现代PCB设计及雕刻工艺实训教程
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1.5 集成电路

集成电路(Integrated Circuit)是现代电子电路的重要组成部分,它体积小、耗电少、工作特性好。集成电路按其功能不同,可分为线性集成电路和数字集成电路两类。前者用来产生、放大和处理各种模拟电信号。

集成电路常用的外形封装为双列直插式(Dual inLine)、单列直插式(Single inLine)、扁平式(Flat)三种,封装材料为陶瓷(Ceramic)、塑料(Plastic)两种。常用集成电路的检测方法如下。

1.微处理器集成电路的检测

微处理器集成电路的关键测试引脚是VDD(电源端)、RESET(复位端)、XIN(晶振信号输入端)、XOUT(晶振信号输出端)及其他各线输入、输出端。

在路测量这些关键脚对地的电阻值和电压值,看是否与正常值(可从产品电路图或有关维修资料中查出)相同。

不同型号微处理器的RESET复位电压也不相同,有的是低电平复位,即在开机瞬间为低电平,复位后维持高电平;有的是高电平复位,即在开机瞬间为高电平,复为后维持低电平。

2.开关电源集成电路的检测

开关电源集成电路的测试引脚是电源端(VCC)、激励脉冲输出端、电压检测输入端、电流检测输入端。测量各引脚对地的电压值和电阻值,若与正常值相差较大,在其外围元器件正常的情况下,可以确定是该集成电路已损坏。内置大功率开关管的厚膜集成电路,还可通过测量开关管c、b、e极之间的正、反向电阻值,来判别开关管是否正常。

3.音频功放集成电路的检测

检查音频功放集成电路时,应先检测其电源端(正电源端和负电源端)、音频输出端及反馈端对地的电压值和电阻值。若测得各引脚的数据值与正常值相差较大,其外围元件也正常,则是该集成电路内部损坏。对于引起无声故障的音频功放集成电路,测量其电源电压正常时,可用信号干扰法来检查。测量时,万用表应置于 R×L挡,将红表笔接地,用黑表笔点触音频输入端,正常时扬声器中应有较强的“喀咯”声。

4.运算放大器集成电路的检测

用万用表直流电压挡,测量运算放大器输出端与正、负电源端的电压值是否正常(静态时电压值最高)。用镊子点触运算放大器的两个输入端(加入干扰信号),万用表的指针应有比较大的幅度摆动,反之,说明运算放大器已损坏。

5.时基集成电路的检测

时基集成电路是集数模电路于一体的多功能集成电路,内部电路由电阻分压器、电压比较器、与非门逻辑电路、输出电路及放电电路等组成,能产生周期性时钟信号和有一定规律的时序信号,和外围元件可构成定时器、触发器、驱动器、振荡器等,其外形及引脚分布图如图1.28所示。

图1.28 555芯片外形及引脚分布图

(1)555时基电路静态功耗的测试

利用万用表测量555时基电路静态功耗的电路原理图如图1.29所示。静态功耗指电路无负载时的功耗。按厂家测试条件Ucc=15V,用万用表50V挡测出Ucc值,再用万用表的直流10mA挡串入电源与555的第8脚之间,测得静态电流,再用静态电流乘以电源电压,即为静态功耗。通常,静态电流小于8mA者合格。

图1.29 万用表对555时基电路静态功耗的测试

(2)555时基电路输出电平的测试

测试电路如图1.30所示。在555的输出端接万用表,并将万用表置直流电压50V挡。断开开关S时,555的3脚输出高电平,万用表测得其值大于14V;闭合S时,555的3脚输出低电平(0)。

图1.30 555时基电路输出电平的测试

(3)555时基电路输出电流的测试

测试电路如图1.31所示。在555的2脚加一个低于Ucc/3(即1/3×15=5V)的低电位,亦可用10kΩ~100kΩ的电阻器将555的2脚与1脚碰一下,这时万用表显示的为输出电流;然后还用这只电阻,将6脚、8脚碰一下,如万用表显示为0,则说明555时基电路可靠截止。注意:万用表的量程开关置1000mA挡。

由于时基电路内含有数/模电路,所以可用图1.32 所示的测试电路来检测时基电路的好坏。测试电路由阻容元件、发光二极管LED、6V直流电源、电源开关S和8脚IC插座组成。将时基集成电路(NE555)插入插座,接通电源开关S,如被测电路正常,则发光二极管LED发出光亮;如LED不亮或一直亮,则被测电路性能不佳。

图1.31 万用表对555时基电路输出电流的测试

图1.32 时基集成电路的测试电路