У цій статті буде розказано, як перевірити на працездатність мікросхему з використанням звичайного мультиметра. Іноді визначити причину несправності досить просто, а іноді на це витрачається багато часу, і в результаті поломка так і залишається нез'ясованою. І тут треба зробити заміну деталі.
Три варіанти дій
Перевірка мікросхем – досить складний процес, який часто виявляється неможливим. Причина полягає в тому, що мікросхема містить велику кількість різних радіоелементів. Однак навіть у такій ситуації є кілька способів перевірки:
- зовнішній огляд. Уважно вивчивши кожен елемент мікросхеми, можна виявити дефект (тріщини на корпусі, прогар контактів тощо);
- . Іноді проблема криється в короткому замиканні з боку елемента живлення, його заміна може допомогти виправити ситуацію;
- перевірка працездатності. Більшість мікросхем мають не один, а кілька виходів, тому порушення в роботі хоча б одного з елементів призводить до відмови всієї мікросхеми.
Найпростішими для перевірки є мікросхеми серії КР142. На них є всього три висновки, тому при подачі на вхід будь-якого рівня напруги на виході мультиметром перевіряється його рівень і робиться висновок про стан мікросхеми.
Наступними за складністю перевірки є мікросхеми серії К155, К176 тощо. Для перевірки потрібно використовувати колодку та джерело живлення з конкретним рівнем напруги, що підбирається під мікросхему. Як і у випадку з мікросхемами серії КР142, ми подаємо сигнал на вхід і контролюємо його рівень на виході за допомогою мультиметра.
Застосування спеціального тестера
Для більш складних перевірок потрібно скористатися спеціальним тестероммікросхеми, які можна придбати або зробити своїми руками. Під час продзвонювання окремих вузлів мікросхеми на екран дисплея будуть виводитися дані, аналізуючи які можна дійти висновку про справність або несправність елемента. Варто пам'ятати, що для повноцінної перевірки мікросхеми потрібно повністю змоделювати її нормальний режим роботи, тобто забезпечити подачу напруги потрібного рівня. Для цього перевірку слід проводити на спеціальній перевірочній платі.
Найчастіше, здійснити перевірку мікросхеми, не випаюючи елементи, виявляється неможливим, і кожен з них повинен продзвонюватися окремо. Про те, як продзвонити окремі елементи мікросхеми після випоювання, буде розказано далі.
Транзистори (польові та біполярні)
Перекладаємо мультиметр у режим «продзвонювання», підключаємо червоний щуп до бази транзистора, а чорним торкаємося виведення колектора. На дисплеї має відобразитися значення пробивної напруги. Такий рівень буде показаний і під час перевірки ланцюга між базою та емітером. Для цього червоний щуп з'єднуємо з базою, а чорний прикладаємо до емітера.
Наступним кроком буде перевірка цих висновків транзистора у зворотному включенні. Чорний щуп підключаємо до бази, а червоним щупом по черзі торкаємося емітера та колектора. Якщо на дисплеї відображається одиниця (нескінченний опір), транзистор справний. Так перевіряються польові транзистори. Біполярні транзисториперевіряються аналогічним методом, тільки міняються місцями червоний та чорний щуп. Відповідно значення на мультиметрі також будуть показувати зворотні.
Конденсатори, резистори та діоди
Справність конденсатора перевіряється шляхом підключення щупів мультиметра до його висновків. Протягом секунди опір зросте від одиниць Ом до нескінченності. Якщо поміняти місцями щупи, ефект повториться.
Щоб переконатися у справності резистора, достатньо виміряти його опір. Якщо воно відмінне від нуля і менше нескінченності, значить, резистор справний.
Перевірка діодів із мікросхеми досить проста. Вимірявши опір між анодом і катодом у прямій та зворотній послідовності (міняючи місцями щупи мультиметра), переконуємося, що в одному випадку одне знаходиться на рівні кількох десятків-сот Ом, а в іншому – прагне до нескінченності (одиниця в режимі «продзвінки» на дисплеї ).
Індуктивність та тиристори
Перевірка котушки на урвищу здійснюється виміром її опору мультиметром. Елемент вважається справним, якщо опір менший за нескінченність. Слід зазначити, що не всі мультиметри здатні перевіряти індуктивність.
Перевірка тиристора відбувається в такий спосіб. Прикладаємо червоний щуп до анода, а чорний – до катода. У віконці мультиметра має відобразитися нескінченний опір. Після цього електрод, що управляє, з'єднуємо з анодом, спостерігаючи за падінням опору на дисплеї мультиметра до сотень Ом. Керуючий електрод відкріплюємо від анода – опір тиристора має змінитися. Так поводиться цілком справний тиристор.
Стабілітрони, шлейфи/роз'єми
Для тестування стабілітрона знадобиться блок живлення, резистор та мультиметр. З'єднуємо резистор з анодом стабілітрона, через блок живлення подаємо напругу на резистор і катод стабілітрона, плавно піднімаючи його. На дисплеї мультиметра, підключеного до висновків стабілітрона, ми можемо спостерігати плавне зростання рівня напруги. У певний момент напруга перестає зростати, незалежно від того, чи збільшуємо його блоком живлення. Такий стабілітрон вважається справним.
Для перевірки шлейфів необхідно. Кожен контакт з одного боку повинен дзвонитися з контактом з іншого боку у режимі продзвінка. Якщо один і той же контакт дзвониться відразу з декількома – в шлейфі/роз'єм коротке замикання. Якщо не дзвониться з жодним – обрив.
Іноді несправність елементів можна визначити візуально. Для цього доведеться уважно оглянути мікросхему під лупою. Наявність тріщин, потемніння, порушень контактів може говорити про поломку.
Перевірка електронних компонентів з використанням мультиметра це досить просте завдання. Для її виконання потрібен звичайний мультиметр китайського виробництва, покупка якого не становить проблеми, важливо лише уникати найдешевших, відверто неякісних моделей.
Аналогові прилади зі стрілочним покажчиком досі здатні виконувати такі завдання, але зручніші у застосуванні цифрові мультиметри , у яких вибір режиму здійснюється за допомогою перемикачів, а результати виміру відображаються на електронному дисплеї.
Зовнішній вигляд аналогових та цифрових мультиметрів:
Зараз найчастіше використовуються цифрові мультиметри, так як у них менший відсоток похибки, їх легко використовувати і дані виводяться відразу на дисплей приладу.
Шкала цифрових мультиметрів більша, є зручні додаткові функції – температурний датчик, частотомір, перевірка конденсатора та ін.
Перевірка транзистора
Якщо не вдаватися до технічних подробиць, то транзистори бувають польові та біполярні.
Біполярний транзистор є двома зустрічними діодами, тому перевірка виконується за принципом «база-емітер» і «база-колектор». Струм може йти тільки в одному напрямку, в іншому його не повинно бути. Не потрібно перевіряти перехід «емітер-колектор». Якщо на базі немає напруги, але струм все ж таки проходить, прилад несправний.
Для перевірки польового транзистора N-канального типу потрібно приєднати чорний (негативний) щуп до виведення стоку. До висновку початку транзистора приєднується червоний (позитивний) щуп. У такому випадку транзистор закритий, мультиметр висвічує падіння напруги приблизно 450 мВ на внутрішньому діоді і нескінченний опір на зворотному. Тепер потрібно приєднати червоний щуп до затвора, після чого повернути висновок. Чорний щуп при цьому залишається приєднаним до виведення стоку. Показавши на мультиметрі 280 мВ, транзистор відкрився від дотику. Не від'єднуючи червоний щуп, торкнемося чорним щупом до затвора. Польовий транзистор закриється, а на дисплеї мультиметра побачимо падіння напруги. Транзистор справний, як показали дані маніпуляції. Діагностика Р-канального транзистора виконується аналогічно, але щупи змінюють місцями.
Перевірка діода
Зараз випускається кілька основних типів діодів (стабілітрон, варикап, тиристор, симистор, світло- та фотодіоди), кожен з них використовується для певних цілей. Для перевірки на діоді заміряється опір з плюсом на аноді (має бути від кількох десятків до кількох сотень Ом), потім з плюсом на катоді – має бути нескінченність. Якщо інші показники – прилад несправний.
Перевірка резисторів
Як можна зрозуміти з картинки, резистори теж бувають різні:
На всіх резисторах виробниками вказується номінальний опір. Його ми й замірюємо. Допускається 5% похибки значення опору, якщо похибка більша – прилад краще не використовувати. Якщо резистор почорнів, його також краще не використовувати, навіть якщо опір у межах норми.
Перевірка конденсаторів
Спочатку оглядаємо конденсатор. Якщо на ньому немає ніяких тріщин та здуття, потрібно спробувати (обережно!) покрутити висновки конденсатора. Якщо виходить прокрутити чи навіть взагалі витягнути – конденсатор зламаний. Якщо зовні все нормально, перевіряємо мультиметром опір, показання повинні дорівнювати нескінченності.
Котушка індуктивності
У котушках поломки можуть бути різні. Тому спершу виключаємо механічну несправність. Якщо зовні пошкоджень немає, вимірюємо опір, підключаючи мультиметр до паралельних висновків. Воно має бути близьким до нуля. Якщо номінальне значення перевищено, можливо, поломка сталася всередині котушки. Можна спробувати перемотати котушку, але простіше поміняти.
Мікросхема
Мікросхему мультиметром перевіряти не має сенсу – у них десятки та сотні транзисторів, резисторів та діодів. На мікросхемі не повинно бути механічних пошкоджень, плям від іржі та перегріву. Якщо зовні все гаразд, мікросхема швидше за все пошкоджена всередині, полагодити її не вдасться. Однак можна перевірити виходи мікросхеми на напругу. Занадто низький опір виходів живлення (щодо загального) свідчить про коротке замикання. Якщо хоча б один із виходів несправний, швидше за все схему вже не повернути в дію.
Робота з цифровим мультиметром
Подібно до аналогового, цифровий тестер має щупи червоного і чорного кольору, а також 2-4 додаткові гнізда. Традиційно, маса або загальний висновок маркується чорним. Гніздо загального виводу позначається знаком "-" (мінус) або кодом СОМ. Кінець виведення буває оснащений затиском типу «крокодильчик», для зміцнення на схемі, що перевіряється.
Червоний висновок завжди використовує гніздо з маркуванням «+» (плюс) або кодом V. У складніших мультиметрах є додаткове гніздо для червоного щупа, позначене кодом «VQmA». Його використання дозволяє вимірювати опір та напругу в міліамперах.
Гніздо, позначене 10ADC, призначене для вимірювання постійного струму, силою до 10А.
Головний перемикач режимів, що має круглу форму і розташований у більшості мультиметрів посередині передньої панелі, служить для вибору режимів вимірювання. При виборі напруги слід вибирати більший режим, ніж сила струму. Якщо потрібно перевірити побутову розетку, із двох режимів, 200 і 750 В, вибираємо режим 750.
Часто виникає ситуація, коли через маленьку незначну деталь, що вийшла з ладу, перестає працювати побутовий прилад. Тому, відповідь на питання, як продзвонювати плату мультиметром, хотіли б знати багато радіоаматорів-початківців. Головне у цій справі швидко виявити причину поломки.
Перед виконанням інструментальної перевірки необхідно оглянути плату на наявність поломок. Електрична схемаплати має бути без пошкоджень містків, деталі не повинні бути розпухлими та чорними. Наведемо правила перевірки деяких елементів, у тому числі материнської плати.
Перевірка окремих деталей
Розберемо кілька деталей, при поломці яких виходить із ладу схема, а разом із цим і все обладнання.
Резистор
На різних платах цю деталь використовують досить часто. І так само часто при їх поломці відбувається збій у роботі приладу. Резистори неважко перевірити на працездатність мультиметром. Для цього необхідно провести вимір опору. При значенні, що прагне нескінченності, деталь слід замінити. Несправність деталі можна визначити візуально. Як правило, вони чорніють через перегрівання. При зміні номіналу понад 5% резистор вимагає заміни.
Діод
Перевірка діода на несправність не триватиме багато часу. Включаємо мультиметр на вимірювання опору. Червоний щуп на анод деталі, чорний на катод – показання на шкалі має бути від 10 до 100 Ом. Переставляємо, тепер мінус (чорний щуп) на аноді - свідчення, яке прагне нескінченності. Ці величини свідчать про справність діода.
Котушка індуктивності
Плата рідко виходить із ладу з вини цієї деталі. Як правило, поломка трапляється з двох причин:
- виткове коротке замикання;
- обрив ланцюга.
Перевіривши значення опору котушки мультиметром, при значенні менш нескінченності – ланцюг не обірваний. Найчастіше, опір індуктивності має значення кілька десятків омів.
Визначити виткове замикання трохи важче. Для цього пристрій переводимо в сектор вимірювання напруги ланцюга. Необхідно визначити величину напруги самоіндукції. На обмотку подаємо невеликий за напругою струм (найчастіше використовують крону), замикаємо її з лампочкою. Лампочка кліпнула – замикання немає.
Шлейф
У цьому випадку слід продзвонювати контакти входу на плату та на самому шлейфі. Заводимо щуп мультиметра в один із контактів і починаємо продзвон. Якщо йде звуковий сигналотже, ці контакти справні. При несправності один із отворів не знайде собі «пару». Якщо ж один із контактів продзвониться відразу з декількома – значить, настав час міняти шлейф, оскільки на старому коротке замикання.
Мікросхема
Випускається велика різноманітність цих деталей. Виміряти і визначити несправність мікросхеми за допомогою мультиметра досить важко, найчастіше використовують тестери pci. Мультиметр не дозволяє провести замір, тому що в одній маленькій деталі є кілька десятків транзисторів та інших радіоелементів. А в деяких новітніх технологіях сконцентровані мільярди компонентів.
Визначити проблему можна лише при візуальному огляді (пошкодження корпусу, зміна кольору, відламані висновки, сильне нагрівання). Якщо деталь пошкоджена, її необхідно замінити. Нерідко при поломці мікросхеми комп'ютер та інші прилади перестають працювати, тому пошук поломки слід починати саме з обстеження мікросхеми.
Тестер материнських плат - це оптимальний варіант визначення поломки окремої деталі та вузла. Підключивши карту POST до материнки і запустивши режим тестування, отримуємо на екрані приладу відомості про вузлі поломки. Виконати обстеження тестером pci зможе навіть новачок, який не має особливих навичок.
Стабілізатори
Відповідь на це питання, як перевірити стабілітрон, знає кожен радіотехнік. Для цього переводимо мультиметр у положення вимірювання діода. Потім торкаємося щупами виходів деталі, знімаємо показання. Змінюємо місцями щупи та виконуємо вимір та записуємо цифри на екрані.
При одному значенні порядку 500 Ом, а в другому вимірі значення опору прагне нескінченності - ця деталь справна і підходить для подальшого використання. На несправній - величина при двох вимірах дорівнюватиме нескінченності - при внутрішньому обриві. При величині опору до 500-сот Ом – стався напівпробою.
Але найчастіше на мікросхемі материнської плати згоряють мости – північний та південний. Це стабілізатори живлення схеми, від яких надходить напруга на материнку. Визначають цю "неприємність" досить легко. Включаємо блок живлення на комп'ютері і підносимо руку до материнської плати. У місці поразки вона сильно нагріватиметься. Однією з причин такої поломки може бути транзистор польовий моста. Потім проводимо продзвонювання на їх висновках і за потреби замінюємо несправну деталь. Опір на справній ділянці має бути не більше 600 Ом.
Методом виявлення нагрівального пристрою визначають коротке замикання (КЗ) на деяких деталях плати. При подачі живлення та виявлення ділянки нагріву, пензликом змащуємо місце нагріву. За випаровуванням спирту визначається деталь з КЗ.
Дуже часто ми стикаємося з такою проблемою: через поломку невелику радіодеталівиходить із ладу цілий агрегат. Щоб якось полегшити собі життя, потрібно вміти швидко перевіряти та усувати поломки. Для цього ми зараз навчимося, як правильно і, головне, швидко перевіряти радіодеталі. Незалежно від виробника, чи то імпортні, вітчизняні чи радянські радіодеталі, принципи та прийоми перевірки ідентичні. Звичайно, візуально ми не завжди зможемо зрозуміти, справна ця деталь чи ні, тому нам знадобиться мультиметр.
Перевіряємо біполярні транзистори.
Найпоширеніша поломка-це згорілі в схемах транзистори. Тож почнемо з них. Щоб перевірити їхню працездатність, насамперед «продзвонюємо» переходи БАЗА-ЕМІТТЕР і БАЗА-КОЛЕКТОР. Слід враховувати, що ПНП транзистор проводить струм до БАЗИ, а НПН транзистор - від БАЗИ (струм іде лише одному напрямку, у зворотному напрямі не повинен). Далі продзвонюємо два переходи ЕМІТТЕР-КОЛЕКТОР. Бувай транзисторзакритий, струм не повинен проходити через них у будь-якому напрямку. Як тільки на БАЗУ подали напругу, струм, проходячи через перехід БАЗА-ЕМІТТЕР, відкриває транзистор, одночасно опір переходу ЭМИТТЕР-КОЛЛЕКТОР різко падає, майже нуля. Слід врахувати, що падіння напруги на переходах зазвичай не нижче 0,6В (у збірних транзисторів «Дарлінгтонів» більше 1.2В, через це мультиметри з батарейкою 1.5В не зможуть їх відкрити). Рекомендую придбати мультиметр із потужнішим елементом живлення.
Також слід врахувати, що в деяких сучасних транзисторахпаралельно з ланцюгом КОЛЕКТОР-ЕМІТТЕР вбудований діод (вивчіть документацію, якщо КОЛЕКТОР-ЕМІТТЕР продзвонюється в один бік).
ПІДСУМОК: якщо хоча б одне із тверджень не підтвердилося, транзистор несправний. Перед його заміною перевірте деталі, що залишилися.
Перевіряємо уніполярні транзистори.
Опір між усіма висновками уніполярного (польового) транзисторамає бути нескінченним. Незалежно від тестової напруги, прилад повинен показувати нескінченний опір. Але є деякі винятки!
Прикладаючи позитивний щуп до затвора n-типу, а негативний - до початку транзистора, затвора ємність затвора і транзистор відкриється. Між стоком та витоком прилад показуватиме деякий опір. Це несправність. Просто перед дзвінком каналу «стік-виток» замкніть усі ніжки транзисторадля розрядки затворної ємності. Тільки після цього, якщо опір «стік-витік» не нескінченний, транзистор можна вважати несправним.
Слід пам'ятати, що в потужних сучасних польових транзисторах між стоком і витоком стоїть діод, тому при перевірці каналу «стік-виток» транзистор поводитиметься як звичайний діод. Не забувайте читати даташити до Ваших радіодеталей.
Перевіряємо конденсатори.
Одні з радіодеталей, що виходять з ладу – , причому електролітичні ламаються частіше, кераміка і плівка – навпаки.
Початкові наші дії – візуальний огляд плати. Електролітичні конденсатори після виходу з ладу надуваються, інколи ж навіть вибухають. Керамічні конденсатори не надуваються, але вибухнути можуть. Так само, як і електролітичні, їх треба продзвонити. Струм проводити вони не повинні.
Наступний крок, який ми виконуємо – це механічна перевірка висновків внутрішнього контакту. Для цього згинаємо висновки конденсатора під невеликим кутом, злегка потягуючи і повертаючи їх у різні боки, переконуємось у їхній нерухомості. Якщо хоча б один висновок крутиться навколо осі або вільно виймається з корпусу, він непридатний.
Останнє, що ми робимо – заміряємо опір. При підключенні щупів опір від одиниць Ом протягом секунди зросте нескінченно. При зміні місць щупів ефект повториться. Цей ефект найбільше помітний у ємністю більше 10 мкФ.
Тепер ми можемо зробити висновок: якщо конденсатор проводить струм або заряджається, він несправний.
Перевіряємо резистори.
Резистори- це найпоширеніші на платах радіодеталі. Резисторивиходять з ладу не так часто, як інші компоненти, та й перевірити їх набагато простіше.
Насамперед – візуальний огляд. Якщо резистор почорнілий(Перегрітий), то він, найімовірніше, несправний, і навіть якщо він справний, рекомендую його замінити.
Далі – продзвонювання. Якщо опір менше нескінченності і не дорівнює нулю, швидше за все резисторпридатний для використання. Заміряємо опір, і якщо він відрізняється від номінального більше ніж на ±5%, такий резисторкраще замінити.
Перевіряємо діоди.
Ну тут взагалі все дуже просто. Вимірюємо опір. З плюсом на аноді він повинен показати кілька десятків чи сотень Ом, з плюсом на катоді – нескінченність. В іншому випадку діоднесправний.
Перевіряємо індуктивність.
Причини виходу з індуктивності – дві: перша – коротке замикання витків, друга – обрив.
Обрив визначаємо виміром опору, воно має бути менше нескінченності.
Коротке замикання обчислити складніше. Для дроселів та трансформаторів з обмотками не менше 1000 витків перевіряємо напругу самоіндукції. Для цього подаємо низьковольтний імпульс на обмотку, а потім замикаємо цю обмотку газорозрядною лампочкою. Імпульс потрібно подати, злегка торкаючись контактів живлення. Якщо лампочка в результаті блимне, то короткого замиканняні. В іншому випадку або мало витків, або коротке замикання.
Звичайно, такий спосіб не зовсім точний, тому, перш ніж грішити на індуктивність, перевірте інші деталі.
Перевіряємо оптопари.
Спочатку продзвонюємо випромінюючий діод. Як і звичайний діод, він повинен продзвонюватися в один бік.
Потім, подавши харчування на випромінюючий діод, вимірюємо опір фотоприймача (залежно від оптопари, це може бути діод, транзистор, тиристор або симістор). Опір має бути близьким до нуля. Потім прибираємо харчування, якщо опір виріс до нескінченності, значить справна.
Перевіряємо тиристори (симістори).
Для перевірки беремо омметр. Плюс підключаємо до анода, мінус до катода. Опір має дорівнювати нескінченності. Потім до анода приєднуємо керуючий електрод. Опір має впасти приблизно до сотні Ом. Після цього від'єднуємо керуючий електрод від анода. Опір має залишитися низьким (це називають струмом утримання). В іншому випадку відбраковуємо.
У наступних статтях ми розглянемо перевірку та вибраковування більшості інших компонентів.
Прошу звернути увагу: якщо Ви знайшли несправні радіодеталі та хочете їх замінити, то ми з радістю допоможемо знайти будь-які радіодеталі та компоненти.