Как проверить микросхему на работоспособность мультиметром

Проверка радиодеталей мультиметром для начинающих радиолюбителей

Статья для начинающих радиолюбителей. В ней приводятся примеры проверки основных радиодеталей, используемых в радиоэлектронной аппаратуре (резисторы, конденсаторы, трансформаторы, катушки индуктивности, дроссели, диоды и транзисторы) с помощью мультиметра или обычного стрелочного омметра.

Резисторы

Постоянный резистор проверяется мультиметром, включенным в режим омметра. Полученный результат надо сравнить с номинальным значением сопротивления, указанным на корпусе резистора и на принципиальной схеме. При проверке подстроечных и переменных резисторов сначала надо проверить величину сопротивления, замерив его между крайними (по схеме) выводами, а затем убедиться в надежности контакта между токопроводящим слоем и ползунком. Для этого надо подключить омметр к среднему выводу и поочередно к каждому из крайних выводов. При вращении оси резистора в крайние положения, изменение сопротивления переменного резистора группы «А» (линейная зависимость от угла поворота оси или положения движка) будет плавным, а резистора группы «Б» или «В» (логарифмическая зависимость) имеет нелинейный характер. Для переменных (подстроечных) резисторов характерны три неисправности: нарушения контакта движка с проводящим слоем; механический износ проводящего слоя с частичным нарушением контакта и изменением величины сопротивления резистора в большую сторону; выгорание проводящего слоя, как правило, у одного из крайних выводов. Некоторые переменные резисторы имеют сдвоенную конструкцию. В этом случае каждый резистор проверяется отдельно. Переменные резисторы, применяемые в регуляторах громкости, иногда имеют отводы от проводящего слоя, предназначенные для подключения цепей тонконпенсации. Для проверки наличия контакта отвода с проводящим слоем омметр подключают к отводу и любому из крайних выводов. Если прибор покажет какую-то часть от общего сопротивления, значит имеется контакт отвода с проводящим слоем.
Фоторезисторы проверяются аналогично обычным резисторам, но для них будет два значения сопротивления. Одно до засветки — темновое сопротивление (указывается в справочниках), второе — при засветке любой лампой (оно будет в 10… 150 раз меньше темнового сопротивления).

Конденсаторы

Простейший способ проверки исправности конденсатора — внешний осмотр, при котором обнаруживаются механические повреждения, например деформация корпуса при перегреве вызванного большим током утечки. Если при внешнем осмотре дефекты не замечены, проводят электрическую проверку.
Омметром легко определить один вид неисправности – внутреннее короткое замыкание (пробой). Сложнее дело обстоит с другими видами неисправности конденсаторов: внутренним обрывом, большим током утечки и частичной потерей емкости. Причиной последнего вида неисправности у электролитических конденсаторов бывает высыхание электролита.

Многие цифровые тестеры обеспечивают возможность измерения емкости конденсаторов в диапазоне от 2000 пФ до 2000 мкФ. В большинстве случаев этого достаточно. Надо отметить, что электролитические конденсаторы имеют довольно большой разброс допустимого отклонения от номинальной величины емкости. У конденсаторов некоторых типов он достигает- 20%,+80%, то есть, если номинал конденсатора 10мкФ, то фактическая величина его емкости может быть от 8 до 18мкФ.

При отсутствии измерителя емкости конденсатор можно проверить другими способами.

Конденсаторы большой емкости (1 мкФ и выше) проверяют омметром. При этом от конденсатора отпаивают детали, если он в схеме и разряжают его. Прибор устанавливают для измерения больших сопротивлений. Электролитические конденсаторы подключают к щупам с соблюдением полярности.
Если емкость конденсатора больше 1 мкФ и он исправен, то после присоединения омметра конденсатор заряжается, и стрелка прибора быстро отклоняется в сторону нуля (причем отклонение зависит от емкости конденсатора, типа прибора и напряжения источника питания), потом стрелка медленно возвращается в положение «бесконечность».

Трансформаторы, катушки индуктивности и дроссели

Проверка начинается с внешнего осмотра, в ходе которого необходимо убедиться в исправности каркаса, экрана, выводов; в правильности и надежности соединений всех деталей катушки; в отсутствии видимых обрывов проводов, замыканий, повреждения изоляции и покрытий. Особое внимание следует обращать на места обугливания изоляции, каркаса, почернение или оплавление заливки.
Наиболее частая причина выхода из строя трансформаторов (и дросселей) — их пробой или короткое замыкание витков в обмотке или обрыв выводов. Обрыв цепи катушки или наличие замыканий между изолированными по схеме обмотками можно обнаружить при помощи любого тестера. Но если катушка имеет большую индуктивность (т. е. состоит из большого числа витков), то цифровой мультиметр в режиме омметра вас может обмануть (показать бесконечно большое сопротивление, когда цепь все же есть) — для таких измерений «цифровик» не предназначен. В этом случае надежнее аналоговый стрелочный омметр.
Если проверяемая цепь есть, это еще не значит, что все в норме. Убедиться в том, что внутри обмотки нет коротких замыканий между слоями, приводящих к перегреву трансформатора, можно по значению индуктивности, сравнив ее с аналогичным изделием.
Когда такой возможности нет, можно воспользоваться другим методом, основанном на резонансных свойствах цепи. От перестраиваемого генератора подаем синусоидальный сигнал поочередно на обмотки через разделительный конденсатор и контролируем форму сигнала во вторичной обмотке.

Если внутри нет межвитковых замыканий, то форма сигнала не должна отличаться от синусоидальной во всем диапазоне частот. Находим резонансную частоту по максимуму напряжения во вторичной цепи.

Короткозамкнутые витки в катушке приводят к срыву колебаний в LC-контуре на резонансной частоте.

У трансформаторов разного назначения рабочий частотный диапазон отличается — это надо учитывать при проверке:

  • сетевые питающие 40…60 Гц;
  • звуковые разделительные 10…20000Гц;
  • для импульсного блока питания и разделительные .. 13… 100 кГц.

Импульсные трансформаторы обычно содержат малое число витков. При самостоятельном изготовлении убедиться в их работоспособности можно путем контроля коэффициента трансформации обмоток. Для этого подключаем обмотку трансформатора с наибольшим числом витков к генератору синусоидального сигнала на частоте 1 кГц. Эта частота не очень высокая и на ней работают все измерительные вольтметры (цифровые и аналоговые), в то же время она позволяет с достаточной точностью определить коэффициент трансформации (такими же они будут и на более высоких рабочих частотах). Измерив напряжение на входе и выходе всех других обмоток трансформатора, легко посчитать соответствующие коэффициенты трансформации.

Диоды и фотодиоды

Любой стрелочный (аналоговый) омметр позволяет проверить прохождение тока через диод (или фотодиод) в прямом направлении — когда «+» тестера приложен к аноду диода. Обратное включение исправного диода эквивалентно разрыву цепи.
Цифровым прибором в режиме омметра проверить переход не удастся. Поэтому у большинства современных цифровых мультиметров есть специальный режим проверки p-n-переходов (на переключателе режимов он отмечен знаком диода).

Такие переходы есть не только у диодов, но и фотодиодов, светодиодов, а также транзисторов. В этом режиме «цифровик» работает как источник стабильного тока величиной 1 мА (такой ток проходит через контролируемую цепь) —- что совершенно безопасно. При подключенном контролируемом элементе прибор показывает напряжение на открытом p-n-переходе в милливольтах: для германиевых 200…300 мВ, а для кремниевых 550…700 мВ. Измеренное значение может быть не более 2000 мВ.
Однако, если напряжение на щупах мультиметра ниже отпирания диода, диодного или селенового столба, то прямое сопротивление измерить невозможно.

Биполярные транзисторы

Некоторые тестеры имеют встроенные измерители коэффициента усиления маломощных транзисторов. Если у вас такого прибора нет, то при помощи обычного тестера в режиме омметра или же цифровым, в режиме проверки диодов, можно проверить исправность транзисторов.

Проверка биполярных транзисторов основана на том, что они имеют два n-p перехода, поэтому транзистор можно представить как два диода, общий вывод которых – база. Для n-p-n транзистора эти два эквивалентных диода соединены с базой анодами, а для транзистора p-n-p катодами.

Транзистор исправен, если исправны оба перехода.

Для проверки один щуп мультиметра присоединяют к базе транзистора, а вторым щупом поочередно прикасаются к эмиттеру и коллектору. Затем меняют щупы местами и повторяют измерение.

При прозвонке электродов некоторых цифровых или мощных транзисторов следует учитывать, что у них могут внутри быть установлены защитные диоды между эмиттером и коллектором, а также встроенные резисторы в цепи базы или между базой и эмиттером. Не зная этого, элемент по ошибке можно принять за неисправный.

Полевые транзисторы

В отличие от биполярных, полевых транзисторов существует много видов и при проверке надо учитывать, с каким из них вы имеете дело. Так, для проверки транзисторов, имеющих затвор на основе запорного слоя p-n-перехода, можно воспользоваться эквивалентной схемой, приведенной на рисунке

Для прозвонки подойдет обычный стрелочный омметр, но, цифровым прибором в режиме контроля р-п-переходов делать это более удобно..
Сопротивление между стоком и истоком, в обоих направлениях должно иметь небольшую величину и быть примерно одинаковым. Затем замерим прямое и обратное сопротивление перехода, подключая щупы омметра к затвору и стоку (или истоку). При исправном транзисторе оно должно быть разным и в прямом и обратном направлениях.
При проверке сопротивления между истоком и стоком только не забудьте снять заряд с затвора после предыдущих измерений (кратковременно замкните его с истоком), а то можно получить неповторяющийся результат
Многие маломощные «полевики» (особенно с изолированным затвором) очень чувствительны к статике. Поэтому, перед тем как брать в руки такой транзистор, позаботьтесь о том, чтобы на вашем теле не оказалось зарядов. Чтобы их снять, достаточно коснуться рукой батареи отопления или любых заземленных предметов, так как электростатические заряды между телами при их разделении распределяются пропорционально массе тел. Поэтому для их «обезвреживания» бывает достаточно прикоснуться даже к любой большой незаземленной металлической поверхности.
Несмотря на то, что мощные полевые транзисторы часто имеют защиту от статики, но все равно пренебрегать мерами предосторожности не следует.
Многочисленный класс MOSFET-транзисторов (предназначен для работы в ключевом режиме) не имеет p-n-переходов между электродами (изолированный затвор). Из-за большого сопротивления диэлектрического слоя у затвора, если транзистор явно не пробит (для выявления этого прозвонка все же не помешает), убедиться в его работоспособности не удастся — прибор покажет бесконечно большое сопротивление.

Проверка микросхемы мультиметром и специальным тестером

В этой статье будет рассказано о том, как проверить на работоспособность микросхему с использованием обычного мультиметра. Иногда определить причину неисправности довольно просто, а иногда на это уходит много времени, и в результате поломка так и остается невыясненной. В этом случае надо сделать замену детали.

Три варианта действий

Проверка микросхем – достаточно сложный процесс, который, зачастую, оказывается невозможен. Причина кроется в том, что микросхема содержит большое число различных радиоэлементов. Однако даже в такой ситуации есть несколько способов проверки:

  1. внешний осмотр. Внимательно изучив каждый элемент микросхемы, можно обнаружить дефект (трещины на корпусе, прогар контактов и т.п.);
  2. проверка питания мультиметром. Иногда проблема кроется в коротком замыкании со стороны питающего элемента, его замена может помочь исправить ситуацию;
  3. проверка работоспособности. Большинство микросхем имеют не один, а несколько выходов, потому нарушение в работе хотя бы одного из элементов приводит к отказу всей микросхемы.

Самыми простыми для проверки являются микросхемы серии КР142. На них имеется всего три вывода, поэтому при подаче на вход любого уровня напряжения, на выходе мультиметром проверяется его уровень и делается вывод о состоянии микросхемы.

Следующими по сложности проверки являются микросхемы серии К155, К176 и т.п. Для проверки нужно использовать колодку и источник питания с конкретным уровнем напряжения, подбираемым под микросхему. Так же как и в случае с микросхемами серии КР142, мы подаем сигнал на вход и контролируем его уровень на выходе с помощью мультиметра.

Применение специального тестера

Для более сложных проверок нужно пользоваться специальным тестером микросхем, который можно приобрести или сделать своими руками. При прозвонке отдельных узлов микросхемы на экран дисплея будут выводиться данные, анализируя которые можно прийти к выводу об исправности или неисправности элемента.

Стоит не забывать, что для полноценной проверки микросхемы нужно полностью смоделировать ее нормальный режим работы, то есть обеспечить подачу напряжения нужного уровня. Для этого проверку стоит проводить на специальной проверочной плате.

Зачастую, осуществить проверку микросхемы, не выпаивая элементы, оказывается невозможным, и каждый из них должен прозваниваться отдельно. О том, как прозвонить отдельные элементы микросхемы после выпаивания будет рассказано далее.

Транзисторы (полевые и биполярные)

Переводим мультиметр в режим «прозвонки», подключаем красный щуп к базе транзистора, а черным касаемся вывода коллектора. На дисплее должно отобразиться значение пробивного напряжения.

Схожий уровень будет показан и при проверке цепи между базой и эмиттером. Для этого красный щуп соединяем с базой, а черный прикладываем к эмиттеру.

Следующим шагом будет проверка этих же выводов транзистора в обратном включении. Черный щуп подключаем к базе, а красным щупом по очереди касаемся эмиттера и коллектора. Если на дисплее отображается единица (бесконечное сопротивление), то транзистор исправен. Так проверяются полевые транзисторы.

Биполярные транзисторы проверяются аналогичным методом, только меняются местами красный и черный щуп. Соответственно, значения на мультиметре также будут показывать обратные.

Конденсаторы, резисторы и диоды

Исправность конденсатора проверяется путем подключения щупов мультиметра к его выводам. В течение секунды сопротивление вырастет от единиц Ом до бесконечности. Если поменять местами щупы, то эффект повторится.

Чтобы убедиться в исправности резистора, достаточно замерить его сопротивление. Если оно отлично от нуля и меньше бесконечности, значит, резистор исправен.

Проверка диодов из микросхемы достаточно проста. Измерив сопротивление между анодом и катодом в прямой и обратной последовательности (меняя местами щупы мультиметра), убеждаемся, что в одном случае одно находится на уровне нескольких десятков-сотен Ом, а в другом – стремится к бесконечности (единица в режиме «прозвонки» на дисплее).

Индуктивность и тиристоры

Проверка катушки на обрыв осуществляется замером ее сопротивления мультиметром. Элемент считается исправным, если сопротивление меньше бесконечности. Надо заметить, что не все мультиметры способны проверять индуктивность.

Проверка тиристора происходит следующим образом. Прикладываем красный щуп к аноду, а черный – к катоду. В окошке мультиметра должно отобразиться бесконечное сопротивление.

После этого управляющий электрод соединяем с анодом, наблюдая за падением сопротивления на дисплее мультиметра до сотен Ом. Управляющий электрод открепляем от анода – сопротивление тиристора не должно измениться. Так ведет себя полностью исправный тиристор.

Стабилитроны, шлейфы/разъемы

Для тестирования стабилитрона понадобится блок питания, резистор и мультиметр. Соединяем резистор с анодом стабилитрона, через блок питания подаем напряжение на резистор и катод стабилитрона, плавно поднимая его.

На дисплее мультиметра, подключенного к выводам стабилитрона, мы можем наблюдать плавный рост уровня напряжение. В определенный момент напряжение перестает расти, независимо от того, увеличиваем ли мы его блоком питания. Такой стабилитрон считается исправным.

Для проверки шлейфов необходимо прозвонить контакты мультиметром. Каждый контакт с одной стороны должен звониться с контактом с другой стороны в режиме «прозвонки». В случае если один и тот же контакт звонится сразу с несколькими – в шлейфе/разъеме короткое замыкание. Если не звонится ни с одним – обрыв.

Иногда неисправность элементов можно определить визуально. Для этого придется внимательно осмотреть микросхему под лупой. Наличие трещин, потемнений, нарушений контактов может говорить о поломке.

Как проверить микросхему на работоспособность

Прежде чем проверять любую микросхему на работоспособность, необходимо знать и понимать ее устройство, хотя бы приблизительно. Это нужно для того, чтобы заранее представлять себе, какие сигналы или напряжения ожидать от исправной микросхемы на ее выводах.

Лучше всего для проверки конкретной микросхемы собрать хотя бы на макетной плате схему для ее тестирования, – это в том случае, если микросхема новая или уже выпаяна.

Вообще, если устройство микросхемы известно, то в некоторых ситуациях ее можно проверить даже не выпаивая с платы, на которой она установлена, просто измерив сигналы на ножках при помощи мультиметра или осциллографа. Тогда наличие или отсутствие сигнала либо искаженная форма импульса сразу покажут, что — к чему.

Внешний осмотр микросхемы

Допустим что микросхема все еще установлена на плате и выпаивать ее сразу нежелательно. Прежде чем подавать питание на плату, внимательно осмотрите микросхему со всех сторон. Быть может есть очевидные физические признаки ее неисправности: трещина на корпусе, обгоревший или отпавший вывод, короткое замыкание между ножками из-за попадания куска провда (и такое бывет), горелые обвесные компоненты и т. д. Если при осмотре никаких поврежднеий не выявлено, можно идти дальше.

Если к текущему моменту на плату подано питание, то можно аккуратно (с соблюдением техники безопасности!) приступать к дальнейшей проверке микросхемы.

Проверка выводов питания

Первым делом диагностируют цепи питания микросхемы. Это можно проделать при помощи вольтметра (мультиметра). Уточнить выводы питания известной микросхемы очень легко — достаточно заглянуть в документацию (datasheet) на нее. Плюс положительного питания обозначаетя в даташите как VCC+, отрицательное питание VCC-, общий провод имеет обозначение GND.

Итак, минусовой щуп мультиметра устанавливается на общий провод — упирается в минусовой вывод микросхемы, а плюсовой (красный) щуп мультиметра — на соответствующую ножку питания. Если напряжение соответствует норме для микросхемы, значит питание подается как надо, следовательно цепи питания всего устройства исправны.

Если же напряжение питания не в норме, значит необходимо далее проверить саму цепь питания, хотя бы предворительно отпаяв ее от микросхемы. Если цепи питания работают нормально без микросхемы, занчит проблема в микросхеме, и в худшем случае ее действительно придется менять. Если же проблема в цепях питания, значит скорее всего необходимо ремонтировать их (конденсатор, стабилизатор и т. д.).

Проверка источника опорного напряжения

Далее проверяют все известные выводы микросхемы. Например, можно начать с измерения напряжения на выводе встроенного в микросхему источника опорного напряжения Vref, нормальное значение которого указано в документации. На этом выводе должно быть постоянное напряжение определенного значения относительно общего провода. Если оно меньше или сильно больше, занчит внутри микросхемы или в обвесных компонентах что-то не так, и следует продолжить диагностику.

Проверка времязадающих цепей

Если на микросхеме есть какая-нибудь RC-цепь, то на ней, как правило, в рабочем режиме должны наблюдаться пилообразные колебания. На этом этапе опять же полезным будет обратиться к даташиту, чтобы понять где находится данная цепь если она предусмотрена, и на какой ножке должны быть колебания.

Проверка осуществляется осциллографом. Общий его щуп цепляется на минус питания, а измерительный — на соответствующий вывод микросхемы. Если колебания есть и их форма приемлема — все в порядке, можно идти дальше. Если колебаний нет, то скорее всего проблема в микросхеме или в обвесных времязадающих компонентах.

Проверка сигнальных выводов

Наконец, проверяют сигнальные выводы (выходы) микросхемы. Если микросхема управляет каким-то ключом или следующим блоком на схеме, то на соответствующих выходах (или хотя бы на одном выходе, если он единственный) микросхемы должны присутствовать правильные сигналы. Посмотрите в даташите, к каким выводам должны подходить управляемые цепи.

Проверьте осциллографом данные выводы тем же путем, как проверяли RC-цепь. Если сигнал нормальный и значительно не искажен по сравнению с нормальной формой, значит все в порядке. Если сигнал отсутствует или сильно искажен, скорее всего микросхема повреждена, и ее следует заменить, предварительно проверив управляемую цепь, ведь в действительности она может оказаться причиной выхода микросхемы из строя.

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте сеть умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-университет от GeekBrains:

Изучить C, механизмы отладки и программирования микроконтроллеров;

Получить опыт работы с реальными проектами, в команде и самостоятельно;

Получить удостоверение и сертификат, подтверждающие полученные знания.

Starter box для первых экспериментов в подарок!

После прохождения курса в вашем портфолио будет: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная сеть устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-регулятор), устройство контроля влажности воздуха, система умного полива растений, устройство контроля протечки воды.

Вы получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный сертификат, которые можно добавить в портфолио и показать работодателю.

Как проверить микросхему мультиметром?

Содержание статьи

  • Способы проверки микросхем
    • Внешний осмотр
    • Проверка работоспособности с помощью мультиметра
    • Выявление нарушений в работе выходов
  • Влияние разновидности микросхем на способы проверки

Для проверки микросхемы на исправность используются мультиметры, специальные тестеры, осциллографы. В простых случаях можно обойтись без специальных приборов. Но даже при их наличии иногда проверить работоспособность схемы достаточно сложно. Для успешной проверки необходимо хотя бы примерно знать устройство микросхемы, какие сигналы и напряжения должны поступать на ее входы и формироваться на ее выходах. Рассмотрим вероятные сценарии проведения проверочных работ.

Способы проверки

Существует несколько способов, позволяющих проверить микросхему на работоспособность.

Внешний осмотр

Если микросхема установлена на плате и выпаивать ее нежелательно, то необходимо осуществить ее визуальный осмотр. При внимательном изучении можно обнаружить очевидные дефекты. Таковыми могут быть перегоревшие контакты, обгоревшие и отпавшие провода, трещины на корпусе, обгоревшие обвесные компоненты. Если видимых повреждений не обнаружено, необходимы более сложные действия.

Проверка работоспособности с помощью мультиметра

Следующий шаг проверки – диагностика цепей питания системы. Для этой цели используется мультиметр. Для уточнения выводов питания рекомендуется заглянуть в datasheet на микросхему. Плюс в нем обозначается как VCC+, минус – VCC-, общий провод – GND. Минусовый щуп мультиметра подводится к минусу устройства, плюсовой щуп – к плюсу. Если напряжение соответствует норме для данной системы, то цепи питания устройства являются рабочими. Если обнаружены проблемы, то цепь питания отпаивают и проверяют ее исправность. Если она исправна, то проблема заключается в самой микросхеме.

Выявление нарушений в работе выходов

Если микросхема имеет несколько выходов и хотя бы один из них неработоспособен или функционирует некорректно, вся схема не сможет выполнять назначенные функции.

Проверку выходов мультиметром начинают с измерения напряжения на выводе интегрированного в микросхему источника опорного напряжения Vref. Его номинальное напряжение указывается в сопроводительных документах на устройство. На этом выводе должно присутствовать постоянное напряжение установленной величины. Если напряжение ниже или выше этого значения, то внутри устройства происходят нештатные процессы.

Если в микросхеме присутствует времязадающая RC-цепь, то на ней в рабочем режиме должны происходить колебания. В даташите указывается вывод, на котором предусмотрены такие колебания. Проверочные работы в данном случае осуществляют с помощью осциллографа. Его общий щуп устанавливается на минус питания, измерительный щуп – на RC-вывод. Если при проведении измерений обнаруживаются колебания установленной формы, то устройство исправно. Отсутствие колебаний или их неправильная форма свидетельствуют о проблемах в микросхеме или времязадающих элементах.

Если микросхема выполняет функции управляющего компонента, то на выходном управляющем выводе (или нескольких) должны присутствовать соответствующие сигналы. По datasheet определяют, какой вывод является управляющим. Вывод или выводы проверяют с помощью осциллографа таким же способом, как времязадающие RC-цепи. Если сигнал на этих выводах присутствует и соответствует заданной форме, то данная микросхема является полностью работоспособной. Если же сигнал отсутствует или его форма отличается от нормальной, необходимо проверить управляемую цепь, так как причиной неисправности может быть именно она. Если управляемая цепь исправна, то микросхема неработоспособна и ее необходимо заменить.

Влияние разновидности микросхем на способы проверки

Способ и сложность проверочных работ во многом зависит от типа схемы:

  • Самые простые для проверки мультиметром являются микросхемы серии КР 142, имеющие три вывода. Проверка осуществляется подачей напряжения на вход и его измерением на выходе. На основании этих измерений делается вывод об исправности системы.
  • Более сложные для проверки – микросхемы серий К 155, К 176. Для проверочных мероприятий понадобятся: колодка и источник питания с определенным уровнем напряжения, который подбирается под конкретную систему. На вход подается сигнал, контролируемый на выходе с помощью мультиметра.
  • При необходимости проведения более сложных проверок используют не мультиметры, а специальные тестеры, которые можно собрать самостоятельно или купить в магазине радиоэлектроники. Тестеры позволяют проверить прозвонкой исправность отдельных узлов схемы. Данные проверки обычно отображаются на экране тестера, что позволяет сделать вывод о работоспособности отдельных элементов устройства.

При проведении проверок работоспособности микросхемы необходимо смоделировать нормальный режим ее работы. Для этого подаваемое напряжение должно соответствовать нормальному уровню, который соответствует конкретной системе. Проверять микросхемы на исправность рекомендуется на специальных проверочных платах.

Жив или мёртв? Проверяем радиодетали

Многим из нас часто приходилось сталкиваться с тем, что из-за одной, вышедшей из строя, детальки перестаёт работать целое устройство. Что бы избежать недоразумений, следует уметь быстро и правильно проверять детали. Этому я и собираюсь Вас научить. Для начала, нам потребуется мультиметр

Транзисторы биполярные

Чаще всего, сгорают в схемах транзисторы. По крайней мере у меня. Проверить их на работоспособность очень просто. Для начала, стоит прозвонить переходы База-Эмиттер и База-Коллектор. Они должны проводить ток в одном направлении, но не пускать в обратном. В зависимости от того, ПНП это транзистор или НПН, ток они будут проводить к Базе или от Базы. Для удобства, можем представить его в виде двух диодов

Так же стоит прозвонить переход Эмиттер-Коллектор. Точнее это 2 перехода. . . Ну в прочем не суть. В любом транзисторе, ток не должен проходить через них в любом направлении, пока транзистор закрыт. Если же на Базу подали напряжение, то ток протекая через переход База-Эмиттер откроет транзистор, и сопротивление перехода Эмиттер-Коллектор резко упадёт, почти до нуля. Учтите, что падение напряжения на переходах транзистора обычно не ниже 0,6В. А у сборных транзисторов (Дарлингтонов) более 1,2В. По этому некоторые «китайские» мультиметры с батарейкой в 1,5В просто не смогут их открыть. Не поленитесь/поскупитесь достать себе мультиметр с «Кроной»!

Учтите, что в некоторых современных транзисторах параллельно с цепью Коллектор-Эмиттер встроен диод. Так что стоит изучить даташит на Ваш транзистор, если Коллектор-Эмиттер звонится в одну сторону!

Если хотя бы одно из утверждений не подтверждается, то транзистор нерабочий. Но прежде чем заменить его, проверьте оставшиеся детали. Возможно причина в них!

Транзисторы униполярные (полевые)

У исправного полевого транзистора между всеми его выводами должно быть бесконечное сопротивление. Причем бесконечное сопротивление прибор должен показывать независимо от прикладываемого тестового напряжения. Следует заметить, что имеются некоторые исключения.

Если при проверке приложить положительный щуп тестового прибора к затвору транзистора n-типа, а отрицательный — к истоку, зарядится емкость затвора и транзистор откроется. При замере сопротивления между стоком и истоком прибор покажет некоторое сопротивление. Неопытные ремонтники могут принять такое поведение транзистора за его неисправность. Поэтому перед «прозвонкой» канала «сток-исток» замкните накоротко все ножки транзистора, чтобы разрядить емкость затвора. После этого сопротивление сток-исток должно стать бесконечным. В противном случае транзистор признается неисправным.

Учтите ещё, что в современных мощных полевых транзисторах между стоком и истоком имеется встроенный диод поэтому канал «сток-исток» при проверке ведет себя как обычный диод. Для того чтобы избежать досадных ошибок, помните о наличии такого диода и не примите это за неисправность транзистора. Проверить это легко, пролистав даташит на Ваш экземпляр.

Конденсаторы

Конденсаторы – ещё одна разновидность радиодеталей. Они тоже довольно часто выходят из строя. Чаще всего умирают электролитические, плёнки и керамика портятся несколько реже. . .

Для начала, платы стоит обследовать визуально. Обычно мёртвые электролиты надуваются, а многие даже взрываются. Присмотритесь! Керамические конденсаторы не надуваются, но могут взорваться, что тоже заметно! Их, как и электролиты надо прозванивать. Ток они проводить не должны.

Перед началом электронной проверки конденсатора необходимо провести механическую проверку целостности внутреннего контакта его выводов.

Для этого достаточно поочерёдно согнуть выводы конденсатора под небольшим углом, и аккуратно поворачивая их в разные стороны, а также слегка потягивая на себя, убедиться в их неподвижности. В случае, если хотя бы один вывод конденсатора свободно вращается вокруг своей оси, или свободно вынимается из корпуса, то такой конденсатор считается не пригодным и дальнейшей проверке не подлежит.

Ещё один интересный факт – заряд/разряд конденсаторов. Это можно заметить, если мерять сопротивление конденсаторов, ёмкостью более 10мкФ. Оно есть и у меньших емкостей, но не так заметно выражен! Как только мы подключим щупы, сопротивление будет единицы Ом, но в течении секунды вырастет до бесконечности! Если мы поменяем щупы местами, эффект повторится.

Соответственно, если конденсатор проводит ток, или не заряжается, то он уже ушёл в мир иной.

Резисторы

Резисторы – их больше всего на платах, хотя они не так то уж и часто выходят из строя. Проверить их просто, достаточно сделать одно измерение – проверить сопротивление.

Если оно меньше бесконечности и не равно нулю, то резистор скорее всего пригоден к использованию. Обычно, мёртвые резисторы чёрные – перегретые! Но чёрные бывают и живыми, хотя их тоже стоит заменить. После нагрева, их сопротивление могло измениться от номинального, что плохо повлияет на работу устройства! Вообще стоит прозвонить все резисторы, и если их сопротивление отличается от номинального, то лучше заменить. Заметьте, что отличие от номинала на ± 5% считается допустимым. . .

Диоды

Проверить диоды по моему проще всего. Померили сопротивление, с плюсом на аноде, показывать должно несколько десятков/сотен Ом. Померили с плюсом на катоде – бесконечность. Если не так, то диод стоит заменить. . .

Индуктивность

Редко, но всё же из строя выходят индуктивности. Причины тому две. Первая – КЗ витков, а вторая – обрыв. Обрыв вычислить легко – достаточно проверить сопротивление катушки. Если оно меньше бесконечности, то всё ОК. Сопротивление индуктивностей обычно не более сотен Ом. Чаще всего несколько десятков. . .

КЗ между витков вычислить несколько труднее. Надо проверить напряжение самоиндукции. Это работает только на дросселях/трансформаторах, с обмотками в хотя бы 1000 витков. Надо подать импульс низковольтный на обмотку, А после, замкнуть эту обмотку лампочкой газоразрядной. Фактически, любя ИН-ка. Импульс обычно подают, слегка касаясь контактов КРОНЫ. Если ИН-ка в итоге мигнёт, то всё норм. Если нет, то либо КЗ витков, либо очень мало витков. . .

Как видите, способ не очень точный, и не очень удобный. Так что сначала проверьте все детали, и лишь потом грешите на КЗ витков!

Оптопары

Оптопара фактически состоит из двух устройств, поэтому проверять её немного сложнее. Сначала, надо прозвонить излучающий диод. Он должен как и обычный диод прозваниваться в одну сторону и служить диэлектриком в другую. Затем надо подав питание на излучающий диод померить сопротивление фотоприёмника. Это может быть диод, транзистор, тиристор или симистор, в зависимости от типа оптопары. Его сопротивление должно быть близким к нулю.

Затем убираем питание с излучающего диода. Если сопротивление фотоприёмника выросло до бесконечности, то оптопара целая. Если что-то не так, то её стоит заменить!

Тиристоры

Ещё один важный ключевой элемент – тиристор. Так же любит выходить из строя. Тиристоры так же бывают симметричные. Называются симисторы! Проверить и те и другие просто.

Берём омметр, плюсовой щуп подключаем к аноду, минусовой к катоду. Сопротивление равно бесконечности. Затем управляющий электрод (УЭ) подсоединяем к аноду. Сопротивление падает до где-то сотни Ом. Затем УЭ отсоединяем от анода. По идее, сопротивление тиристора должно остаться низким – ток удержания.

Но учтите, что некоторые «китайские» мультиметры могут выдавать слишком маленький ток, так что если тиристор закрылся, ничего страшного! Если он всё же открыт, то убираем щуп от катода, а через пару секунд присоединяем обратно. Теперь тиристор/симистор точно должен закрыться. Сопротивление равно бесконечности!

Если некоторые тезисы не совпадают с действительностью, то Ваш тиристор/симистор нерабочий.

Стабилитроны

Стабилитрон – фактически один из видов диода. По этому проверяется он так же. Заметим, что падение напряжения на стабилитроне, с плюсом на катоде равно напряжению его стабилизации – он проводит в обратную сторону, но с бОльшим падением. Чтоб это проверить, мы берём блок питания, стабилитрон и резистор на 300. 500Ом. Включаем их как на картинке ниже и меряем напряжение на стабилитроне.

Мы плавно подымаем напряжение блока питания, и в какой-то момент, на стабилитроне напряжение перестаёт расти. Мы достигли его напряжения стабилизации. Если этого не случилось, то либо стабилитрон нерабочий, либо надо ещё повысить напряжение. Если Вы знаете его напряжение стабилизации, то прибавьте к нему 3 вольта и подайте. Затем повышайте и если стабилитрон не начал стабилизировать, то можете быть уверены, что он неисправен!

Стабисторы

Стабисторы – одна из разновидностей стабилитронов. Единственное их отличие в том, что при прямом включении – с плюсом на аноде, падение напряжения на стабисторе равно напряжению его стабилизации, а в другую сторону, с плюсом на катоде, ток они не проводят вообще. Достигается это включением нескольких кристаллов-диодов последовательно.

Учтите, что мультиметр с напряжением питания в 1,5В чисто физически не сможет вызвонить стабистор скажем на 1,9В. По этому включаем наш стабистор как на картинке ниже и меряем напряжение на нём. Подать надо напряжение около 5В. Резистор взять сопротивлением в 200. 500Ом. Повышаем напряжение, меряя напряжение на стабисторе.

Если на какой то точке оно перестало расти, или стало расти очень медленно, то это и есть его напряжение стабилизации. Он рабочий! Если же он проводит ток в обе стороны, или имеет крайне низкое падение напряжения в прямом включении, то его стоит заменить. По видимому, он сгорел!

Шлейф/разъём

Проверить различного рода шлейфы, переходники, разъёмы и др. довольно просто. Для этого надо прозвонить контакты. В шлейфе каждый контакт должен звониться с одним контактом на другой стороне. Если контакт не звонится ни с каким другим, то в шлейфе обрыв. Если же он звонится с несколькими, то скорее всего в шлейфе КЗ. Тоже самое с переходниками и разъёмами. Те из них, которые с обрывом или КЗ считаются бракованными и использованию не подлежат!

Микросхемы/ИМС

Их великое множество, они имеют много выводов и выполняют разные функции. Поэтому проверка микросхемы должна учитывать её функциональное назначение. Точно убедиться в целости микросхем довольно трудно. Внутри каждая представляет десятки-сотни транзисторов, диодов, резисторов и др. Есть такие гибриды, в которых одних только транзисторов более 2000000000 штук.

Одно можно сказать точно – если Вы видите внешние повреждения корпуса, пятна от перегрева, раковины и трещины на корпусе, отставшие выводы, то микросхему стоит заменить – она скорее всего с повреждением кристалла. Греющаяся микросхема, назначение которой не предусматривает её нагрева, должна быть так же заменена.

Полная проверка микросхем может осуществляться только в устройстве, где она подключена так, как ей полагается. Этим устройством может быть либо ремонтируемая аппаратура, либо специальная, проверочная плата. При проверке микросхем используются данные типового включения, имеющиеся в спецификации на конкретную микросхему.

Ну всё, ни пуха Вам, и поменьше горелых деталек!

Использование мультиметра при диагностике ПК

Вначале статьи сразу сделаю оговорку. Статья не для профи, а для начинающих мастеров-компьютерщиков и для тех, кто самостоятельно хочет найти причины неисправности в компьютерном оборудовании, но при этом не обладает широкими познаниями в области электрики, электроники. Информация исключительно для любительских экспериментов.

Одним из пунктов перечня мер, производимых при профилактике системных блоков ПК и ноутбуков, является визуальная и тактильная диагностика (на предмет вздутых конденсаторов и сильно греющихся элементов компьютера). В этой статье читателю предлагается несколько простейших способов приборной диагностики с использованием электронного мультиметра.

Теория: мультиметр, устройство, техника безопасности.

Мультиметр — универсальный многоцелевой прибор для производства различных измерений и замера величин тока в электрических цепях. Данный прибор в его классическом исполнении позволяет измерять: напряжение в электрических цепях и элементах питания, силу тока, сопротивление проводников, диагностировать различные радио-элементы (транзисторы, резисторы, конденсаторы, диоды). Более профессиональные модели позволяют измерять ёмкость конденсаторов, измерять температуру различных поверхностей, генерировать электрические импульсы.

Далее в статье пойдет речь о самом простейшем мультиметре типа М-83 (DT-832), который можно приобрести в любом хозяйственном магазине, радиорынке или в магазинах инструмента (иногда и в строительных). Это самый популярный тип мультиметров, поскольку он имеет самые необходимые функции, прост в использовании и недорого стоит.

Описание устройства

Мультиметр М-83 (DT-832) — это компактный (карманный) электронный прибор, размером примерно 12х6 см с двумя щупами (измерительными контактами).

Чтобы включить прибор, достаточно повернуть переключатель, расположенный по центру прибора в одно из положений, разделённых по назначению на сектора (приведём описание самых нужных):

  1. DCV — измерение напряжения в цепи постоянного тока
  2. DCA — измерение силы тока в цепи постоянного тока
  3. ACV — измерение напряжения в цепи переменного тока
  4. Ω — измерение сопротивления
  5. знак громкости и диода — звуковая «прозвонка» цепи
  6. OFF — выключение мультиметра

Для подключения щупов имеется три гнезда:

  • COM — всегда используется только для подключения чёрного щупа (чёрный щуп — это минус, земля); принципиально не имеет значения какой щуп подключать в COM, однако, во избежание путаницы при измерениях, электрики на практике условились: «чёрный — всегда минус, для него COM-гнездо»
  • VΩmA — для красного щупа при измерении показаний постоянного тока
  • 10ADC — для измерения напряжения в сети переменного тока высоковольтных линий (красный)

Техника безопасности

  • цифровой мультиметр — это электронный прибор, работающий от элемента питания (батарейки 9V типа «крона») — перед использованием убедитесь, что батарейка не разрядилась; для этого переведите переключатель в любое положение и обратите внимание на чёткость и насыщенность дисплея; устройство с «севшей» батарейкой использовать нельзя
  • никогда не включайте прибор и не производите измерения мокрыми руками или стоя на мокрой поверхности босыми ногами
  • перед использованием мультиметра осмотрите его, определите по внешнему виду его исправность и целостность корпуса, дисплея, переключателя, проводников щупов, если прибор имеет значительные механические повреждения, нарушение изоляции, обрыв контактов и другие недостатки — его использовать нельзя
  • устройство не предназначено для измерения показаний в сетях и цепях напряжением свыше 500V
  • производите измерения касаясь контактов только щупами мультиметра, избегайте касаний проводников пальцами или другими оголёнными частями тела; при замерах в сети 220V касание контактов может причинить травму или привести к гибели

Диагностика ПК с помощью мультиметра

Предлагаю три несложных, доступных и абсолютно безопасных для электроники способа проверки отдельных узлов и элементов компьютера:

«Прозвонка» цепей

Самый элементарный метод проверки целостности проводников — «прозвонка». С помощью мультиметра можно проверить, например кабель питания системного блока, VGA- и LPT-кабели. Сделать это можно двумя способами: с использованием дисплея мультиметра и с использованием встроенного в прибор звукового индикатора («пищалки»).

Для визуальной «прозвонки»:

  • подключите чёрный щуп в гнездо COM, красный — в гнездо VΩmA
  • установите переключатель прибора в положение Ω=200
  • присоедините любой из щупов к любому из контактов кабеля
  • коснитесь вторым щупом симметрично расположенного контакта на другом конце кабеля
  • при наличии контакта на концах проводника (при отсутствии обрыва) на дисплее начнут хаотично меняться показания прибора — значит всё в порядке, проводник не повреждён

Прозвонка контактов кабеля питания. Прибор показывает наличие хаотично меняющегося сопротивления — проводник целый.

Для звуковой «прозвонки»:

  • подключите чёрный щуп в гнездо COM, красный — в гнездо VΩmA
  • установите переключатель прибора в положение значка звука (диода)
  • присоедините любой из щупов к любому из контактов кабеля
  • коснитесь вторым щупом симметрично расположенного контакта на другом конце кабеля
  • при наличии контакта на концах проводника (при отсутствии обрыва) прозвучит звуковой сигнал — значит всё в порядке, проводник не повреждён

Пример прозвонки VGA-кабеля для подключения монитора. Замыкаем щупом симметрично расположенные контакты разъёмов. При наличии звукового сигнала проводник исправен, при его отсутствии — обрыв, кабель не пригоден для использования. Данный способ позволяет определить возможную неисправность компьютера (при отсутствии сигнала на мониторе).

Замер напряжения

Измерение напряжения мультиметром на отдельных элементах ПК может помочь определить источник неисправности. Для этого необходимо подключить чёрный щуп в гнездо COM, красный — в гнездо VΩmA, установить переключатель в положение DCV=20. Для измерения необходимо присоединить чёрный щуп к минусу источника, красный к плюсу. Если перепутаете плюс и минус, то это не критично — просто на дисплее значение будет отображаться со знаком «минус». Примеры использования:

  • Напряжение элемента питания CMOS: на материнской плате расположена круглая плоская батарейка CR2032. Её номинальное напряжение — 3V. Если у Вас проблемы с системными настройками BIOS (например, сбрасывается время или компьютер долго «думает» прежде, чем загрузиться), то сделайте этот замер. Если напряжение элемента питания ниже номинально более чем на 10% (2,7V), то необходимо его заменить

Измерение напряжения элемента питания CMOS (CR 2032). На снимке видно, что батарейка «выдохлась», для стабильной работы компьютера необходима её замена.

  • Выходное напряжение блока питания. Воспользуйтесь приведённой схемой для определения расположения контактов на разных разъёмах.

Схема выходного напряжения на разъёмах блока питания. Для увеличения нажмите на картинку.

Чтобы проверить напряжение на разъёме питания процессора (4pin), Molex или SATA достаточно извлечь проверяемый разъём из устройства и включить компьютер. Чёрным щупом касаемся (или вставляем) контакта любого чёрного проводника, красным щупом проверяем напряжение на контактах цветных проводников.

Измерение выходного напряжения на разъёме Molex блока питания компьютера.

Запомните простое правило: жёлтый — 12V, красный — 5V, оранжевый — 3.3V. Сверяйте измеряемые значения со схемой, в случае расхождения более 10% возможно потребуется замена или ремонт блока питания. Чтобы проверить разъём питания материнской платы (20pin или 24pin) необходимо извлечь его из платы и замкнуть зелёный проводник с соседним чёрным для имитации включения компьютера (например, половинкой скрепки или кусочком провода с оголёнными концами), этим же способом можно проверить блок питания, не подключённый к каким-либо устройствам.

Имитация включения компьютера путём замыкания зелёного и чёрного контактов разъема питания материнской платы.

  • Напряжение на контактах материнской платы. Способ идентичен замеру напряжения батарейки CMOS. На материнской плате расположены контакты в виде штырьков для подачи питания на вентиляторы, встроенный динамик, индикаторы и другие вспомогательные устройства. На самой плате подписано, какой из контактов является положительным, касаемся его красным щупом, а чёрным щупом касаемся любого соседнего контакта. На 2pin, как правило, покажет 5V, на 3pin и 4pin покажет 5V на крайнем контакте и 12V на средних.
  • Напряжение в общей электросети. Данный замер полезно сделать, если есть сомнения в работоспособности сетевого фильтра либо для проверки напряжения в розетке. иногда сбои в работе компьютера возникают по причине сбоев в электроснабжении либо вовсе в отсутствии тока в сети. Для данного измерения необходимо щупы мультиметра оставить в исходном положении (чёрный — COM, красный — VΩmA), а переключатель перевести в положение ACV=750. Затем просто вставляем щупы в розетку на стене или в сетевой фильтр (полярность значения не имеет) и наблюдаем значение на дисплее. Как правило, оно никогда не бывает ровно 220V. Возможны отклонения от номинала +/-20V (10%).

Измерение напряжения в электрической сети общего пользования. Редкий случай когда напряжение в розетке равно номинальному (220V). При значительном отклонении (+/-10%) возможны сбои в работе оборудования. В этом случае рекомендуется использовать сетевой фильтр, источник бесперебойного питания или стабилизатор напряжения.

Проверка конденсатора

Данный способ не даёт 100% гарантии, но все же немного поможет отыскать неисправность. Для проверки «пробитого» конденсатора можно использовать «пищалку». В рабочем состоянии конденсатор не должен пропускать электрический ток, ему не даёт это сделать изоляция. Однако, конденсатор с испорченными изоляторами будет «коротить», то есть он превратится в обычный проводник и будет пропускать ток. Повторно описывать процедуру не буду — в самом начале я уже рассказывал о методе звуковой «прозвонки» проводников с помощью мультиметра. Только в случае с конденсатором всё наоборот — исправный конденсатор пищать не должен. Если вы услышите звуковой сигнал, то такой конденсатор нужно менять. Единственное уточнение — перед «прозвонкой» конденсатор нужно разрядить. Сделать это можно выключив компьютер и обесточив его. После этого нужно нажать кнопку включения. Моргнут индикаторы на корпусе и клавиатуре — это знак того, что разрядка произошла (на ноутбуках нужно нажать и удерживать кнопку включения примерно 10-15 секунд, предварительно отсоединив аккумулятор).

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий