电路板调试-文档合集

对于一个新设计的电路板,调试起来往往会遇到一些困难,特别是当板比较大、元件比较多时,往往无从下手。但如果掌握好一套合理的调试方法,调试起来将会事半功倍。对于刚拿回来的新PCB 板,我们首先要大概观察一下,板上是否存在问题,例如是否有明显的裂痕,有无短路、开路等现象。如果有必要的话,可以检查一下电源跟地线之间的电阻是否足够大。

然后就是安装元件了。相互独立的模块,如果您没有把握保证它们工作正常时,最好不要全部都装上,而是一部分一部分的装上(对于比较小的电路,可以一次全部装上),这样容易确定故障范围,免得到时遇到问题时,无从下手。一般来说,可以把电源部分先装好,然后就上电检测电源输出电压是否正常。如果在上电时您没有太大的把握(即使有很大的把握,也建议您加上一个保险丝,以防万一),可考虑使用带限流功能的可调稳压电源。先预设好过流保护电流,然后将稳压电电源的电压值慢慢往上调,并监测输入电流、输入电压以及输出电压。如果往上调的过程中,没有出现过流保护等问题,且输出电压也达到了正常,则说明电源部分OK 。反之,则要断开电源,寻找故障点,并重复上述步骤,直到电源正常为止。

接下来逐渐安装其它模块,每安装好一个模块,就上电测试一下,上电时也是按照上面的步骤,以避免因为设计错误或/和安装错误而导致过流而烧坏元件。

寻找故障的办法一般有下面几种:

①测量电压法。首先要确认的是各芯片电源引脚的电压是否正常,其次

检查各种参考电压是否正常,另外还有各点的工作电压是否正常等。例如,一般的硅三极管导通时,BE 结电压在0.7V 左右,而CE 结电压则在0.3V 左右或者更小。如果一个三极管的BE 结电压大于0.7V (特殊三极管除外,例如达林顿管等),可能就是BE 结就开路。 ②信号注入法。将信号源加至输入端,然后依次往后测量各点的波形,看是否正常,以找到故障点。有时我们也会用更简单的办法,例如用手握一个镊子,去碰触各级的输入端,看输出端是否有反应,这在音频、视频等放大电路中常使用(但要注意,热底板的电路或者电压高的电路,不能使用此法,否则可能会导致触电)。如果碰前一级没有反应,而碰后一级有反应,则说明问题出在前一级,应重点检查。 ③当然,还有很多其它的寻找故障点的方法,例如看、听、闻、摸等。“看”就是看元件有无明显的机械损坏,例如破裂、烧黑、变形等;“听”就是听工作声音是否正常,例如一些不该响的东西在响,该响的地方不响或者声音不正常等;“闻”就是检查是否有异味,例如烧焦的味道、电容电解液的味道等,对于一个有经验的电子维修人员来说,对这些气味是很敏感的;“摸”就是用手去试探器件的温度是否正常,例如太热,或者太凉。一些功率器件,工作起来时会发热,如果摸上去是凉的,则基本上可以判断它没有工作起来。但如果不该热的地方热了或者该热的地方太热了,那也是不行的。一般的功率三极管、稳压芯片等,工作在70度以下是完全没问题的。70度大概是怎样的一个概念呢?如果你将手压上去,可以坚持三秒钟以上,就说明温度大概在70度以下(注意要先试探性的去摸,千万别把手烫伤了)。

电路的调试具体步骤大致如下:

1. 通电观察:通电后不要急于测量电气指标,而要观察电路有无异常现象,例如有无冒烟现象,有无异常气味,手摸集成电路外封装,是否发烫等。如果出现异常现象,应立即关断电源,待排除故障后再通电。

2. 静态调试:静态调试一般是指在不加输入信号,或只加固定的电平信号的条件下所进行的直流测试,可用万用表测出电路中各点的电位,通过和理论估算值比较,结合电路原理的分析,判断电路直流工作状态是否正常,及时发现电路中已损坏或处于临界工作状态的元器件。通过更换器件或调整电路参数,使电路直流工作状态符合设计要求。

3. 动态调试:动态调试是在静态调试的基础上进行的,在电路的输入端加入合适的信号,按信号的流向,顺序检测各测试点的输出信号,若发现不正常现象,应分析其原因,并排除故障,再进行调试,直到满足要求。

以前觉得虚焊、短路、断路是很简单、很容易解决的问题。虚焊、短路、断路虽然很简单,但是如果你碰到其中一种情况,可能要调试大半天才能发现问题所在,所以这些越基本的东西,更值得注意,无谓在这上面浪费调试时间。而且如果遇到这些简单的问题解决不出来,去麻烦高手,小心被BS 啊。

调试的步骤一般就是先弄清楚系统有多少组电源,电源由什么芯片供电、转换的,逐步检查每一组电源,使得它们正常输出。如果没有正常输出,一般就是芯片的管脚配置问题。那么碰到芯片没有正常输出的话,解决问题的思路要怎样呢?根据我的理解,首先要看芯片的datasheet ,了解芯片不同功能有哪些管脚配置。然后将芯片有哪些输入、输出管脚弄清楚。一般配置成功,芯片就

会正常工作的。如果芯片输入没有问题,配置也没错,但是输出却有问题,那么很有可能是芯片挂了。

电源调试成功之后,接下来是调试系统的时钟。数字系统靠时钟来保证各芯片可以有序的工作。首先,要调试cpu (网关板的主芯片)的时钟,然后是总线(exp 、pci 等)的时钟,还有各个功能模块的时钟。时钟不起来,对应的模块都无法正常工作,有时正常工作是高电压的管脚却输出了低电压(可以根据这个现象来猜测是否时钟没有起来)。

电源、时钟起来了之后,接下来就是对各个功能模块逐一调试。我的调试的过程之中,纠结最久的是ddr2内存和norflash 模块的调试。ddr2内存对某一段地址进行读写总是出现问题,而对其他段的却没有问题。最后解决的方法是,使用DDR2的ODT 技术,不接外部VTT ,才把问题解决。而norflash 的管脚电平一直不正常的原因是一个片选端没接好和exp 总线的时钟没起来(本系统是利用exp 总线读写norflash 的)。

电源没有问题、时钟没有问题、各个芯片正常工作,那么系统一般都可以跑起来啦。

最后补充一点,遇到硬件问题,最好就是先看看原件,例如芯片管脚有没有短路、断路、虚焊等等……然后看看外部接线有没有问题(我好几次发现结果出不来是因为串口线没接好,或者某一个软件没有打开),最后才看芯片手册。

正确的硬件调试意识、良好的调试习惯,可以让你快速的解决硬件问题。解决了硬件问题之后,别忘了要看一些理论知识,理论与实践结合,对问题的理解才可以更加深刻~~~~

不论采用分块调试,还是整体调试,通常电子电路的调试步骤如下:

1.检查电路

任何组装好的电子电路,在通电调试之前,必须认真检查电路连线是否有错误。对照电路图,按一定的顺序逐级对应检查。

特别要注意检查电源是否接错,电源与地是否有短路,二极管方向和电解电容的极性是否接反,集成电路和晶体管的引脚是否接错,轻轻拔一拔元器件,观察焊点是否牢固,等等。

2.通电观察

一定要调试好所需要的电源电压数值,并确定电路板电源端无短路现象后,才能给电路接通电源。电源一经接通,不要急于用仪器观测波形和数据,而是要观察是否有异常现象,如冒烟、异常气味、放电的声光、元器件发烫等。如果有,不要惊慌失措,而应立即关断电源,待排除故障后方可重新接通电源。然后,再测量每个集成块的电源引脚电压是否正常,以确信集成电路是否已通电工作。

3.静态调试

先不加输入信号,测量各级直流工作电压和电流是否正常。直流电压的测试非常方便,可直接测量。而电流的测量就不太方便,通常采用两种方法来测量。若电路在印制电路板上留有测试用的中断点,可串入电流表直接测量出电流的数值,然后再用焊锡连接好。若没有测试孔,则可测量直流电压,再根据电阻值大小计算出直流电流。一般对晶体管和集成电路进行静态工作点调试。

4.动态调试

加上输入信号,观测电路输出信号是否符合要求。也就是调整电路的交流通路元件,如电容、电感等,使电路相关点的交流信号的波形、幅度、频率等参数达到设计要求。若输入信号为周期性的变化信号,可用示波器观测输出信号。当采用分块调试时,除输入级采用外加输入信

号外,其他各级的输入信号应采用前输出信号。对于模拟电路,观测输出波形是否符合要求。对于数字电路,观测输出信号波形、幅值、脉冲宽度、相位及动态逻辑关系是否符合要求。在数字电路调试中,常常希望让电路状态发生一次性变化,而不是周期性的变化。因此,输入信号应为单阶跃信号(又称开关信号) ,用以观察电路状态变化的逻辑关系。

5.指标测试

电子电路经静态和动态调试正常之后,便可对课题要求的技术指标进行测量。测试并记录测试数据,对测试数据进行分析,最后作出测试结论,以确定电路的技术指标是否符合设计要求。如有不符,则应仔细检查问题所在,一般是对某些元件参数加以调整和改变。若仍达不到要求,则应对某部分电路进行修改,甚至要对整个电路重新加以修改。因此,要求在设计的全过程中,要认真、细致,考虑问题要更周全。尽管如此,出现局部返工也是难免的。

ARM 硬件调试

在网上的时候,看到不少人在问如何自己做ARM 板,也有些人想联系网友一起做。不管是哪种方式做,都是希望能自己做个ARM 来玩一玩。个人认为自己做一个ARM 板并不是很难。难度多在元件的购买和PCB 加工上。但这两部分也很好解决。做一个简单的、自己学习用的板,成本不过三、四百块钱。不仅划算,还能享受其中的乐趣。

一、原理图的设计

首先,你先要考虑自己打算做一个什么样的板,是为了完成某个项目,还是做个学习用的板。明确目的后,开始设计原理图。目前我们常用的ARM 开发板多是三星的,也有PHILIPS 的。这两大类芯片在网上可以找到很丰富的资源,包括原理图和测试程序,尤其是44B0的芯片,资料几乎是满网飞了。找一个芯片的原理图,在其基础上做些改动,使之更适合自己的实际应用。 ARM7的芯片使用起来会稍微简单些,毕竟其原理构造和普通的51单片机有些类似,不需要太费事就可以完成。对于ARM9的,设计原理图会比较麻烦。建议采用核心板的方式,把ARM 芯片和存储器放在一个小板上,然后再做底板,这样即使设计出了问题,也方便重新修改设计。

原理图方面我就不多罗嗦了,网上大把参照图,DOWN 下来自己修改就可以了,确定原理图无误后,就需要开始布板了。

对于ARM7,速度比较低的那种(100M 以下的),板只要布的合适就可以了,没有什么特别值得注意的地方,有些信号线上可能需要串上一些小电阻,做高频电阻匹配用。

对于ARM9的板,最少需要4层板。(如果双面能把线布下,双面板也可以的)。这里也许有人会问,4层板是否够用。我觉得是完全够的。我自己设计过一个S3C2410核心板,用4层板做,在200M 下也能正常工作。另外,我从网上下了个6层板的PCB ,我把它改成了4层板,

虽还没来得及调试,我估计工作起来也不是问题。为什么我这么说呢,因为看整个电路就可以大概知道一些,只要你布的板把电源和时钟处理的得当,其他逻辑信号线不是什么太大问题。当然了,前提是逻辑信号不能乱布。

这里需要说明一点,做4层板完全是为了自己学习用,因为做6层板的价格太高了,个人承担不起。但如果你是打算来做工业设备或实际项目,还是使用6层板吧,这样能够在硬件上起到一定的保障作用。

二、PCB 加工

板布好之后,就要外发加工了。如果你是公司给你做板,那就不用开这个部分了。个人做板的可以继续看下去。

找厂家做板就有些技巧了。先说双面板的。双面板普通厂家都可以做,线距和ARM7芯片的引脚间距一样就可以了。宽一点更好。价格一般不会很贵,有200块RMB 就足够做5个板来让你调试了。北京和深圳的行情好象不太一样。在深圳好象是需要收大概600块的工程费,然后是按面积算。北京则是直接按面积算,总价需要在100块上以上,不足100的按100来算。同时北京还可以自己来定做板方法,比如板上不加丝印、不镀金来降低价格。不管怎么说,只要耐心找,总能找到一家适合自己的厂家来做板。当然了,也有些厂家价格低,质量也会梢差一

点,做好的板拿回来仔细检查,就不会影响到我们测试。我和另一个同学04年的时候,在北京用了150块钱做了3个板,没有丝印,没有铣边,仅仅镀了层锡。回来后自己把板处理一遍。检查出了一处短路(我们布的那个板,线条过细,线距也很小,这是到后来才知道的)。修理完后焊好的板工作很稳定。

再说多层板的。由于多层板一般多用于BGA 封装的芯片,检查的时候就不容易检查,加上内层布线我们看不到,在选厂家的时候需要适当选一些可信的厂家,最好是能做飞针测试的厂家。做一个4层板的模费大概是在1000~2000,个别厂家可能会要2000以上,但那种厂家是能保证给你的板绝对OK 的,有的时候为了板的质量,也需要牺牲一点模费。一般,你付足模费钱后,厂家可以免费给你做几个样板,如果你想多要几个板,一定要提前跟厂家说,他们可能会多收一点钱,也可能不收钱。这样看你的谈判技巧了。因为他一次做一个板和一次做30个板的价格是一样的。

做板方面需要注意的是,板拿回来后需要仔细检查,发现开短路的地方需要及时修理。所在地没有加工板的地方,可以考虑网上订做。他们做完后可以邮寄给你,价格方面需要自己去谈了。

三、元件的购买

购买元件很容易。当然了,你得找到合适的货源。北京的方面,在中关

村就可以找到芯片。像电阻电容这样的元件也可以零售(100个一卖)。

深圳这边好一些的店面一般不零售。但这没关系,在华强多转转,慢慢的和店老板磨一磨,拿上一两百个元件还是没有问题的。

如果不能找到像北京、深圳这样有专门电子市场的地方,也不要放弃,可以考虑在网上找一找,有些地方是卖套件的,可以自己买一套来玩玩。价格不会差很远的。元件购买方面需要注意的是,不要卖到翻新件。

四、元件焊接

板拿回来后,就需要开始焊元件了,TQFP 封装的芯片会比较好焊,焊盘上先上锡,然后一个脚一脚的焊上去就可以了。当然也可以采用拖焊的方法,总之,只要焊的牢靠就行了。

对于BGA 焊接,可能会更简单一点。因为BGA 焊接是外发加工的,自己最好不要焊。焊接GBA 芯片最好是找那些修手机或是修笔记本电脑的厂家焊。就算他们没有专门焊接BGA 的设备,凭他们的经验,也可以把芯片焊好。焊接BGA 芯片的价格差距很大,价格大多在100块左右的。不过也有便宜的,我在华强找的一家,焊个S3C2410只要20块,成功率在90%以上,我在那里焊的几个板,没有一个有问题的。如果是批量生产,还是找比较好的加工厂做吧,毕竟少修电脑的厂家只

是拿来给我们自己玩玩罢了。

焊接调试过程中有个小技巧,也算是一个注意点。板最好是焊一部分调试一部分。一般焊接调试的顺序是:电源->主芯片外围器件->主芯片->SRAM->FLASH->其他外设。按照这样的序调试焊接,优点在于能一步一步的排除问题点。假设,当你把主芯片,存储器都焊好,而且也调试可以工作了,再去焊你的电源,结果板上的电源部分出问题了,一个高压窜到了主芯片上,那后果不是很严重?

五、电源、主芯片的电路调试

焊好电源,把板上主芯片位置与电源相连的引脚测一遍,看看是不是需要的电压,这样做可以保证主芯片供电正常,使主芯片能够工作。

电源部分调试完成后,接下来是焊与主芯片相关的外围元件,如复位电路,时钟部分,JTAG 接口部分,系统配置部分。这几个部分焊好后,再焊上主芯片,和主芯片一起调试。

主芯片焊好后,通过JTAG 接口连接到电脑上,在电脑上用JTAG 调试代理软件,就应该可以检查到板上的芯片了。如果不用代理软件,用ulink 之类的东西也可以。不过个人觉得用代理软件最简单了。如果软件检查不到,则表示主芯片没有正常工作,或者JTAG 部分没有工作,

这个时候就需要详细检查各个部分了。一般来说,这个环节是整个调试工作中最重要的部分,主芯片如果不能工作,其他元件就不要再焊了,焊上也没有意义。这个环节容易出问题的就是复位电路工作不正常,主芯片某些引脚虚焊。主芯片的系统配置正确与否暂时不会影响到芯片是否工作,可以最后检查。

当电脑能够成功的检查到板上的芯片时,激动的心情也会随之而来。哈哈~~~

六、SRAM 、FLASH 的调试

接下来,需要调试的是SRAM 。

为什么是先调试SRAM 而不是先调试FLASH 呢?因为SRAM 可以直接由ARM 芯片来读写,只要信号线接的没错,系统设置没错,那SRAM 一定会工作,除非你买到坏的SRAM 。用JTAG 接口将板和电脑连接,打开AXD 的Command line和Memory watch,使用命令行来对芯片进行初始化。AXD 中使用setmem 命令对相关寄存器进行设置。如果不知道如何使用Command line,可以在命令行中输入help 来查询。设置完寄存器后,后在Memory watch中修改对应地址单元的数据,就可以看到修改后的数据保存下来了。我用这个方法测试过LPC2214,4510,44B0,2410,都可以用这个方法来测试SRAM 是否已经工作

了。

当使用这种方法修改SRAM 数据,需要注意的是,你所修改的地址,必须是位于SRAM 地址范围内的,否则修改后不会得到正确的结果。如果发现修改后的数据不能得到你想要的数据,可能存在两个问题:1是电路板上数据线存在开短路。2是芯片的初始化设置不正确,导致存储器映射错误,修改好即可。

一般来说,SRAM 如果能够顺利工作,则FLASH 也可以顺利工作。焊好FLASH ,使用FLASHPGM 烧一个程序来实验一下。如果能顺利烧入,则表示FLASH 可以正常工作。如果不能正常烧入程序,多半情况是焊接不够好,FLASH 可能存在短路或者虚焊。这里需要知道一件事,FLASHPGM 软件是利用SRAM 来烧录FLASH 的。它先将一段可以烧录FLASH 的程序下载到SRAM 中,运行这段小程序,然后再烧录FLASH ,所以你提供给FLASHPGM 的芯片初始化程序必须正确,这样才可能正常烧录FLASH ,否则烧录肯定是失败的。

对于2410这种既挂NAND FLASH又挂NOR FLASH的芯片,调试起来也很容易。用FLASHPGM 调试NOR FLASH,用三星提供的那个小烧录工具调试NAND FLASH。

调试到这里,说明你的板已经可以工作了。焊好串口部分电路,写上一段程序测试串口,调试串口部分。串口部分可以工作后,你的开发板就可以用了。当然,你的板上肯定还有其他东西,不要着急,一点一点的调试,总是可以调试完成的。整个板的调试过程中,越是靠前的步骤就越是难调,后面的外设相对好调一些。总的来说,只要你想办法,板是一定可以做成的,调试也可以很快完成。

如何判断集成电路的好坏

准确判断集成电路的好坏是修理电视、音响、录像设备的一个重要内容,判断不准,往往花大力气换上新集成电路而故障依然存在,所以要对集成电路作出正确判断,首先要掌握该集成电路的用途、内部结构原理、主要电特性等,必要时还要分析内部电原理图。除了这些,如果再有各引脚对地直流电压、波形、对地正反向直流电阻值,那么,对检查前判断提供了更有利条件;然后按故障现象判断其部位,再按部位查找故障元件。有时需要多种判断方法去证明该器件是否确属损坏。

一般对集成电路的检查判断方法有两种:一是不在线判断,即集成电路未焊入印刷电路板的判断。这种方法在没有专用仪器设备的情况下,要确定该集成电路的质量好坏是很困难的,一般情况下可用直流电阻法测量各引脚对应于接地脚间的正反向电阻值,并和完好集成电路进行比较,也可以采用替换法把可疑的集成电路插到正常设备同型号集成电路的位置上来确定其好坏。当然有条件可利用集成电路测试仪对主要参数进行定量检验,这样使用就更有保证。二是在线检查判断,即集成电路连

接在印刷电路板上的判断方法。在线判断是检修集成电路在电视、音响、录像设备中最实用的方法。以下分几种情况进行阐述:

1. 电压测量法

主要是测出各引脚对地的直流工作电压值;然后与标称值相比较,依此来判断集成电路的好坏。用电压测量法来判断集成电路的好坏是检修中最常采用的方法之一,但要注意区别非故障性的电压误差。测量集成电路各引脚的直流工作电压时,如遇到个别引脚的电压与原理图或维修技术资料中所标电压值不符,不要急于断定集成电路已损坏,应该先排除以下几个因素后再确定。

(1). 所提供的标称电压是否可靠,因为有一些说明书,原理图等资料上所标的数值与实际电压有较大差别,有时甚至是错误的。此时,应多找一些有关资料进行对照,必要时分析内部原理图与外围电路再进行理论上的计算或估算来证明电压是否有误。

(2). 要区别所提供的标称电压的性质,其电压是属哪种工作状态的电压。因为集成块的个别引脚随着注入信号的不同而明显变化,所以此时可改变波段或录放开关的位置,再观察电压是否正常。如后者为正常,则说明标称电压属某种工作电压,而这工作电压又是指在某一特定的条件下而言,即测试的工作状态不同,所测电压也不一样。

(3). 要注意由于外围电路可变元件引起的引脚电压变化。当测量出的电压与标称电压不符时可能因为个别引脚或与该引脚相关的外围电路,连接的是一个阻值可变的电位器或者是开关(如音量电位器、亮度、对比度、录像、快进、快倒、录放开关、音频调幅开关等)。这些电位

器和开关所处的位置不同,引脚电压会有明显不同,所以当出现某一引脚电压不符时,要考虑引脚或与该引脚相关联的电位器和开关的位置变化,可旋动或拔动开头看引脚电压能否在标称值附近。

(4). 要防止由于测量造成的误差。由于万用表表头内阻不同或不同直流电压档会造成误差。一般原理上所标的直流电压都以测试仪表的内阻大于20K Ω/V 进行测试的。内阻小于20K Ω/V 的万用表进行测试时,将会使被测结果低于原来所标的电压。另外,还应注意不同电压档上所测的电压会有差别,尤其用大量程档,读数偏差影响更显著。

(5). 当测得某一引脚电压与正常值不符时,应根据该引脚电压对IC 正常工作有无重要影响以及其他引脚电压的相应变化进行分析,才能判断IC 的好坏。

(6). 若IC 各引脚电压正常,则一般认为IC 正常;若IC 部分引脚电压异常,则应从偏离正常值最大处入手,检查外围元件有无故障,若无故障,则IC 很可能损坏。

(7). 对于动态接收装置,如电视机,在有无信号时,IC 各引脚电压是不同的。如发现引脚电压不该变化的反而变化大,该随信号大小和可调元件不同位置而变化的反而不变化,就可确定IC 损坏。

(8). 对于多种工作方式的装置,如录像机,在不同工作方式下,IC 各引脚电压也是不同的。

以上几点就是在集成块没有故障的情况下,由于某种原因而使所测结果与标称值不同,所以总的来说,在进行集成块直流电压或直流电阻测试时要规定一个测试条件,尤其是要作为实测经验数据记录时更要注意

这一点。通常把各电位器旋到机械中间位置,信号源采用一定场强下的标准信号,当然,如能再记录各功能开关位置,那就更有代表性。如果排除以上几个因素后,所测的个别引脚电压还是不符标称值时,需进一步分析原因,但不外乎两种可能。一是集成电路本身故障引起;二是集成块外围电路造成。分辨出这两种故障源,也是修理集成电路家电设备的关键。

除了直流电压测量法外,还可以采用交流工作电压测量法:为了掌握IC 交流信号的变化情况,可以用带有dB 插孔的万用表对IC 的交流工作电压进行近似测量。检测时万用表置于交流电压挡,正表笔插入dB 插孔;对于无dB 插孔的万用表,需要在正表笔串接一只0.1~0.5uF 隔直电容。该法适用于工作频率比较低的IC ,如电视机的视频放大级、场扫描电路等。由于这些电路的固有频率不同,波形不同,所以所测的数据是近似值,或者作为有无信号的鉴别。

2. 在线直流电阻普测法

这一方法是在发现引脚电压异常后,通过测试集成电路的外围元器件好坏来判定集成电路是否损坏. 。由于是断电情况下测定阻值,所以比较安全,并可以在没有资料和数据而且不必要了解其工作原理的情况下,对集成电路的外围电路进行在线检查,在相关的外围电路中,以快速的方法对外围元器件进行一次测量,以确定是否存在较明显的故障。具体操作是先用万用表R ×10Ω档分别测量二极管和三极管的正反向电阻值。此时由于欧姆档位定得很低,外电路对测量数据的影响较小,可很明显地看出二极管、三极管的正反向电阻,尤其是PN 结的正向电阻增大或

短路更容易发现。其次可对电感是否开路进行普测,正常时电感两端阻值较大,那么即可断定电感开路。继而根据外围电路元件参数的不同,采用不同的欧姆档位测量电容和电阻,检查有否较为明显的短路和开路性故障,从而排除由于外围电路引起个别引脚的电压变化。

3. 电流流向跟踪电压测量法

此方法是根据集成电路内部的外围元件所构成的电路,并参考供电电压,即主要测试点的已知电压进行各点电位的计算或估算,然后对照所测电压电否符合,来判断集成块的好坏,本方法必须具备完整的集成块内部电路图和外围电路原理图。

4. 在线直流电阻测量对比法

此方法是利用万用表测量待查集成电路各引脚对地正反向直流电阻值与正常数据进行对照来判断好坏。这一方法需要积累同一机型同型号集成电路的正常可靠数据,以便和待查数据相对比。

测量时要注意以下三点:

.测量前要先断开电源,以免测试时损坏电表和元件。

.万用表电阻挡的内部电压不得大于6V ,量程最好用R ×100或R ×1k 挡。

.测量IC 引脚参数时,要注意测量条件,如被测机型、与IC 相关的电位器的滑动臂位置等,还要考虑外围电路元件的好坏。

5. 非在线数据与在线数据对比法

所谓非在线数据是指集成电路未与外围电路连接时,所测得的各引脚对应于地脚的正反向电阻值。非有线数据通用性强,可以对不同机型、不

同电路、集成电路型号相同的电路作对比。具体测量对比方法如下:首先应把被查集成电路的接地脚用空心针头和铬铁使之与印刷电路板脱离,再对应于某一怀疑引脚进行测量对比。如果被怀疑引脚有较小阻值电阻连接于地或电源之间,为了不影响被测数据,该引脚也可与印刷板开路。直至外电路的阻值不影响被测集成电路的电阻值为止。但要注意一点,直流电阻测量对比法对于不同批次同一型号的集成电路,有一定的误差和差异,对这种情况,要在了解内部结构的基础上,进行分析、判断。

6. 替换法

用替换法判断集成电路的好坏确是一种干净利索的事, 可以减少许多检查分析的麻烦。但必须注意如下几点:

.尽量选用同型号的集成电路或可以直接代换的其它型号,这样可不改变原机电路的引线,简便易行,容易恢复原机的性能指标。

.更换拆焊原机上的集成电路时,不要急躁,不能乱拔、乱撬引脚,用所具备的条件选择最适合拆卸集成电路的方法。

.在还没有判断外围电路是否有故障,以及未经确认原集成电路已损坏之前,不要轻易替换集成电路,否则换上去的集成电路有可能再次报废。

.有些集成电路,虽然其型号相同,但还要考虑其型号后缀不同。例如M5115P 与M5115RP ,二者引脚功能排列顺序相反等。

.有时采用试探性替换,此时最好先装一专用集成电路插座,或用细导线临时连接,这样好坏对比方便。另外,在通电前电源Vcc 回路里

最好再串接一直流电流表,降压电阻阻值由大到小观察集成电路总电流的变化是否正常。对于功放电路一定要按规定装好散热片。

.在选用同功能但不同型号和不同引脚排列的集成电路代换时,还应注意以下几点。

a. 尽量选用功能、引脚、电特性相近的集成电路。

b. 改变引脚连线时,应尽量利用印刷板上的孔位和线路,连线要整齐,信号线的前后段不要交叉,以免电路产生自激。

c. 集成电路的供电电压应与集成电路的电源电压Vcc 的典型值相符。

d. 集成电路的各信号输入、输出阻抗要与原电路相匹配,连接好的集成电路在通电前应作最后一次的检查,确认电路无误后再接通电源。

7. 总电流测量法

该法是通过检测IC 电源进线的总电流,来判断IC 好坏的一种方法。由于IC 内部绝大多数为直接耦合,IC 损坏时(如某一个PN 结击穿或开路)会引起后级饱和与截止,使总电流发生变化。所以通过测量总电流的方法可以判断IC 的好坏。也可用测量电源通路中电阻的电压降,用欧姆定律计算出总电流值。

对于一个新设计的电路板,调试起来往往会遇到一些困难,特别是当板比较大、元件比较多时,往往无从下手。但如果掌握好一套合理的调试方法,调试起来将会事半功倍。对于刚拿回来的新PCB 板,我们首先要大概观察一下,板上是否存在问题,例如是否有明显的裂痕,有无短路、开路等现象。如果有必要的话,可以检查一下电源跟地线之间的电阻是否足够大。

然后就是安装元件了。相互独立的模块,如果您没有把握保证它们工作正常时,最好不要全部都装上,而是一部分一部分的装上(对于比较小的电路,可以一次全部装上),这样容易确定故障范围,免得到时遇到问题时,无从下手。一般来说,可以把电源部分先装好,然后就上电检测电源输出电压是否正常。如果在上电时您没有太大的把握(即使有很大的把握,也建议您加上一个保险丝,以防万一),可考虑使用带限流功能的可调稳压电源。先预设好过流保护电流,然后将稳压电电源的电压值慢慢往上调,并监测输入电流、输入电压以及输出电压。如果往上调的过程中,没有出现过流保护等问题,且输出电压也达到了正常,则说明电源部分OK 。反之,则要断开电源,寻找故障点,并重复上述步骤,直到电源正常为止。

接下来逐渐安装其它模块,每安装好一个模块,就上电测试一下,上电时也是按照上面的步骤,以避免因为设计错误或/和安装错误而导致过流而烧坏元件。

寻找故障的办法一般有下面几种:

①测量电压法。首先要确认的是各芯片电源引脚的电压是否正常,其次

检查各种参考电压是否正常,另外还有各点的工作电压是否正常等。例如,一般的硅三极管导通时,BE 结电压在0.7V 左右,而CE 结电压则在0.3V 左右或者更小。如果一个三极管的BE 结电压大于0.7V (特殊三极管除外,例如达林顿管等),可能就是BE 结就开路。 ②信号注入法。将信号源加至输入端,然后依次往后测量各点的波形,看是否正常,以找到故障点。有时我们也会用更简单的办法,例如用手握一个镊子,去碰触各级的输入端,看输出端是否有反应,这在音频、视频等放大电路中常使用(但要注意,热底板的电路或者电压高的电路,不能使用此法,否则可能会导致触电)。如果碰前一级没有反应,而碰后一级有反应,则说明问题出在前一级,应重点检查。 ③当然,还有很多其它的寻找故障点的方法,例如看、听、闻、摸等。“看”就是看元件有无明显的机械损坏,例如破裂、烧黑、变形等;“听”就是听工作声音是否正常,例如一些不该响的东西在响,该响的地方不响或者声音不正常等;“闻”就是检查是否有异味,例如烧焦的味道、电容电解液的味道等,对于一个有经验的电子维修人员来说,对这些气味是很敏感的;“摸”就是用手去试探器件的温度是否正常,例如太热,或者太凉。一些功率器件,工作起来时会发热,如果摸上去是凉的,则基本上可以判断它没有工作起来。但如果不该热的地方热了或者该热的地方太热了,那也是不行的。一般的功率三极管、稳压芯片等,工作在70度以下是完全没问题的。70度大概是怎样的一个概念呢?如果你将手压上去,可以坚持三秒钟以上,就说明温度大概在70度以下(注意要先试探性的去摸,千万别把手烫伤了)。

电路的调试具体步骤大致如下:

1. 通电观察:通电后不要急于测量电气指标,而要观察电路有无异常现象,例如有无冒烟现象,有无异常气味,手摸集成电路外封装,是否发烫等。如果出现异常现象,应立即关断电源,待排除故障后再通电。

2. 静态调试:静态调试一般是指在不加输入信号,或只加固定的电平信号的条件下所进行的直流测试,可用万用表测出电路中各点的电位,通过和理论估算值比较,结合电路原理的分析,判断电路直流工作状态是否正常,及时发现电路中已损坏或处于临界工作状态的元器件。通过更换器件或调整电路参数,使电路直流工作状态符合设计要求。

3. 动态调试:动态调试是在静态调试的基础上进行的,在电路的输入端加入合适的信号,按信号的流向,顺序检测各测试点的输出信号,若发现不正常现象,应分析其原因,并排除故障,再进行调试,直到满足要求。

以前觉得虚焊、短路、断路是很简单、很容易解决的问题。虚焊、短路、断路虽然很简单,但是如果你碰到其中一种情况,可能要调试大半天才能发现问题所在,所以这些越基本的东西,更值得注意,无谓在这上面浪费调试时间。而且如果遇到这些简单的问题解决不出来,去麻烦高手,小心被BS 啊。

调试的步骤一般就是先弄清楚系统有多少组电源,电源由什么芯片供电、转换的,逐步检查每一组电源,使得它们正常输出。如果没有正常输出,一般就是芯片的管脚配置问题。那么碰到芯片没有正常输出的话,解决问题的思路要怎样呢?根据我的理解,首先要看芯片的datasheet ,了解芯片不同功能有哪些管脚配置。然后将芯片有哪些输入、输出管脚弄清楚。一般配置成功,芯片就

会正常工作的。如果芯片输入没有问题,配置也没错,但是输出却有问题,那么很有可能是芯片挂了。

电源调试成功之后,接下来是调试系统的时钟。数字系统靠时钟来保证各芯片可以有序的工作。首先,要调试cpu (网关板的主芯片)的时钟,然后是总线(exp 、pci 等)的时钟,还有各个功能模块的时钟。时钟不起来,对应的模块都无法正常工作,有时正常工作是高电压的管脚却输出了低电压(可以根据这个现象来猜测是否时钟没有起来)。

电源、时钟起来了之后,接下来就是对各个功能模块逐一调试。我的调试的过程之中,纠结最久的是ddr2内存和norflash 模块的调试。ddr2内存对某一段地址进行读写总是出现问题,而对其他段的却没有问题。最后解决的方法是,使用DDR2的ODT 技术,不接外部VTT ,才把问题解决。而norflash 的管脚电平一直不正常的原因是一个片选端没接好和exp 总线的时钟没起来(本系统是利用exp 总线读写norflash 的)。

电源没有问题、时钟没有问题、各个芯片正常工作,那么系统一般都可以跑起来啦。

最后补充一点,遇到硬件问题,最好就是先看看原件,例如芯片管脚有没有短路、断路、虚焊等等……然后看看外部接线有没有问题(我好几次发现结果出不来是因为串口线没接好,或者某一个软件没有打开),最后才看芯片手册。

正确的硬件调试意识、良好的调试习惯,可以让你快速的解决硬件问题。解决了硬件问题之后,别忘了要看一些理论知识,理论与实践结合,对问题的理解才可以更加深刻~~~~

不论采用分块调试,还是整体调试,通常电子电路的调试步骤如下:

1.检查电路

任何组装好的电子电路,在通电调试之前,必须认真检查电路连线是否有错误。对照电路图,按一定的顺序逐级对应检查。

特别要注意检查电源是否接错,电源与地是否有短路,二极管方向和电解电容的极性是否接反,集成电路和晶体管的引脚是否接错,轻轻拔一拔元器件,观察焊点是否牢固,等等。

2.通电观察

一定要调试好所需要的电源电压数值,并确定电路板电源端无短路现象后,才能给电路接通电源。电源一经接通,不要急于用仪器观测波形和数据,而是要观察是否有异常现象,如冒烟、异常气味、放电的声光、元器件发烫等。如果有,不要惊慌失措,而应立即关断电源,待排除故障后方可重新接通电源。然后,再测量每个集成块的电源引脚电压是否正常,以确信集成电路是否已通电工作。

3.静态调试

先不加输入信号,测量各级直流工作电压和电流是否正常。直流电压的测试非常方便,可直接测量。而电流的测量就不太方便,通常采用两种方法来测量。若电路在印制电路板上留有测试用的中断点,可串入电流表直接测量出电流的数值,然后再用焊锡连接好。若没有测试孔,则可测量直流电压,再根据电阻值大小计算出直流电流。一般对晶体管和集成电路进行静态工作点调试。

4.动态调试

加上输入信号,观测电路输出信号是否符合要求。也就是调整电路的交流通路元件,如电容、电感等,使电路相关点的交流信号的波形、幅度、频率等参数达到设计要求。若输入信号为周期性的变化信号,可用示波器观测输出信号。当采用分块调试时,除输入级采用外加输入信

号外,其他各级的输入信号应采用前输出信号。对于模拟电路,观测输出波形是否符合要求。对于数字电路,观测输出信号波形、幅值、脉冲宽度、相位及动态逻辑关系是否符合要求。在数字电路调试中,常常希望让电路状态发生一次性变化,而不是周期性的变化。因此,输入信号应为单阶跃信号(又称开关信号) ,用以观察电路状态变化的逻辑关系。

5.指标测试

电子电路经静态和动态调试正常之后,便可对课题要求的技术指标进行测量。测试并记录测试数据,对测试数据进行分析,最后作出测试结论,以确定电路的技术指标是否符合设计要求。如有不符,则应仔细检查问题所在,一般是对某些元件参数加以调整和改变。若仍达不到要求,则应对某部分电路进行修改,甚至要对整个电路重新加以修改。因此,要求在设计的全过程中,要认真、细致,考虑问题要更周全。尽管如此,出现局部返工也是难免的。

ARM 硬件调试

在网上的时候,看到不少人在问如何自己做ARM 板,也有些人想联系网友一起做。不管是哪种方式做,都是希望能自己做个ARM 来玩一玩。个人认为自己做一个ARM 板并不是很难。难度多在元件的购买和PCB 加工上。但这两部分也很好解决。做一个简单的、自己学习用的板,成本不过三、四百块钱。不仅划算,还能享受其中的乐趣。

一、原理图的设计

首先,你先要考虑自己打算做一个什么样的板,是为了完成某个项目,还是做个学习用的板。明确目的后,开始设计原理图。目前我们常用的ARM 开发板多是三星的,也有PHILIPS 的。这两大类芯片在网上可以找到很丰富的资源,包括原理图和测试程序,尤其是44B0的芯片,资料几乎是满网飞了。找一个芯片的原理图,在其基础上做些改动,使之更适合自己的实际应用。 ARM7的芯片使用起来会稍微简单些,毕竟其原理构造和普通的51单片机有些类似,不需要太费事就可以完成。对于ARM9的,设计原理图会比较麻烦。建议采用核心板的方式,把ARM 芯片和存储器放在一个小板上,然后再做底板,这样即使设计出了问题,也方便重新修改设计。

原理图方面我就不多罗嗦了,网上大把参照图,DOWN 下来自己修改就可以了,确定原理图无误后,就需要开始布板了。

对于ARM7,速度比较低的那种(100M 以下的),板只要布的合适就可以了,没有什么特别值得注意的地方,有些信号线上可能需要串上一些小电阻,做高频电阻匹配用。

对于ARM9的板,最少需要4层板。(如果双面能把线布下,双面板也可以的)。这里也许有人会问,4层板是否够用。我觉得是完全够的。我自己设计过一个S3C2410核心板,用4层板做,在200M 下也能正常工作。另外,我从网上下了个6层板的PCB ,我把它改成了4层板,

虽还没来得及调试,我估计工作起来也不是问题。为什么我这么说呢,因为看整个电路就可以大概知道一些,只要你布的板把电源和时钟处理的得当,其他逻辑信号线不是什么太大问题。当然了,前提是逻辑信号不能乱布。

这里需要说明一点,做4层板完全是为了自己学习用,因为做6层板的价格太高了,个人承担不起。但如果你是打算来做工业设备或实际项目,还是使用6层板吧,这样能够在硬件上起到一定的保障作用。

二、PCB 加工

板布好之后,就要外发加工了。如果你是公司给你做板,那就不用开这个部分了。个人做板的可以继续看下去。

找厂家做板就有些技巧了。先说双面板的。双面板普通厂家都可以做,线距和ARM7芯片的引脚间距一样就可以了。宽一点更好。价格一般不会很贵,有200块RMB 就足够做5个板来让你调试了。北京和深圳的行情好象不太一样。在深圳好象是需要收大概600块的工程费,然后是按面积算。北京则是直接按面积算,总价需要在100块上以上,不足100的按100来算。同时北京还可以自己来定做板方法,比如板上不加丝印、不镀金来降低价格。不管怎么说,只要耐心找,总能找到一家适合自己的厂家来做板。当然了,也有些厂家价格低,质量也会梢差一

点,做好的板拿回来仔细检查,就不会影响到我们测试。我和另一个同学04年的时候,在北京用了150块钱做了3个板,没有丝印,没有铣边,仅仅镀了层锡。回来后自己把板处理一遍。检查出了一处短路(我们布的那个板,线条过细,线距也很小,这是到后来才知道的)。修理完后焊好的板工作很稳定。

再说多层板的。由于多层板一般多用于BGA 封装的芯片,检查的时候就不容易检查,加上内层布线我们看不到,在选厂家的时候需要适当选一些可信的厂家,最好是能做飞针测试的厂家。做一个4层板的模费大概是在1000~2000,个别厂家可能会要2000以上,但那种厂家是能保证给你的板绝对OK 的,有的时候为了板的质量,也需要牺牲一点模费。一般,你付足模费钱后,厂家可以免费给你做几个样板,如果你想多要几个板,一定要提前跟厂家说,他们可能会多收一点钱,也可能不收钱。这样看你的谈判技巧了。因为他一次做一个板和一次做30个板的价格是一样的。

做板方面需要注意的是,板拿回来后需要仔细检查,发现开短路的地方需要及时修理。所在地没有加工板的地方,可以考虑网上订做。他们做完后可以邮寄给你,价格方面需要自己去谈了。

三、元件的购买

购买元件很容易。当然了,你得找到合适的货源。北京的方面,在中关

村就可以找到芯片。像电阻电容这样的元件也可以零售(100个一卖)。

深圳这边好一些的店面一般不零售。但这没关系,在华强多转转,慢慢的和店老板磨一磨,拿上一两百个元件还是没有问题的。

如果不能找到像北京、深圳这样有专门电子市场的地方,也不要放弃,可以考虑在网上找一找,有些地方是卖套件的,可以自己买一套来玩玩。价格不会差很远的。元件购买方面需要注意的是,不要卖到翻新件。

四、元件焊接

板拿回来后,就需要开始焊元件了,TQFP 封装的芯片会比较好焊,焊盘上先上锡,然后一个脚一脚的焊上去就可以了。当然也可以采用拖焊的方法,总之,只要焊的牢靠就行了。

对于BGA 焊接,可能会更简单一点。因为BGA 焊接是外发加工的,自己最好不要焊。焊接GBA 芯片最好是找那些修手机或是修笔记本电脑的厂家焊。就算他们没有专门焊接BGA 的设备,凭他们的经验,也可以把芯片焊好。焊接BGA 芯片的价格差距很大,价格大多在100块左右的。不过也有便宜的,我在华强找的一家,焊个S3C2410只要20块,成功率在90%以上,我在那里焊的几个板,没有一个有问题的。如果是批量生产,还是找比较好的加工厂做吧,毕竟少修电脑的厂家只

是拿来给我们自己玩玩罢了。

焊接调试过程中有个小技巧,也算是一个注意点。板最好是焊一部分调试一部分。一般焊接调试的顺序是:电源->主芯片外围器件->主芯片->SRAM->FLASH->其他外设。按照这样的序调试焊接,优点在于能一步一步的排除问题点。假设,当你把主芯片,存储器都焊好,而且也调试可以工作了,再去焊你的电源,结果板上的电源部分出问题了,一个高压窜到了主芯片上,那后果不是很严重?

五、电源、主芯片的电路调试

焊好电源,把板上主芯片位置与电源相连的引脚测一遍,看看是不是需要的电压,这样做可以保证主芯片供电正常,使主芯片能够工作。

电源部分调试完成后,接下来是焊与主芯片相关的外围元件,如复位电路,时钟部分,JTAG 接口部分,系统配置部分。这几个部分焊好后,再焊上主芯片,和主芯片一起调试。

主芯片焊好后,通过JTAG 接口连接到电脑上,在电脑上用JTAG 调试代理软件,就应该可以检查到板上的芯片了。如果不用代理软件,用ulink 之类的东西也可以。不过个人觉得用代理软件最简单了。如果软件检查不到,则表示主芯片没有正常工作,或者JTAG 部分没有工作,

这个时候就需要详细检查各个部分了。一般来说,这个环节是整个调试工作中最重要的部分,主芯片如果不能工作,其他元件就不要再焊了,焊上也没有意义。这个环节容易出问题的就是复位电路工作不正常,主芯片某些引脚虚焊。主芯片的系统配置正确与否暂时不会影响到芯片是否工作,可以最后检查。

当电脑能够成功的检查到板上的芯片时,激动的心情也会随之而来。哈哈~~~

六、SRAM 、FLASH 的调试

接下来,需要调试的是SRAM 。

为什么是先调试SRAM 而不是先调试FLASH 呢?因为SRAM 可以直接由ARM 芯片来读写,只要信号线接的没错,系统设置没错,那SRAM 一定会工作,除非你买到坏的SRAM 。用JTAG 接口将板和电脑连接,打开AXD 的Command line和Memory watch,使用命令行来对芯片进行初始化。AXD 中使用setmem 命令对相关寄存器进行设置。如果不知道如何使用Command line,可以在命令行中输入help 来查询。设置完寄存器后,后在Memory watch中修改对应地址单元的数据,就可以看到修改后的数据保存下来了。我用这个方法测试过LPC2214,4510,44B0,2410,都可以用这个方法来测试SRAM 是否已经工作

了。

当使用这种方法修改SRAM 数据,需要注意的是,你所修改的地址,必须是位于SRAM 地址范围内的,否则修改后不会得到正确的结果。如果发现修改后的数据不能得到你想要的数据,可能存在两个问题:1是电路板上数据线存在开短路。2是芯片的初始化设置不正确,导致存储器映射错误,修改好即可。

一般来说,SRAM 如果能够顺利工作,则FLASH 也可以顺利工作。焊好FLASH ,使用FLASHPGM 烧一个程序来实验一下。如果能顺利烧入,则表示FLASH 可以正常工作。如果不能正常烧入程序,多半情况是焊接不够好,FLASH 可能存在短路或者虚焊。这里需要知道一件事,FLASHPGM 软件是利用SRAM 来烧录FLASH 的。它先将一段可以烧录FLASH 的程序下载到SRAM 中,运行这段小程序,然后再烧录FLASH ,所以你提供给FLASHPGM 的芯片初始化程序必须正确,这样才可能正常烧录FLASH ,否则烧录肯定是失败的。

对于2410这种既挂NAND FLASH又挂NOR FLASH的芯片,调试起来也很容易。用FLASHPGM 调试NOR FLASH,用三星提供的那个小烧录工具调试NAND FLASH。

调试到这里,说明你的板已经可以工作了。焊好串口部分电路,写上一段程序测试串口,调试串口部分。串口部分可以工作后,你的开发板就可以用了。当然,你的板上肯定还有其他东西,不要着急,一点一点的调试,总是可以调试完成的。整个板的调试过程中,越是靠前的步骤就越是难调,后面的外设相对好调一些。总的来说,只要你想办法,板是一定可以做成的,调试也可以很快完成。

如何判断集成电路的好坏

准确判断集成电路的好坏是修理电视、音响、录像设备的一个重要内容,判断不准,往往花大力气换上新集成电路而故障依然存在,所以要对集成电路作出正确判断,首先要掌握该集成电路的用途、内部结构原理、主要电特性等,必要时还要分析内部电原理图。除了这些,如果再有各引脚对地直流电压、波形、对地正反向直流电阻值,那么,对检查前判断提供了更有利条件;然后按故障现象判断其部位,再按部位查找故障元件。有时需要多种判断方法去证明该器件是否确属损坏。

一般对集成电路的检查判断方法有两种:一是不在线判断,即集成电路未焊入印刷电路板的判断。这种方法在没有专用仪器设备的情况下,要确定该集成电路的质量好坏是很困难的,一般情况下可用直流电阻法测量各引脚对应于接地脚间的正反向电阻值,并和完好集成电路进行比较,也可以采用替换法把可疑的集成电路插到正常设备同型号集成电路的位置上来确定其好坏。当然有条件可利用集成电路测试仪对主要参数进行定量检验,这样使用就更有保证。二是在线检查判断,即集成电路连

接在印刷电路板上的判断方法。在线判断是检修集成电路在电视、音响、录像设备中最实用的方法。以下分几种情况进行阐述:

1. 电压测量法

主要是测出各引脚对地的直流工作电压值;然后与标称值相比较,依此来判断集成电路的好坏。用电压测量法来判断集成电路的好坏是检修中最常采用的方法之一,但要注意区别非故障性的电压误差。测量集成电路各引脚的直流工作电压时,如遇到个别引脚的电压与原理图或维修技术资料中所标电压值不符,不要急于断定集成电路已损坏,应该先排除以下几个因素后再确定。

(1). 所提供的标称电压是否可靠,因为有一些说明书,原理图等资料上所标的数值与实际电压有较大差别,有时甚至是错误的。此时,应多找一些有关资料进行对照,必要时分析内部原理图与外围电路再进行理论上的计算或估算来证明电压是否有误。

(2). 要区别所提供的标称电压的性质,其电压是属哪种工作状态的电压。因为集成块的个别引脚随着注入信号的不同而明显变化,所以此时可改变波段或录放开关的位置,再观察电压是否正常。如后者为正常,则说明标称电压属某种工作电压,而这工作电压又是指在某一特定的条件下而言,即测试的工作状态不同,所测电压也不一样。

(3). 要注意由于外围电路可变元件引起的引脚电压变化。当测量出的电压与标称电压不符时可能因为个别引脚或与该引脚相关的外围电路,连接的是一个阻值可变的电位器或者是开关(如音量电位器、亮度、对比度、录像、快进、快倒、录放开关、音频调幅开关等)。这些电位

器和开关所处的位置不同,引脚电压会有明显不同,所以当出现某一引脚电压不符时,要考虑引脚或与该引脚相关联的电位器和开关的位置变化,可旋动或拔动开头看引脚电压能否在标称值附近。

(4). 要防止由于测量造成的误差。由于万用表表头内阻不同或不同直流电压档会造成误差。一般原理上所标的直流电压都以测试仪表的内阻大于20K Ω/V 进行测试的。内阻小于20K Ω/V 的万用表进行测试时,将会使被测结果低于原来所标的电压。另外,还应注意不同电压档上所测的电压会有差别,尤其用大量程档,读数偏差影响更显著。

(5). 当测得某一引脚电压与正常值不符时,应根据该引脚电压对IC 正常工作有无重要影响以及其他引脚电压的相应变化进行分析,才能判断IC 的好坏。

(6). 若IC 各引脚电压正常,则一般认为IC 正常;若IC 部分引脚电压异常,则应从偏离正常值最大处入手,检查外围元件有无故障,若无故障,则IC 很可能损坏。

(7). 对于动态接收装置,如电视机,在有无信号时,IC 各引脚电压是不同的。如发现引脚电压不该变化的反而变化大,该随信号大小和可调元件不同位置而变化的反而不变化,就可确定IC 损坏。

(8). 对于多种工作方式的装置,如录像机,在不同工作方式下,IC 各引脚电压也是不同的。

以上几点就是在集成块没有故障的情况下,由于某种原因而使所测结果与标称值不同,所以总的来说,在进行集成块直流电压或直流电阻测试时要规定一个测试条件,尤其是要作为实测经验数据记录时更要注意

这一点。通常把各电位器旋到机械中间位置,信号源采用一定场强下的标准信号,当然,如能再记录各功能开关位置,那就更有代表性。如果排除以上几个因素后,所测的个别引脚电压还是不符标称值时,需进一步分析原因,但不外乎两种可能。一是集成电路本身故障引起;二是集成块外围电路造成。分辨出这两种故障源,也是修理集成电路家电设备的关键。

除了直流电压测量法外,还可以采用交流工作电压测量法:为了掌握IC 交流信号的变化情况,可以用带有dB 插孔的万用表对IC 的交流工作电压进行近似测量。检测时万用表置于交流电压挡,正表笔插入dB 插孔;对于无dB 插孔的万用表,需要在正表笔串接一只0.1~0.5uF 隔直电容。该法适用于工作频率比较低的IC ,如电视机的视频放大级、场扫描电路等。由于这些电路的固有频率不同,波形不同,所以所测的数据是近似值,或者作为有无信号的鉴别。

2. 在线直流电阻普测法

这一方法是在发现引脚电压异常后,通过测试集成电路的外围元器件好坏来判定集成电路是否损坏. 。由于是断电情况下测定阻值,所以比较安全,并可以在没有资料和数据而且不必要了解其工作原理的情况下,对集成电路的外围电路进行在线检查,在相关的外围电路中,以快速的方法对外围元器件进行一次测量,以确定是否存在较明显的故障。具体操作是先用万用表R ×10Ω档分别测量二极管和三极管的正反向电阻值。此时由于欧姆档位定得很低,外电路对测量数据的影响较小,可很明显地看出二极管、三极管的正反向电阻,尤其是PN 结的正向电阻增大或

短路更容易发现。其次可对电感是否开路进行普测,正常时电感两端阻值较大,那么即可断定电感开路。继而根据外围电路元件参数的不同,采用不同的欧姆档位测量电容和电阻,检查有否较为明显的短路和开路性故障,从而排除由于外围电路引起个别引脚的电压变化。

3. 电流流向跟踪电压测量法

此方法是根据集成电路内部的外围元件所构成的电路,并参考供电电压,即主要测试点的已知电压进行各点电位的计算或估算,然后对照所测电压电否符合,来判断集成块的好坏,本方法必须具备完整的集成块内部电路图和外围电路原理图。

4. 在线直流电阻测量对比法

此方法是利用万用表测量待查集成电路各引脚对地正反向直流电阻值与正常数据进行对照来判断好坏。这一方法需要积累同一机型同型号集成电路的正常可靠数据,以便和待查数据相对比。

测量时要注意以下三点:

.测量前要先断开电源,以免测试时损坏电表和元件。

.万用表电阻挡的内部电压不得大于6V ,量程最好用R ×100或R ×1k 挡。

.测量IC 引脚参数时,要注意测量条件,如被测机型、与IC 相关的电位器的滑动臂位置等,还要考虑外围电路元件的好坏。

5. 非在线数据与在线数据对比法

所谓非在线数据是指集成电路未与外围电路连接时,所测得的各引脚对应于地脚的正反向电阻值。非有线数据通用性强,可以对不同机型、不

同电路、集成电路型号相同的电路作对比。具体测量对比方法如下:首先应把被查集成电路的接地脚用空心针头和铬铁使之与印刷电路板脱离,再对应于某一怀疑引脚进行测量对比。如果被怀疑引脚有较小阻值电阻连接于地或电源之间,为了不影响被测数据,该引脚也可与印刷板开路。直至外电路的阻值不影响被测集成电路的电阻值为止。但要注意一点,直流电阻测量对比法对于不同批次同一型号的集成电路,有一定的误差和差异,对这种情况,要在了解内部结构的基础上,进行分析、判断。

6. 替换法

用替换法判断集成电路的好坏确是一种干净利索的事, 可以减少许多检查分析的麻烦。但必须注意如下几点:

.尽量选用同型号的集成电路或可以直接代换的其它型号,这样可不改变原机电路的引线,简便易行,容易恢复原机的性能指标。

.更换拆焊原机上的集成电路时,不要急躁,不能乱拔、乱撬引脚,用所具备的条件选择最适合拆卸集成电路的方法。

.在还没有判断外围电路是否有故障,以及未经确认原集成电路已损坏之前,不要轻易替换集成电路,否则换上去的集成电路有可能再次报废。

.有些集成电路,虽然其型号相同,但还要考虑其型号后缀不同。例如M5115P 与M5115RP ,二者引脚功能排列顺序相反等。

.有时采用试探性替换,此时最好先装一专用集成电路插座,或用细导线临时连接,这样好坏对比方便。另外,在通电前电源Vcc 回路里

最好再串接一直流电流表,降压电阻阻值由大到小观察集成电路总电流的变化是否正常。对于功放电路一定要按规定装好散热片。

.在选用同功能但不同型号和不同引脚排列的集成电路代换时,还应注意以下几点。

a. 尽量选用功能、引脚、电特性相近的集成电路。

b. 改变引脚连线时,应尽量利用印刷板上的孔位和线路,连线要整齐,信号线的前后段不要交叉,以免电路产生自激。

c. 集成电路的供电电压应与集成电路的电源电压Vcc 的典型值相符。

d. 集成电路的各信号输入、输出阻抗要与原电路相匹配,连接好的集成电路在通电前应作最后一次的检查,确认电路无误后再接通电源。

7. 总电流测量法

该法是通过检测IC 电源进线的总电流,来判断IC 好坏的一种方法。由于IC 内部绝大多数为直接耦合,IC 损坏时(如某一个PN 结击穿或开路)会引起后级饱和与截止,使总电流发生变化。所以通过测量总电流的方法可以判断IC 的好坏。也可用测量电源通路中电阻的电压降,用欧姆定律计算出总电流值。


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