orta dalga aralığında 300 m dalga boyunda bir radyo sinyali alacak şekilde yapılandırılmıştır. FM alıcısı durumunda doğal olarak farklı frekansta bir test sinyali gereklidir.

Alternatif bir doğrulama yöntemi de kullanabilirsiniz - adım adım sinyal iletim testi yöntemi. Radyo açılır ve bir istasyona ayarlanır. Daha sonra cihazın çıkışından başlayarak kontrol noktalarında bir sinyalin varlığını veya yokluğunu, şeklinin ve genliğinin çalışma sistemi için gerekli kriterlere uygunluğunu kontrol etmek için bir osiloskop kullanılır. Başka bir elektronik cihazda sorun giderirken, o cihazın girişine nominal bir sinyal uygulanır.

Dinamik testlerin tartışılan ilkeleri, sistemin doğru şekilde bölümlenmesi ve test sinyallerinin parametrelerinin seçilmesi koşuluyla herhangi bir elektronik cihaza uygulanabilir.

Örnek 2: Dijital frekans bölücü ve ekran (Şek. 38.2)

Şekilden de görüleceği üzere ilk test devrenin yaklaşık olarak iki eşit parçaya bölündüğü noktada yapılmaktadır. Blok 4'ün girişindeki sinyalin mantıksal durumunu değiştirmek için bir puls üreteci kullanılır. Kelepçe, amplifikatör ve LED düzgün çalışıyorsa çıkıştaki ışık yayan diyotun (LED) durumu değişmelidir. Daha sonra, 4. bloktan önceki bölücülerde sorun gidermeye devam edilmelidir. Arızalı bölücü tanımlanana kadar aynı prosedür bir puls üreteci kullanılarak tekrarlanır. LED ilk testte durumunu değiştirmezse, arıza 4, 5 veya 6. bloklardadır. Daha sonra puls üreteci sinyali amplifikatörün girişine vb. uygulanmalıdır.

Pirinç. 38.2.

Statik testlerin ilkeleri

Bu test serisi, arızası önceki test aşamasında belirlenen kademedeki arızalı elemanı belirlemek için kullanılır.

1. Statik modları kontrol ederek başlayın. En az 20 kOhm/V hassasiyete sahip bir voltmetre kullanın.

2. Yalnızca voltajı ölçün. Akım miktarını belirlemeniz gerekiyorsa, değeri bilinen bir direnç üzerindeki voltaj düşüşünü ölçerek bunu hesaplayın.

3. Doğru akım ölçümleri arızanın nedenini ortaya çıkarmazsa, ancak o zaman hatalı kademenin dinamik testine geçin.

Test tek kademeli amplifikatör(Şekil 38.3)

Tipik olarak nominal değerler sabit voltajlar V kontrol noktalarıçağlayan bilinmektedir. Değilse, her zaman makul bir doğrulukla tahmin edilebilirler. Gerçekte ölçülen gerilimleri nominal değerleri ile karşılaştırarak arızalı eleman bulunabilir. Öncelikle transistörün statik modu belirlenir. Burada üç olası seçenek var.

1. Transistör kesme durumundadır, herhangi bir çıkış sinyali üretmez veya kesmeye yakın bir durumdadır (dinamik modda kesme bölgesine “gider”).

2. Transistör, zayıf, bozuk bir çıkış sinyali üreten doygunluk durumundadır veya doygunluğa yakın bir durumdadır (dinamik modda doygunluk bölgesine "gider").

$11. Normal statik modda transistör.

Pirinç. 38.3. Nominal gerilimler:

V e = 1,1 V, V B = 1,72V, V c = 6,37V.

Pirinç. 38.4. Direnç kırılması R 3, transistör

kesme durumunda: V e = 0,3V,

V B = 0,94V, V C = 0,3V.

Transistörün gerçek çalışma modu belirlendikten sonra kesinti veya doygunluğun nedeni belirlenir. Transistör normal statik modda çalışıyorsa, arıza alternatif bir sinyalin geçişinden kaynaklanmaktadır (böyle bir arıza daha sonra tartışılacaktır).

Transistörün kesme modu, yani akım akışının kesilmesi, a) transistörün baz-yayıcı bağlantısı sıfır öngerilim voltajına sahip olduğunda veya b) akım akış yolu kesildiğinde, yani: direnç kırıldığında (yandığında) meydana gelir. ) R 3 veya direnç R 4 veya transistörün kendisi arızalı olduğunda. Tipik olarak, transistör kesme durumundayken, kolektör voltajı güç kaynağı voltajına eşittir. V CC . Ancak direnç kırılırsa RŞekil 3'te toplayıcı "yüzer" ve teorik olarak baz potansiyeline sahip olmalıdır. Kolektördeki voltajı ölçmek için bir voltmetre bağlarsanız, Şekil 2'de görülebileceği gibi taban-kollektör bağlantısı ileri kutuplama koşullarına düşer. 38.4. "Direnç" devresi boyunca R 1 - taban-kollektör bağlantısı - voltmetre” akımı akacak ve voltmetre küçük bir voltaj değeri gösterecektir. Bu okuma tamamen voltmetrenin iç direnciyle ilgilidir.

Benzer şekilde, kesinti açık bir dirençten kaynaklandığında RŞekil 4, teorik olarak temel potansiyele sahip olması gereken transistörün yayıcısı “yüzer”. Vericideki voltajı ölçmek için bir voltmetre bağlarsanız, taban-yayıcı bağlantısının ileri eğilimi ile bir akım akış yolu oluşturulur. Sonuç olarak voltmetre, emitördeki nominal voltajdan biraz daha yüksek bir voltaj gösterecektir (Şekil 38.5).

Tabloda 38.1 yukarıda tartışılan arızaları özetlemektedir.

Pirinç. 38.5.Direnç kırılmasıR 4, transistör

kesme durumunda:

V e = 1,25V, V b = 1,74 V, V C = 10V.

Pirinç. 38.6.Geçiş kısa devresi

baz verici, transistör içeride

kesme durumu:V e = 0,48 V, V b = 0,48 V, V C = 10V.

"Yüksek" terimine dikkat edin V BE", yayıcı bağlantının normal ileri öngerilim voltajının 0,1 - 0,2 V aşılması anlamına gelir.

Transistör hatası aynı zamanda kesme koşulları da yaratır. Kontrol noktalarındaki gerilimler bu durumda arızanın niteliğine ve devre elemanlarının değerlerine bağlıdır. Örneğin, yayıcı bağlantı noktasındaki kısa devre (Şekil 38.6), transistör akımının kesilmesine yol açar ve paralel bağlantı dirençler R 2 ve R 4 . Sonuç olarak, baz ve emitör potansiyeli gerilim bölücü tarafından belirlenen değere düşürülür. R 1 – R 2 || R 4 .

Tablo 38.1. Kesim koşulları

Bu durumda toplayıcı potansiyeli açıkça eşittirV CC . Şek. 38.7, toplayıcı ile verici arasında kısa devre durumunu ele alır.

Diğer transistör arızası durumları tabloda verilmiştir. 38.2.

Pirinç. 38.7.Kollektör ve emitör arasında kısa devre, transistör kesik durumda:V e = 2,29V, V b = 1,77 V, V C = 2,29 V.

Tablo 38.2

Bölüm'de açıklandığı gibi. Şekil 21'de transistör akımı, baz-yayıcı bağlantı noktasının ileri öngerilim voltajı tarafından belirlenir. Bu voltajdaki küçük bir artış, transistör akımında güçlü bir artışa yol açar. Transistörden geçen akım maksimum değerine ulaştığında, transistörün doymuş (doygunluk durumunda) olduğu söylenir. Potansiyel

Tablo 38.3

Kolektör voltajı artan akımla birlikte azalır ve doygunluğa ulaşıldığında pratik olarak yayıcı potansiyeline (0,1 - 0,5 V) eşittir. Genel olarak doygunlukta emitör, baz ve toplayıcının potansiyelleri yaklaşık olarak aynı seviyededir (bkz. Tablo 38.3).

Ölçülen ve nominal DC voltajlarının çakışması ve amplifikatör çıkışında sinyalin yokluğu veya düşük seviyesi, alternatif bir sinyalin geçişiyle ilişkili bir arızayı, örneğin kuplaj kapasitöründe dahili bir kesintiyi gösterir. Kesintiden şüphelenilen bir kondansatörü değiştirmeden önce, buna paralel olarak benzer değerde bir çalışma kondansatörü bağlayarak arızalı olduğundan emin olun. Verici devresindeki dekuplaj kapasitöründe kesinti ( CŞekil 3'teki diyagramda 3. Şekil 38.3), amplifikatör çıkışındaki sinyal seviyesinde bir azalmaya yol açar, ancak sinyal bozulma olmadan yeniden üretilir. Bu kapasitördeki büyük bir sızıntı veya kısa devre genellikle transistörün davranışını aşağıdakilere göre değiştirecektir: DC. Bu değişiklikler önceki ve sonraki basamakların statik modlarına bağlıdır.

Sorun giderme sırasında aşağıdakileri hatırlamanız gerekir.

1. Ölçülen ve nominal gerilimlerin tek bir noktada karşılaştırılmasına dayanarak aceleci sonuçlar çıkarmayın. Ölçülen voltaj değerlerinin tamamını (örneğin, bir transistör kademesi durumunda transistörün vericisinde, tabanında ve toplayıcısında) kaydetmek ve bunu karşılık gelen nominal voltajlar kümesiyle karşılaştırmak gerekir.

2. Doğru ölçümlerle (20 kOhm/V duyarlılığı olan bir voltmetre için 0,01 V doğruluğu elde edilebilir), vakaların büyük çoğunluğunda farklı test noktalarında iki aynı okuma, bu noktalar arasında bir kısa devre olduğunu gösterir. Ancak istisnalar da vardır, bu nedenle nihai bir sonuca varmak için tüm ilave kontrollerin yapılması gerekir.

Dijital devrelerin teşhisinin özellikleri

İÇİNDE dijital cihazlar En yaygın arıza, bir IC pininde veya devre düğümünde mantıksal seviye 0 ("sabit sıfır") veya mantıksal 1 ("sabit bir") sürekli mevcut olduğunda "yapışma" olarak adlandırılan arızadır. Kırık IC pinleri veya PCB iletkenleri arasındaki kısa devreler dahil olmak üzere başka arızalar da mümkündür.

Pirinç. 38.8.

Dijital devrelerdeki arızaların teşhisi, bir mantıksal puls üretecinden gelen sinyallerin test edilen elemanın girişlerine uygulanması ve bir mantık probu kullanılarak bu sinyallerin çıkışların durumu üzerindeki etkisinin gözlemlenmesiyle gerçekleştirilir. Mantıksal bir unsuru tam olarak kontrol etmek için doğruluk tablosunun tamamı "geçilir". Örneğin Şekil 2'deki dijital devreyi düşünün. 38.8. Öncelikle her bir mantık kapısının giriş ve çıkışlarının mantıksal durumları kaydedilir ve doğruluk tablosundaki durumlarla karşılaştırılır. Şüpheli mantık öğesi, bir puls üreteci ve bir mantık probu kullanılarak test edilir. Örneğin bir mantık kapısını düşünün G 1 . Giriş 2'de mantıksal seviye 0 sürekli olarak aktiftir. Elemanı test etmek için jeneratör probu pin 3'e (elemanın iki girişinden biri) ve prob probu pin 1'e (çıkış) takılır. elementin). NOR elemanının doğruluk tablosuna bakıldığında, bu elemanın girişlerinden birinin (pin 2) mantıksal seviyesi 0 ise, ikinci girişin (pin) mantıksal durumu değiştiğinde çıkışındaki sinyal seviyesinin değiştiğini görüyoruz. 3) değişiklikler.

Eleman doğruluk tablosuG 1

Örneğin, eğer orijinal durum Pim 3'te mantıksal 0 vardır, ardından elemanın çıkışında (pim 1) mantıksal 1 vardır. Şimdi pim 3'ün mantıksal durumunu mantıksal 1'e değiştirmek için bir jeneratör kullanırsanız, o zaman çıkış sinyali seviyesi 1'den 0'a değiştirin, bu da probun kaydedeceği değerdir. Başlangıç ​​durumunda mantıksal seviye 1 pin 3'te çalıştığında tam tersi sonuç gözlemlenir. Benzer testler diğer mantıksal öğelere de uygulanabilir. Bu testler sırasında test edilen mantıksal unsurun doğruluk tablosunun kullanılması zorunludur çünkü yalnızca bu durumda testin doğruluğundan emin olabilirsiniz.

Mikroişlemci sistemlerinin teşhisinin özellikleri

Veri yolu yapılı bir mikroişlemci sistemindeki hataların teşhisi, adres ve veri yollarında görünen adres ve veri dizisini örnekleme ve ardından bunları çalışan sistem için iyi bilinen bir diziyle karşılaştırma biçimini alır. Örneğin, veri yolunun 3. satırındaki (D3) sabit 0 gibi bir arıza, D3 satırındaki sabit mantık sıfırıyla gösterilecektir. İlgili liste, adı verilen durum listesi, lojik analizör kullanılarak elde edilmiştir. Monitör ekranında görüntülenen tipik bir durum listesi Şekil 1'de gösterilmektedir. 38.9. Alternatif olarak, bazı devre düğümlerinde imza adı verilen bir bit akışını toplamak ve bunu bir referans imzayla karşılaştırmak için bir imza analizörü kullanılabilir. Bu imzalar arasındaki fark bir arızayı gösterir.

Pirinç. 38.9.

Bu video, arızaları teşhis etmek için kullanılan bir bilgisayar test cihazından bahsediyor kişisel bilgisayarlar IBM bilgisayar türü: