Microcircuite digitale. Tipuri de logică, corpus. Introducere în electronică. Microcircuite Cum să găsiți un microcircuit

Electronicele însoțesc oamenii moderni de pretutindeni: la serviciu, acasă, în mașină. Când lucrați în producție, indiferent de domeniul specific, de multe ori trebuie să reparați ceva electronic. Să fim de acord să numim acest „ceva” „dispozitiv”. Aceasta este o imagine colectivă atât de abstractă. Astăzi vom vorbi despre tot felul de trucuri de reparații, care, stăpânind, vă vor permite să reparați aproape orice „dispozitiv” electronic, indiferent de design, principiul de funcționare și domeniul de aplicare.

De unde să încep

Există puțină înțelepciune în re-lidura unei piese, dar găsirea elementului defect este sarcina principală în reparație. Ar trebui să începeți prin a determina tipul de defecțiune, deoarece acesta determină de unde să începeți reparația.

Există trei tipuri:
1. dispozitivul nu funcționează deloc - indicatoarele nu se aprind, nimic nu se mișcă, nimic nu bâzâie, nu există niciun răspuns la control;
2. orice parte a dispozitivului nu funcționează, adică o parte din funcțiile sale nu este îndeplinită, dar deși în ea sunt încă vizibile scăpări de viață;
3. Dispozitivul funcționează în cea mai mare parte corect, dar uneori produce așa-numite defecțiuni. Un astfel de dispozitiv nu poate fi numit încă rupt, dar totuși ceva îl împiedică să funcționeze normal. Reparația în acest caz constă tocmai în căutarea acestei interferențe. Aceasta este considerată cea mai dificilă reparație.
Să ne uităm la exemple de reparații pentru fiecare dintre cele trei tipuri de defecțiuni.

Reparatii de prima categorie
Să începem cu cel mai simplu - primul tip de defecțiune este atunci când dispozitivul este complet mort. Oricine poate ghici că trebuie să începi cu alimentația. Toate dispozitivele care trăiesc în propria lor lume de mașini consumă în mod necesar energie într-o formă sau alta. Și dacă dispozitivul nostru nu se mișcă deloc, atunci probabilitatea absenței acestei energii este foarte mare. O mică digresiune. Când depanăm dispozitivul nostru, vom vorbi adesea despre „probabilitate”. Reparația începe întotdeauna cu procesul de identificare a posibilelor puncte de influență asupra defecțiunii dispozitivului și evaluarea probabilității ca fiecare astfel de punct să fie implicat într-un anumit defect, urmat de transformarea acestei probabilități într-un fapt. În același timp, pentru a face o evaluare corectă, adică cu cel mai mare grad de probabilitate, a influenței oricărui bloc sau nod asupra problemelor dispozitivului va ajuta la cunoașterea cât mai completă a designului dispozitivului, a algoritmului. a funcționării acestuia, legile fizice pe care se bazează funcționarea dispozitivului, capacitatea de a gândi logic și, bineînțeles, experiența Majestății Sale. Una dintre cele mai eficiente metode de reparare este așa-numita metodă de eliminare. Din întreaga listă a tuturor blocurilor și ansamblurilor suspectate de implicare într-un defect al dispozitivului, cu diferite grade de probabilitate, este necesar să se excludă consecvent pe cei nevinovați.

Este necesar să începeți căutarea în consecință cu acele blocuri a căror probabilitate de a fi vinovații acestei defecțiuni este cea mai mare. De aici rezultă că, cu cât acest grad de probabilitate este determinat mai precis, cu atât mai puțin timp va fi alocat reparațiilor. În „dispozitivele” moderne, nodurile interne sunt foarte integrate între ele și există o mulțime de conexiuni. Prin urmare, numărul punctelor de influență este adesea extrem de mare. Dar și experiența ta crește, iar în timp vei identifica „dăunătorul” în maximum două sau trei încercări.

De exemplu, există o presupunere că blocul „X” este cel mai probabil vinovat pentru defecțiunea dispozitivului. Apoi trebuie să efectuați o serie de verificări, măsurători, experimente care să confirme sau să infirme această presupunere. Dacă după astfel de experimente rămâne chiar și cea mai mică îndoială cu privire la neimplicarea blocului în influența „criminală” asupra dispozitivului, atunci acest bloc nu poate fi exclus complet de pe lista suspecților. Trebuie să cauți o modalitate de a verifica alibiul suspectului pentru a fi 100% sigur de nevinovăția lui. Acest lucru este foarte important în metoda de eliminare. Și cea mai fiabilă modalitate de a verifica un suspect în acest fel este înlocuirea unității cu una cunoscută bună.

Să revenim la „pacientul” nostru, în care am presupus o pană de curent. De unde să începem în acest caz? Și ca în toate celelalte cazuri - cu o examinare completă externă și internă a „pacientului”. Nu neglija niciodată această procedură, chiar și atunci când ești sigur că știi locația exactă a defecțiunii. Inspectați întotdeauna dispozitivul complet și foarte atent, fără să vă grăbiți. Adesea, în timpul unei inspecții, puteți găsi defecte care nu afectează direct defecțiunea căutată, dar care pot provoca o avarie în viitor. Căutați componente electrice arse, condensatoare umflate și alte obiecte cu aspect suspect.

Dacă examinarea externă și internă nu aduce niciun rezultat, atunci ridicați un multimetru și treceți la treabă. Sper că nu este nevoie să vă reamintim despre verificarea prezenței tensiunii de rețea și a siguranțelor. Să vorbim puțin despre surse de alimentare. În primul rând, verificați elementele de mare energie ale unității de alimentare (PSU): tranzistoare de ieșire, tiristoare, diode, microcircuite de putere. Apoi puteți începe să păcătuiți pe semiconductorii rămași, condensatorii electrolitici și, în ultimul rând, pe elementele electrice pasive rămase. În general, probabilitatea de defectare a unui element depinde de saturația sa de energie. Cu cât un element electric folosește mai multă energie pentru a funcționa, cu atât este mai mare probabilitatea defecțiunii acestuia.

În timp ce componentele mecanice sunt uzate de frecare, componentele electrice sunt uzate de curent. Cu cât curentul este mai mare, cu atât încălzirea elementului este mai mare, iar încălzirea/răcirea uzează materialele nu mai rău decât frecarea. Fluctuațiile de temperatură duc la deformarea materialului elementelor electrice la nivel micro datorită expansiunii termice. Astfel de sarcini de temperatură variabilă sunt motivul principal pentru așa-numitul efect de oboseală a materialului în timpul funcționării elementelor electrice. Acest lucru trebuie luat în considerare la determinarea ordinii elementelor de verificare.

Nu uitați să verificați sursa de alimentare pentru ondulații ale tensiunii de ieșire sau orice alte interferențe pe magistralele de alimentare. Deși rare, astfel de defecte provoacă și funcționarea defectuoasă a dispozitivului. Verificați dacă puterea ajunge efectiv la toți consumatorii. Poate din cauza unor probleme la conector/cablu/fir acest „aliment” nu ajunge la ei? Sursa de alimentare va fi în stare bună de funcționare, dar încă nu va exista energie în blocurile dispozitivului.

De asemenea, se întâmplă ca defecțiunea să fie în sarcina în sine - un scurtcircuit (scurtcircuit) nu este neobișnuit acolo. În același timp, unele surse de alimentare „economice” nu au protecție curentă și, în consecință, nu există o astfel de indicație. Prin urmare, trebuie verificată și versiunea scurtcircuitului din sarcină.

Acum al doilea tip de eșec. Deși aici totul ar trebui să înceapă și cu aceeași examinare externă-internă, există o varietate mult mai mare de aspecte cărora ar trebui să li se acorde atenție. - Cel mai important lucru este să aveți timp să vă amintiți (scrieți) întreaga imagine a stării sunetului, luminii, indicarea digitală a dispozitivului, codurile de eroare de pe monitor, afișaj, poziția alarmelor, steaguri, intermitent la momentul accidentului. Mai mult, trebuie făcut înainte de a fi resetat, confirmat sau oprit! Acest lucru este foarte important! Lipsa unor informații importante va crește cu siguranță timpul petrecut cu reparații. Inspectați toate indicațiile disponibile - atât de urgență, cât și operaționale și amintiți-vă toate citirile. Deschideți dulapurile de comandă și amintiți-vă (notați) starea indicației interne, dacă este cazul. Scuturați plăcile instalate pe placa de bază, cablurile și blocurile din corpul dispozitivului. Poate că problema va dispărea. Și asigurați-vă că curățați radiatoarele de răcire.

Uneori este logic să verificați tensiunea unui indicator suspect, mai ales dacă este o lampă cu incandescență. Citiți cu atenție citirile monitorului (afișajului), dacă sunt disponibile. Descifrați codurile de eroare. Priviți tabelele semnalelor de intrare și ieșire la momentul accidentului, notați starea acestora. Dacă dispozitivul are funcția de a înregistra procesele care au loc cu el, nu uitați să citiți și să analizați un astfel de jurnal de evenimente.

Nu fi timid - miroși dispozitivul. Există un miros caracteristic de izolație arsă? Acordați o atenție deosebită produselor din carbolit și alte materiale plastice reactive. Nu se întâmplă des, dar se întâmplă să pătrundă, iar această defecțiune este uneori foarte greu de văzut, mai ales dacă izolatorul este negru. Datorită proprietăților lor reactive, aceste materiale plastice nu se deformează atunci când sunt expuse la căldură mare, ceea ce face dificilă detectarea izolației rupte.

Căutați izolație întunecată pe înfășurările releelor, demaroarelor și motoarelor electrice. Există rezistențe întunecate sau alte elemente electrice și radio care și-au schimbat culoarea și forma normală?

Există condensatoare umflate sau crăpate?

Verificați dacă există apă, murdărie sau obiecte străine în dispozitiv.

Uitați-vă pentru a vedea dacă conectorul este înclinat sau dacă blocul/placa nu este complet introdusă în locul său. Încercați să le scoateți și să le reintroduceți.

Poate că un comutator al dispozitivului este în poziție greșită. Butonul este blocat sau contactele mobile ale comutatorului sunt într-o poziție intermediară, nu fixă. Poate că contactul a dispărut într-un comutator, comutator, potențiometru. Atingeți-le pe toate (cu dispozitivul dezactivat), mutați-le, porniți-le. Nu va fi redundant.

Verificați piesele mecanice ale organelor executive pentru blocare - rotiți rotoarele motoarelor electrice și motoarelor pas cu pas. Mutați alte mecanisme după cum este necesar. Comparați forța aplicată cu alte dispozitive de lucru similare, dacă desigur există o astfel de posibilitate.

Inspectați interiorul dispozitivului în stare de funcționare - este posibil să observați scântei puternice în contactele releelor, demaroarelor, întrerupătoarelor, ceea ce va indica un curent excesiv de mare în acest circuit. Și acesta este deja un indiciu bun pentru depanare. Adesea, cauza unei astfel de defecțiuni este un defect al senzorului. Acești intermediari între lumea exterioară și dispozitivul pe care îl servesc sunt de obicei localizați cu mult dincolo de limitele corpului dispozitivului însuși. Și, în același timp, de obicei funcționează într-un mediu mai agresiv decât părțile interne ale dispozitivului, care sunt cumva protejate de influențele externe. Prin urmare, toți senzorii necesită o atenție sporită. Verifică-le performanța și fă-ți timp pentru a le curăța de murdărie. Întrerupătoarele de limită, diversele contacte de interblocare și alți senzori cu contacte galvanice sunt suspecți cu prioritate ridicată. Și, în general, orice „contact uscat”, adică nu lipit, ar trebui să devină un element de mare atenție.

Și încă un lucru - dacă dispozitivul a funcționat deja de mult timp, atunci ar trebui să acordați atenție elementelor care sunt cele mai susceptibile la orice uzură sau modificare a parametrilor lor în timp. De exemplu: componente și piese mecanice; elementele expuse la căldură crescută sau alte influențe agresive în timpul funcționării; condensatoare electrolitice, dintre care unele tipuri tind să-și piardă capacitatea în timp din cauza uscării electrolitului; toate conexiunile de contact; comenzile dispozitivului.

Aproape toate tipurile de contacte „uscate” își pierd fiabilitatea în timp. O atenție deosebită trebuie acordată contactelor placate cu argint. Dacă dispozitivul a funcționat de mult timp fără întreținere, vă recomand ca înainte de a începe o depanare aprofundată, să faceți întreținere preventivă asupra contactelor - să le ușurați cu o gumă obișnuită și să ștergeți cu alcool. Atenţie! Nu folosiți niciodată șmirghel abraziv pentru a curăța contactele placate cu argint sau aurite. Aceasta este moarte sigură pentru conector. Placarea cu argint sau aur se face întotdeauna într-un strat foarte subțire și este foarte ușor să o ștergi până la cupru cu un abraziv. Este util să efectuați procedura de autocurățare a contactelor părții priză a conectorului, în argouul profesional al „mamei”: conectați și deconectați conectorul de mai multe ori, contactele arcului sunt ușor curățate de frecare. De asemenea, vă sfătuiesc ca atunci când lucrați cu orice conexiuni de contact, să nu le atingeți cu mâinile - petele de ulei de pe degete afectează negativ fiabilitatea contactului electric. Curățenia este cheia unei operațiuni de contact fiabile.

Primul lucru este să verificați funcționarea oricărei blocaje sau protecție la începutul reparației. (În orice documentație tehnică normală pentru dispozitiv există un capitol cu ​​o descriere detaliată a dispozitivelor de blocare utilizate în acesta.)

După inspectarea și verificarea sursei de alimentare, aflați ce este cel mai probabil stricat în dispozitiv și verificați aceste versiuni. Nu ar trebui să intri direct în jungla dispozitivului. În primul rând, verificați toată periferia, în special capacitatea de funcționare a organelor executive - poate că nu dispozitivul în sine s-a defectat, ci un mecanism controlat de acesta. În general, se recomandă studierea, deși nu la subtilități, a întregului proces de producție la care este participant dispozitivul în cauză. Când versiunile evidente s-au epuizat, așezați-vă la birou, pregătiți niște ceai, aranjați diagrame și alte documentații pentru dispozitiv și „da naștere” ideilor noi. Gândiți-vă ce altceva ar fi putut cauza această boală a dispozitivului.

După ceva timp, ar trebui să aveți un anumit număr de versiuni noi. Aici recomand să nu vă grăbiți să alergați și să le verificați. Stați undeva calm și gândiți-vă la aceste versiuni în ceea ce privește amploarea probabilității fiecăreia dintre ele. Antrenează-te în evaluarea unor astfel de probabilități, iar când vei câștiga experiență în astfel de selecție, vei începe să faci reparații mult mai rapid.

Cea mai eficientă și fiabilă modalitate de a verifica funcționalitatea unei unități sau a ansamblului dispozitivului suspectat, așa cum sa menționat deja, este înlocuirea acesteia cu una bună cunoscută. Nu uitați să verificați cu atenție blocurile pentru identitatea lor completă. Dacă conectați unitatea testată la un dispozitiv care funcționează corect, atunci, dacă este posibil, fiți în siguranță - verificați unitatea pentru tensiuni excesive de ieșire, un scurtcircuit în sursa de alimentare și în secțiunea de alimentare și alte posibile defecțiuni care poate deteriora dispozitivul de lucru. Se întâmplă și invers: conectați o placă de lucru donatoare la un dispozitiv stricat, verificați ce ați vrut și, când o returnați înapoi, se dovedește a fi inoperant. Acest lucru nu se întâmplă des, dar ține cont de acest aspect.

Dacă în acest fel a fost posibil să se găsească o unitate defectă, atunci așa-numita „analiza semnăturii” va ajuta la localizarea în continuare a căutării unei defecțiuni la un anumit element electric. Acesta este numele metodei în care reparatorul efectuează o analiză inteligentă a tuturor semnalelor cu care „trăiește” nodul testat. Conectați unitatea, nodul sau placa în studiu la dispozitiv utilizând prelungitoare-adaptoare speciale (acestea sunt de obicei furnizate împreună cu dispozitivul), astfel încât să existe acces liber la toate elementele electrice. Așezați circuitul și instrumentele de măsurare în apropiere și porniți alimentarea. Acum comparați semnalele de la punctele de control de pe placă cu tensiunile și oscilogramele de pe diagramă (în documentație). Dacă diagrama și documentația nu strălucesc cu astfel de detalii, atunci strângeți-vă creierele. O bună cunoaștere a designului circuitelor va fi utilă aici.

Dacă aveți îndoieli, puteți „atârna” o placă de probă funcțională de la dispozitivul de lucru de pe adaptor și să comparați semnalele. Verificați cu diagrama (cu documentație) toate semnalele, tensiunile, oscilogramele posibile. Dacă se găsește o abatere a oricărui semnal de la normă, nu vă grăbiți să concluzionați că acest element electric este defect. Poate că nu este cauza, ci pur și simplu o consecință a unui alt semnal anormal care a forțat acest element să producă un semnal fals. În timpul reparațiilor, încercați să restrângeți căutarea și să localizați defecțiunea cât mai mult posibil. Când lucrați cu un nod/unitate suspectat, veniți cu teste și măsurători pentru acesta care să excludă (sau să confirme) cu siguranță implicarea acestui nod/unitate în această defecțiune! Gândiți-vă de șapte ori când excludeți un bloc de la a fi nesigur. Toate îndoielile în acest caz trebuie înlăturate prin dovezi clare.

Fă întotdeauna experimente în mod inteligent metoda „poke științific” nu este metoda noastră. Ei spun, lasă-mă să bag acest fir aici și să văd ce se întâmplă. Să nu fiți niciodată ca astfel de „reparatori”. Consecințele oricărui experiment trebuie gândite și să ofere informații utile. Experimentele inutile sunt o pierdere de timp și, în plus, poți sparge ceva. Dezvoltați-vă capacitatea de a gândi logic, străduiți-vă să vedeți relații clare cauză-efect în funcționarea dispozitivului. Chiar și funcționarea unui dispozitiv stricat are propria sa logică, există o explicație pentru orice. Dacă puteți înțelege și explica comportamentul non-standard al dispozitivului, veți găsi defectul acestuia. În domeniul reparațiilor, este foarte important să înțelegeți clar algoritmul de funcționare al dispozitivului. Dacă aveți lacune în acest domeniu, citiți documentația, întrebați pe toți cei care știu ceva despre problema care vă interesează. Și nu vă fie teamă să întrebați, contrar credinței populare, acest lucru nu vă reduce autoritatea în ochii colegilor dvs., ci, dimpotrivă, oamenii inteligenți o vor aprecia întotdeauna pozitiv. Este absolut inutil să memorați schema de circuit a dispozitivului a fost inventată în acest scop. Dar trebuie să cunoașteți algoritmul funcționării sale pe de rost. Și acum ați „agitat” dispozitivul de multe zile. L-am studiat atât de mult încât se pare că nu există unde să mergem. Și au torturat în mod repetat toate blocurile/nodurile suspectate. Chiar și aparent cele mai fantastice opțiuni au fost încercate, dar defectul nu a fost găsit. Deja incepi sa devii putin nervos, poate chiar panica. Felicitări! Ați atins punctul culminant al acestei renovări. Și singurul lucru care poate ajuta aici este... odihnă! Ești doar obosit și trebuie să iei o pauză de la serviciu. După cum spun oamenii cu experiență, ochii tăi sunt încețoșați. Așa că renunțați la muncă și deconectează-ți complet atenția de la dispozitivul în grija ta. Poți să faci o altă treabă sau să nu faci nimic. Dar trebuie să uiți de dispozitiv. Dar când te odihnești, tu însuți vei simți dorința de a continua bătălia. Și așa cum se întâmplă adesea, după o astfel de pauză vei vedea dintr-o dată o soluție atât de simplă la problemă, încât vei fi incredibil de surprins!

Dar cu un al treilea tip de defecțiune, totul este mult mai complicat. Deoarece defecțiunile în funcționarea dispozitivului sunt de obicei aleatorii, de multe ori este nevoie de mult timp pentru a surprinde momentul în care apare defecțiunea. Particularitățile inspecției externe în acest caz constau în combinarea căutării unei posibile cauze a defecțiunii cu efectuarea lucrărilor preventive. Pentru referință, iată o listă cu câteva posibile cauze ale defecțiunilor.

Contact prost (în primul rând!). Curățați conectorii toți dintr-o dată în întregul dispozitiv și inspectați cu atenție contactele.

Supraîncălzirea (precum și suprarăcirea) a întregului dispozitiv, cauzată de creșterea (scăzută) a temperaturii ambientale, sau cauzată de funcționarea prelungită cu sarcină mare.

Praf pe plăci, componente, blocuri.

Radiatoarele de răcire sunt murdare. Supraîncălzirea elementelor semiconductoare pe care le răcesc poate provoca, de asemenea, defecțiuni.

Interferență în sursa de alimentare. Dacă filtrul de putere lipsește sau a eșuat, sau proprietățile sale de filtrare sunt insuficiente pentru condițiile de funcționare date ale dispozitivului, atunci defecțiunile în funcționarea acestuia vor fi oaspeți frecventi. Încercați să asociați defecțiunile cu includerea unei sarcini în aceeași rețea electrică de la care este alimentat dispozitivul și, prin urmare, găsiți vinovatul interferenței. Poate că filtrul de rețea din dispozitivul vecin este defect sau o altă defecțiune a acestuia și nu a dispozitivului care este reparat. Dacă este posibil, alimentați dispozitivul pentru o perioadă de la o sursă de alimentare neîntreruptibilă cu un bun protector de supratensiune încorporat. Eșecurile vor dispărea - căutați problema în rețea.

Și aici, ca și în cazul precedent, cea mai eficientă metodă de reparare este metoda de înlocuire a blocurilor cu altele bune cunoscute. Când schimbați blocuri și ansambluri între dispozitive identice, asigurați-vă cu atenție că acestea sunt complet identice. Acordați atenție prezenței setărilor personale în ele - potențiometre diferite, circuite de inductanță personalizate, întrerupătoare, jumperi, jumperi, inserții software, ROM-uri cu diferite versiuni de firmware. Dacă există, atunci luați decizia de a înlocui după ce ați luat în considerare toate posibilele probleme care pot apărea din cauza riscului de perturbare a funcționării unității/ansamblului și a dispozitivului în ansamblu, din cauza diferențelor dintre astfel de setări. Dacă există încă o nevoie urgentă pentru o astfel de înlocuire, atunci reconfigurați blocurile cu o înregistrare obligatorie a stării anterioare - aceasta va fi utilă la întoarcere.

Se întâmplă ca toate plăcile, blocurile și componentele care compun dispozitivul să fi fost înlocuite, dar defectul rămâne. Aceasta înseamnă că este logic să presupunem că defecțiunea este stocată în periferia rămasă în cablajele, cablarea din interiorul unui conector s-a desprins, poate exista o defecțiune în backplane. Uneori, de vină este un pin de conector blocat, de exemplu într-o cutie de carduri. Când lucrați cu sisteme cu microprocesor, rularea programelor de testare de mai multe ori ajută uneori. Ele pot fi în buclă sau configurate pentru un număr mare de cicluri. Mai mult, este mai bine dacă sunt de testare specializate, și nu de lucru. Aceste programe sunt capabile să înregistreze o defecțiune și toate informațiile care o însoțesc. Dacă știți cum, scrieți singur un astfel de program de testare, concentrându-vă pe un anumit eșec.

Se întâmplă ca frecvența unei defecțiuni să aibă un anumit tipar. Dacă eșecul poate fi cronometrat la executarea unui anumit proces în dispozitiv, atunci aveți noroc. Acesta este un indiciu foarte bun pentru analiză. Prin urmare, monitorizați întotdeauna cu atenție defecțiunile dispozitivului, observați toate circumstanțele în care apar și încercați să le asociați cu performanța unei anumite funcții a dispozitivului. Observarea pe termen lung a unui dispozitiv defect în acest caz poate oferi un indiciu pentru rezolvarea misterului defecțiunii. Dacă descoperiți că apariția unei defecțiuni depinde, de exemplu, de supraîncălzire, de o creștere/scădere a tensiunii de alimentare sau de vibrații, aceasta vă va oferi o idee despre natura defecțiunii. Și apoi - „lăsați căutătorul să găsească”.

Metoda de înlocuire a controlului aduce aproape întotdeauna rezultate pozitive. Dar blocul găsit în acest fel poate conține multe microcircuite și alte elemente. Aceasta înseamnă că este posibilă restabilirea funcționării unității prin înlocuirea unei singure piese ieftine. Cum să localizați căutarea în continuare în acest caz? Nu totul este pierdut nici aici, există mai multe tehnici interesante. Este aproape imposibil să detectați un eșec folosind analiza semnăturii. Prin urmare, vom încerca să folosim câteva metode non-standard. Este necesar să se provoace eșecul unui bloc sub o anumită influență locală asupra acestuia și, în același timp, este necesar ca momentul manifestării eșecului să poată fi legat de o anumită parte a blocului. Agățați blocul de adaptor/prelungitor și începeți să îl torturați. Dacă bănuiți o microcrapă în placă, puteți încerca să fixați placa pe o bază rigidă și să deformați doar părți mici din zona sa (colțuri, margini) și să le îndoiți în planuri diferite. Și, în același timp, observați funcționarea dispozitivului - prindeți o defecțiune. Puteți încerca să bateți mânerul unei șurubelnițe pe părți ale plăcii. Odată ce te-ai hotărât asupra zonei tablei, ia lentila și caută cu atenție crăpătura. Nu adesea, dar uneori este totuși posibil să detectați un defect și, apropo, o microcrack nu este întotdeauna de vină. Defectele de lipit sunt mult mai frecvente. Prin urmare, se recomandă nu numai să îndoiți placa în sine, ci și să mutați toate elementele sale electrice, observând cu atenție conexiunea lor lipită. Dacă există puține elemente suspecte, puteți pur și simplu să lipiți totul dintr-o dată, astfel încât să nu mai fie probleme cu acest bloc în viitor.

Dar dacă orice element semiconductor al plăcii este suspectat ca fiind cauza defecțiunii, nu va fi ușor de găsit. Dar și aici puteți spune că există o modalitate oarecum radicală de a provoca o defecțiune: în stare de funcționare, încălziți fiecare element electric la rândul său cu un fier de lipit și monitorizați comportamentul dispozitivului. Fierul de lipit trebuie aplicat pe părțile metalice ale elementelor electrice printr-o placă subțire de mica. Se încălzește la aproximativ 100-120 de grade, deși uneori este nevoie de mai mult. În acest caz, desigur, există o anumită probabilitate de a deteriora suplimentar un element „nevinovat” de pe tablă, dar dacă merită riscul în acest caz rămâne la latitudinea dumneavoastră să decideți. Puteți încerca invers, răcind cu gheață. De asemenea, nu des, dar puteți încerca în acest fel, așa cum spunem noi, „alegeți o eroare”. Dacă este foarte cald și, dacă este posibil, desigur, atunci schimbați toți semiconductorii de pe placă. Ordinea înlocuirii este în ordinea descrescătoare a energiei și a saturației. Înlocuiți mai multe blocuri simultan, verificând periodic funcționarea blocului pentru defecțiuni. Încercați să lipiți bine toate elementele electrice de pe placă, uneori doar această procedură aduce dispozitivul la o viață sănătoasă. În general, cu o defecțiune de acest tip, recuperarea completă a dispozitivului nu poate fi niciodată garantată. Se întâmplă adesea ca, în timpul depanării, să mutați accidental un element care a avut un contact slab. În acest caz, defecțiunea a dispărut, dar cel mai probabil acest contact se va manifesta din nou în timp. Repararea unei defecțiuni care apare rar este o sarcină ingrată, necesită mult timp și efort și nu există nicio garanție că dispozitivul va fi reparat. Prin urmare, mulți meșteri refuză adesea să se ocupe de repararea unor astfel de dispozitive capricioase și, sincer, nu îi condamn pentru acest lucru.

În acest articol ne vom uita la cele mai de bază pachete de cipuri care sunt foarte des folosite în electronicele de zi cu zi.

DIP(engleză) D ual eu n-line P ackage) - un pachet cu două rânduri de pini pe părțile lungi ale microcircuitului. Anterior, și probabil și acum, pachetul DIP era cel mai popular pachet pentru microcircuite multi-pin. Arata cam asa:

În funcție de numărul de pini ai microcircuitului, după cuvântul „DIP” este plasat numărul de pini ai acestuia. De exemplu, un microcircuit, sau mai precis, un microcontroler atmega8, are 28 de pini:

Prin urmare, carcasa sa se va numi DIP28.

Dar carcasa acestui microcircuit se va numi DIP16.

Practic, cipurile logice, amplificatoarele operaționale etc. au fost produse în pachetul DIP în Uniunea Sovietică. În zilele noastre, nici pachetul DIP nu își pierde relevanța și în el sunt încă realizate diverse microcircuite, de la cele analogice simple la microcontrolere.

Carcasa DIP poate fi din plastic (ceea ce este în majoritatea cazurilor) și se numește PDIP, precum și din ceramică - CDIP. Simțirea corpului CDIP tare ca piatra, ceea ce nu este surprinzător deoarece este din ceramică.

Exemplu CDIP carcase.

Există de asemenea modificăriHDIP, SDIP.

HDIP (H mânca-disipând DIP ) – DIP disipator de căldură. Astfel de microcircuite trec un curent mare prin ele însele, astfel încât devin foarte fierbinți. Pentru a elimina excesul de căldură, un astfel de microcircuit trebuie să aibă un radiator sau ceva similar, de exemplu, cum ar fi aici două aripi de radiator în mijlocul microcipului:

SDIP (S mall DIP ) – DIP mic. Microcircuitul este într-un pachet DIP, dar cu o distanță mică între picioarele microcircuitului:

Cazul SIP

ÎNGHIŢITURĂ cadru ( S foc eu n linie P ackage) – o carcasă plată cu cabluri pe o parte. Foarte ușor de instalat și ocupă puțin spațiu. Numărul de pini este scris și după numele carcasei. De exemplu, un mikruha de jos într-o carcasă SIP8.

U ÎNGHIŢITURĂ Există și modificări - acestea sunt HSIP(H mânca-disipând ÎNGHIŢITURĂ). Adica acelasi caz, dar cu calorifer

Carcasa ZIP

ZIP ( Z igzag eu n linie P ackage) – o carcasă plată cu fire dispuse în zig-zag. Fotografia de mai jos arată carcasa ZIP6. Numărul este numărul de pini:

Ei bine, o carcasă cu un radiator HZIP:

Tocmai ne-am uitat la clasa principală Pachet în linie microcircuite Aceste cipuri sunt proiectate pentru montarea prin orificiu pe o placă de circuit imprimat.

De exemplu, un cip DIP14 instalat pe o placă de circuit imprimat

și concluziile sale pe partea din spate a plăcii, deja fără lipit.

Cineva încă reușește să lipe cipurile DIP ca cipurile montate pe suprafață (mai multe despre ele mai jos), să îndoaie pinii la un unghi de 90 de grade sau să-i îndrepte complet. Aceasta este o perversie), dar funcționează).

Să trecem la o altă clasă de microcircuite - așchii de suprafață sau așa-zis Componente SMD. Se mai numesc si ei plană componente radio.

Astfel de microcircuite sunt lipite pe suprafața unei plăci de circuit imprimat, sub conductori imprimați dedicati acestora. Vedeți căile dreptunghiulare într-un rând? Acestea sunt conductoare tipărite sau populare boturile. Acesta este exact pe ce sunt lipite microcircuitele plane.

Pachetul SOIC

Cel mai mare reprezentant al acestei clase de microcircuite sunt microcircuite ambalate SOIC (S mall- O utline eu integrat C ircuit) este un mic microcircuit cu pini pe laturile lungi. Este foarte asemănător cu DIP, dar acordați atenție concluziilor sale. Ele sunt paralele cu suprafața corpului însuși:

Iată cum sunt lipiți pe placă:

Ei bine, ca de obicei, numărul de după „SOIC” indică numărul de pini ai acestui microcircuit. Fotografia de mai sus prezintă microcircuite în pachetul SOIC16.

SOP (S mall O utline P ackage) – la fel ca SOIC.

Modificări ale carcasei POS:

PSOP– carcasă din plastic SOP. Cel mai adesea, acesta este ceea ce se folosește.

HSOP– SOP de disipare a căldurii. Radiatoarele mici din mijloc servesc la eliminarea căldurii.

SSOP(S strânge S mall O utline P ackage)– SOP „încrețit”. Adică, chiar mai mic decât cazul SOP

TSSOP(T hin S strânge S mall O utline P ackage)– SSOP subțire. Același SSOP, dar „untat” cu un sucitor. Grosimea sa este mai mică decât cea a SSOP. Practic, microcircuitele sunt realizate în pachete TSSOP, care se încing destul de mult. Prin urmare, aria unor astfel de microcircuite este mai mare decât cea a celor convenționale. Pe scurt, o carcasă de radiator).

SOJ– același SOP, dar picioarele sunt îndoite în formă de literă "J" sub microcircuitul propriu-zis. Corpul SO a fost numit după aceste picioare J:

Ei bine, ca de obicei, numărul de pini este indicat după tipul de pachet, de exemplu SOIC16, SSOP28, TSSOP48 etc.

Pachetul QFP

QFP (Q uad F lat P ackage)– corp plat patruunghiular. Principala diferență față de colegii săi SOIC este că pinii sunt amplasați pe toate părțile unui astfel de cip

Modificari:

PQFP– Carcasă din plastic QFP. CQFP– carcasă ceramică QFP. HQFP– Carcasă de disipare a căldurii QFP.

TQFP (T hin Q uad F lat P ack)– pachet QFP subțire. Grosimea sa este mult mai subțire decât vărul său QFP

PLCC (P lastic L eaded Cşold C arrier)Şi CLCC (C eramic L eaded Cşold C arrier)– respectiv, o carcasă din plastic și ceramică cu contacte amplasate de-a lungul marginilor, destinată instalării într-o priză specială, numită popular „pătuț”. Un exemplu tipic este cipul BIOS din computerele dvs.

Iată cum arată „patul” pentru astfel de microcircuite:

Și așa „se află” microcircuitul în pătuț.

Uneori se numesc astfel de microcircuite QFJ, după cum probabil ați ghicit, din cauza acelor în formă de literă "J"

Ei bine, numărul de pini este plasat după numele carcasei, de exemplu PLCC32.

Pachetul PGA

P.G.A. (Pîn G scăpa O rray)– o matrice de știfturi. Este o carcasă dreptunghiulară sau pătrată, în partea inferioară căreia se află știfturi.

Astfel de microcircuite sunt instalate și în pătuțuri speciale, care prind bornele microcircuitului folosind o pârghie specială.

Pachetele PGA sunt folosite în principal pentru a face procesoare pentru computerele dumneavoastră personale.

Carcasa LGA

LGA (Lşi G scăpa O rray) - un tip de pachet de microcircuite cu o matrice de plăcuțe de contact. Cel mai adesea folosit în tehnologia computerelor pentru procesoare.

Patul pentru cipuri LGA arată cam așa:

Dacă te uiți cu atenție, poți vedea contacte cu arc.

Cipul în sine, în acest caz procesorul PC-ului, are pur și simplu plăcuțe metalizate:

Pentru ca totul să funcționeze, trebuie îndeplinită o condiție: microprocesorul trebuie apăsat strâns pe pătuț. Pentru aceasta sunt folosite diferite tipuri de zăvoare.

Pachetul BGA

BGA (B toate G scăpa O rray) – o matrice de bile.

După cum putem vedea, aici pinii sunt înlocuiți cu bile de lipit. Un astfel de cip poate găzdui sute de bile de plumb. Economiile de spațiu la bord sunt fantastice. Prin urmare, microcircuitele din carcasa BGA sunt utilizate în producția de telefoane mobile, tablete, laptopuri și alte dispozitive microelectronice. Am mai scris despre cum să rezidăm BGA-urile în articolul Soldering BGA Chips.

În pătratele roșii am marcat microcircuitele din pachetul BGA pe placa telefonului mobil. După cum puteți vedea, acum toate microelectronicele sunt construite pe cipuri BGA.

Tehnologia BGA este apogeul microelectronicii. În prezent, lumea a trecut la tehnologia pachetelor microBGA, unde distanța dintre bile este și mai mică și puteți încadra chiar și mii (!) de ace sub un singur cip!

Deci am dezasamblat carcasele principale ale microcircuitelor.

Nu este nimic greșit în a apela un cip într-un pachet SOIC SOP sau a apela SOP SSOP. De asemenea, nu este nimic în neregulă cu apelarea unui caz QFP TQFP. Granițele dintre ele sunt neclare și acestea sunt doar convenții. Dar dacă apelați un microcircuit într-un pachet BGA DIP, atunci va fi un fiasco complet.

Radioamatorii începători ar trebui să-și amintească pur și simplu cele trei pachete cele mai importante pentru microcircuite - acestea sunt DIP, SOIC (SOP) și QFP fără nicio modificare și, de asemenea, merită să le cunoașteți diferențele. Practic, aceste tipuri de carcase pentru microcircuite le folosesc cel mai des radioamatorii în practica lor.

Microcircuitele sunt cel mai apropiat lucru de a fi numite „cutie neagră” - sunt cu adevărat negre, iar interiorul lor rămâne un mister pentru mulți.

Astăzi vom ridica acest văl de secret, iar acidul sulfuric și azotic ne vor ajuta în acest sens.

Atenţie! Orice operațiuni cu acizi concentrați (și mai ales fierbitori) sunt extrem de periculoase, iar cu aceștia se poate lucra doar folosind echipament de protecție adecvat (mănuși, ochelari de protecție, șorț, glugă). Amintiți-vă, avem doar 2 ochi și o picătură este suficientă pentru fiecare: prin urmare, tot ce este scris aici nu merită repetat.

Deschidere

Luăm microcircuitele care ne interesează și adăugăm acid sulfuric concentrat. Aduceți la fierbere (~300 de grade), nu amestecați :-) Soda se toarnă în partea de jos pentru a neutraliza acidul vărsat și vaporii acestuia.

După 30-40 de minute, rămâne carbon din plastic:

Îl scoatem și alegem ce va merge pentru o altă baie acidă dătătoare de viață și ce este deja gata:

Dacă bucățile de carbon sunt lipite ferm de cristal, acestea pot fi îndepărtate cu acid azotic concentrat la fierbere (dar temperatura aici este mult mai mică, ~110-120C). Acidul diluat va consuma metalizarea, deci este nevoie de acid concentrat:

Să ne uităm

Imaginile se pot face clic (5-25 MB JPEG). Unii dintre voi poate că ați văzut deja câteva dintre fotografiile mele.
Culorile sunt în mod tradițional „îmbunătățite” la maximum - în realitate, revolta de culori este mult mai mică.

PL2303HX- Convertor USB<>RS232, acestea sunt folosite în tot felul de Arduino și altele asemenea:

LM1117- regulator liniar de putere:

74HC595- registru de deplasare pe 8 biți:

NXP 74AHC00
74AHC00 - 4 elemente NAND (2ȘI-NU). Privind dimensiunea gigantică a cristalului (944x854 µm), devine evident că tehnologiile „vechi” microni sunt încă în uz. Este interesant să vedem abundența de „rezerve” pentru a crește randamentul.

Micron MT4C1024- cip de memorie dinamică, 1 Mebibit (2 20 biți). Folosit în perioada 286 și 386. Dimensiunea cristalului - 8662x3969µm.

AMD Palace16V8h
Chipurile GAL (Generic array logic) sunt predecesorii FPGA și CPLD.
AMD Palce16V8h este o matrice 32x64 de elemente AND.
Dimensiunea cristalului - 2434x2079µm, tehnologie 1µm.

ATtiny13A- unul dintre cele mai mici microcontrolere Atmel: 1 kb de memorie flash și 32 de octeți de SRAM. Dimensiunea cristalului - 1620x1640 µm. Standarde tehnologice - 500nm.

ATmega8- unul dintre cele mai populare microcontrolere pe 8 biți.
Dimensiunea cristalului - 2855x2795µm, standarde tehnologice 500nm.

KR580IK80A(redenumit mai târziu KR580VM80A) - unul dintre cele mai populare procesoare sovietice.

S-a dovedit că, contrar credinței populare, nu este o copie strat cu strat a Intel 8080/8080A (unele blocuri sunt similare, dar aspectul și locația plăcilor de contact sunt semnificativ diferite).

Cele mai subțiri linii sunt de 6µm.

STM32F100C4T6B- cel mai mic microcontroler bazat pe nucleul ARM Cortex-M3 produs de STMicroelectronics. Dimensiunea cristalului - 2854x3123µm.

Altera EPM7032- CPLD a văzut multe și este unul dintre puținele care a funcționat la putere de 5V. Dimensiunea cristalului - 3446x2252µm, standarde tehnologice 1µm.

Cutia neagră este acum deschisă :-)
PS. Dacă aveți microcircuite de importanță istorică (de exemplu, T34VM1, Soviet 286, cipuri străine care sunt vechi și unice pentru vremea lor), trimiteți-le și vom vedea ce este înăuntru.

Fotografiile sunt distribuite sub licență

Bună ziua, dragi radioamatori!
Bine ați venit pe site-ul „“

Microcircuite

Chip (IC – Circuit integrat, IC – Circuit integrat, cip sau microcip din engleză Chip, Microcip) este un întreg dispozitiv care conține tranzistori, diode, rezistențe și alte elemente active și pasive, al căror număr total poate ajunge la câteva zeci, sute, mii, zeci de mii sau mai mult. Există destul de multe tipuri de microcircuite. Cele mai folosite dintre ele sunt logic, amplificatoare operaționale, specializate.

Cele mai multe dintre cipuri sunt găzduite într-o carcasă dreptunghiulară din plastic cu cabluri flexibile pentru plăci (vezi Fig. 1) situate de-a lungul ambelor părți ale carcasei. Pe partea de sus a carcasei se află o cheie convențională - un semn rotund sau de altă formă de la care sunt numerotate știfturile. Dacă priviți microcircuitul de sus, atunci trebuie să numărați pinii în sens invers acelor de ceasornic, iar dacă de jos, atunci în direcția mișcării în sensul acelor de ceasornic. Microcircuitele pot avea orice număr de pini.

În electronicele interne (precum și în cele străine), microcircuitele sunt deosebit de populare logic, construit pe baza de tranzistoare și rezistențe bipolare. Se mai numesc si ei cipuri TTL (TTL – Logica tranzistor-tranzistor). Denumirea tranzistor-tranzistor vine de la faptul că tranzistoarele sunt folosite atât pentru îndeplinirea funcțiilor logice, cât și pentru amplificarea semnalului de ieșire. Întregul lor principiu de funcționare este construit pe două niveluri condiționate: scăzut sau ridicat, sau, echivalent, starea 0 logic sau 1 logic. Astfel, pentru microcircuitele din seria K155, tensiunile de la 0 la 0,4 sunt luate ca nivel scăzut corespunzător 0 logic. . V, adică nu mai mult de 0,4 V, iar pentru unul ridicat, corespunzător 1 logic, nu mai puțin de 2,4 V și nu mai mult decât tensiunea de alimentare - 5 V, și pentru microcircuite din seria K176, proiectate pentru alimentarea cu energie de la o sursă, o tensiune de 9 B, respectiv 0,02. ..0.05 și 8.6. ..8,8 V.

Marcarea microcircuitelor TTL străine începe cu numerele 74, de exemplu 7400. Simbolurile grafice ale elementelor principale ale cipurilor logice sunt prezentate în Fig. 2. Acolo sunt date și tabele de adevăr, dând o idee despre logica acțiunii acestor elemente.

Simbolul pentru poarta AND este „&”(conjuncția „și” în engleză) stând în interiorul unui dreptunghi (vezi Fig. 2). În stânga sunt doi (sau mai mulți) pini de intrare, în dreapta este un pin de ieșire. Logica de funcționare a acestui element este următoarea: o tensiune de nivel înalt la ieșire va apărea numai atunci când semnale de același nivel sunt la toate intrările sale. Aceeași concluzie poate fi trasă analizând tabelul de adevăr care caracterizează starea electrică a elementului AND și conexiunea logică dintre semnalele sale de ieșire și de intrare. Deci, de exemplu, pentru ca ieșirea (Out.) elementului să aibă o tensiune de nivel înalt, care corespunde unei singure (1) stări a elementului, ambele intrări (In. 1 și In. 2) trebuie să aibă tensiuni de același nivel. În toate celelalte cazuri, elementul va fi în starea zero (0), adică la ieșire va funcționa o tensiune de nivel scăzut.
Simbol condiționat al unui element logic SAU- număr 1 într-un dreptunghi. El, ca și elementul AND, poate avea două sau mai multe intrări. Un semnal de ieșire corespunzător unui nivel înalt (1 logic) apare atunci când un semnal de același nivel este aplicat la intrarea 1 sau la intrarea 2 sau simultan la toate intrările. Verificați aceste relații logice dintre semnalele de ieșire și de intrare ale acestui element față de tabelul său de adevăr.
Simbol element NU- de asemenea un număr 1 în interiorul unui dreptunghi. Dar are o intrare și o ieșire. Cercul mic care începe linia de comunicare a semnalului de ieșire simbolizează negația logică a lui „NU” la ieșirea elementului. În limbajul tehnologiei digitale, „NU” înseamnă că elementul NU este un invertor, adică o „cărămidă” electronică al cărei semnal de ieșire este opus ca nivel celui de intrare. Cu alte cuvinte: atâta timp cât există un semnal de nivel scăzut la intrarea sa, va exista un semnal de nivel înalt la ieșire și invers. Acest lucru este evidențiat și de nivelurile logice din tabelul de adevăr al funcționării acestui element.
Element logic ȘI-NU este o combinație de elemente ŞIŞi NU, prin urmare, pe denumirea sa grafică convențională există un semn „ & ” și un mic cerc pe linia semnalului de ieșire, simbolizând negația logică. Există o singură ieșire, dar două sau mai multe intrări. Logica de funcționare a elementului este următoarea: un semnal de nivel înalt la ieșire apare numai atunci când există semnale de nivel scăzut la toate intrările. Dacă cel puțin una dintre intrări are un semnal de nivel scăzut, ieșirea elementului AND-NOT va avea un semnal de nivel înalt, adică va fi în stare unică, iar dacă există un semnal de nivel înalt la toate intrările, va fi în starea zero. Elementul AND-NOT poate îndeplini funcția unui element NOT, adică deveni un invertor. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să conectați toate intrările sale împreună. Apoi, atunci când un semnal de nivel scăzut este aplicat unei astfel de intrări combinate, ieșirea elementului va fi un semnal de nivel înalt și invers. Această proprietate a elementului NAND este utilizată pe scară largă în tehnologia digitală.

Desemnarea simbolurilor elementelor logice (semnele „&” sau „1”) este utilizată numai în circuitele domestice.

Microcircuitele TTL permit construirea unei game largi de dispozitive digitale care funcționează la frecvențe de până la 80 MHz, dar dezavantajul lor semnificativ este consumul mare de energie.
Într-un număr de cazuri, când nu este nevoie de performanță ridicată, dar este necesar un consum minim de energie, se folosesc cipuri CMOS, care folosesc tranzistori cu efect de câmp mai degrabă decât bipolare. Reducere CMOS (Semiconductor complementar CMOS de oxid de metal)înseamnă Complementary Metal Oxide Semiconductor. Principala caracteristică a microcircuitelor CMOS este consumul lor de curent neglijabil în modul static - 0,1...100 µA. Când funcționează la frecvența maximă de funcționare, consumul de energie crește și se apropie de consumul de energie al cipurilor TTL mai puțin puternice. Microcircuitele CMOS includ serii binecunoscute precum K176, K561, KR1561 și 564.

În clasă microcircuite analogice aloca microcircuite cu caracteristici liniare – microcircuite liniare, care includ Op-amp – Amplificatoare operaționale. Nume " amplificator operațional” se datorează faptului că, în primul rând, astfel de amplificatoare sunt folosite pentru a efectua operații de însumare a semnalelor, diferențiere, integrare, inversare etc. De regulă, microcircuitele analogice sunt produse funcțional neterminate, ceea ce deschide un domeniu larg pentru creativitatea radioamatorilor.

Amplificatoare operaționale au două intrări - inversoare și neinversoare. În diagramă ele sunt indicate prin minus și, respectiv, plus (vezi Fig. 3). Prin aplicarea unui semnal la intrarea plus, ieșirea produce un semnal neschimbat, dar amplificat. Aplicând-o la intrarea în minus, ieșirea este un semnal inversat, dar și amplificat.

În producţia de produse radio-electronice Utilizarea cipurilor specializate multifuncționale care necesită un număr minim de componente externe poate reduce semnificativ timpul de dezvoltare a dispozitivului final și costurile de producție. Această categorie de jetoane include jetoane care sunt concepute pentru a face ceva specific. De exemplu, există microcircuite pentru amplificatoare de putere, receptoare stereo și diverse decodoare. Toate pot arăta complet diferit. Dacă unul dintre aceste cipuri are o piesă metalică cu un orificiu, înseamnă că trebuie înșurubat
radiator

A face față cu microcircuite specializate este mult mai plăcută decât cu o masă de tranzistori și rezistențe. Dacă anterior erau necesare multe piese pentru a asambla un receptor radio, acum vă puteți descurca cu un singur microcircuit.

În acest articol vom vorbi despre microcircuite, ce tipuri există, cum sunt proiectate și unde sunt utilizate. În general, în tehnologia electronică modernă este dificil să găsești un dispozitiv care să nu folosească microcircuite. Chiar și cele mai ieftine jucării chinezești folosesc diverse cipuri plane, umplute cu compus, cărora le sunt atribuite funcții de control. Mai mult decat atat, in fiecare an devin din ce in ce mai complexe la interior, dar mai usor de operat si mai mici ca dimensiuni la exterior. Putem spune că există o evoluție constantă a microcircuitelor.

Un microcircuit este un dispozitiv electronic sau o parte a acestuia capabilă să îndeplinească o anumită sarcină. Dacă ar fi necesar să se rezolve o astfel de problemă, care se rezolvă prin multe microcircuite, folosind elemente discrete, folosind tranzistori, atunci dispozitivul, în loc de un mic dreptunghi de 1 centimetru pe 5 centimetri, ar ocupa un întreg dulap și ar fi mult mai puțin. de încredere. Dar așa arătau computerele acum o jumătate de sută de ani!

Cabinet de control electronic - foto

Desigur, pentru ca un microcircuit să funcționeze, nu este suficient să-l furnizezi pur și simplu, ai nevoie și de așa-numitul „; trusa de caroserie”, adică acele părți auxiliare de pe placă, împreună cu care microcircuitul își poate îndeplini funcția.

Trusa corp de cip - desen

În figura de mai sus, microcircuitul în sine este evidențiat în roșu, toate celelalte părți sunt "; trusa de caroserie" Foarte des, microcircuitele se încălzesc în timpul funcționării lor, acestea pot fi microcircuite pentru stabilizatori, microprocesoare și alte dispozitive. În acest caz, pentru a preveni arderea microcircuitului, acesta trebuie atașat la un radiator. Microcircuitele care trebuie să se încălzească în timpul funcționării sunt proiectate imediat cu o placă specială de absorbție a căldurii - o suprafață situată de obicei pe partea din spate a microcircuitului, care trebuie să se potrivească strâns pe radiator.

Dar în conexiune, chiar și cu un radiator și o placă lustruite cu grijă, vor exista în continuare goluri microscopice, ca urmare a cărora căldura de la microcircuit va fi transferată mai puțin eficient la radiator. Pentru a umple aceste goluri se folosește pastă termoconductoare. Același pe care îl aplicăm pe procesorul computerului înainte de a fixa radiatorul deasupra acestuia. Una dintre cele mai utilizate paste este KPT–8.

Amplificatoarele de pe microcircuite pot fi lipite în literalmente 1-2 seri și încep să funcționeze imediat, fără a fi nevoie de o configurare complexă și tunere de înaltă calificare. Separat, aș dori să spun despre microcircuitele amplificatoare auto, uneori există literalmente 4-5 părți dintr-un kit de caroserie. Pentru a asambla un astfel de amplificator, cu puțină grijă, nici măcar nu aveți nevoie de o placă de circuit imprimat (deși este de dorit) și puteți asambla totul folosind o instalație de suprafață, direct pe pinii microcircuitului.

Adevărat, după asamblare, este mai bine să plasați imediat un astfel de amplificator într-o carcasă, deoarece un astfel de design nu este de încredere, iar în cazul unui scurtcircuit accidental al firelor, microcircuitul poate fi ars cu ușurință. Prin urmare, recomand ca toți începătorii să petreacă puțin mai mult timp făcând o placă de circuit imprimat.

Sursele de alimentare reglate bazate pe cipuri stabilizatoare sunt chiar mai ușor de fabricat decât cele similare bazate pe tranzistori. Uite câte piese înlocuiește un microcircuit simplu LM317:

Microcircuitele de pe plăcile de circuite imprimate din dispozitivele electronice pot fi lipite fie direct pe piste de imprimare, fie plasate în prize speciale.

Priză pentru cip adânc - fotografie

Diferența este că în primul caz, pentru a înlocui microcircuitul, va trebui mai întâi să-l deslipim. Și în al doilea caz, când punem microcircuitul în priză, trebuie doar să scoatem microcircuitul din priză și poate fi înlocuit cu ușurință cu altul. Un exemplu tipic de înlocuire a unui microprocesor într-un computer.

De asemenea, de exemplu, dacă asamblați un dispozitiv pe un microcontroler pe o placă de circuit imprimat și nu ați prevăzut programarea în circuit, puteți, dacă ați lipit în placă nu cipul în sine, ci soclul în care acesta. este introdus, apoi cipul poate fi scos și conectat la o placă specială de programare.

Astfel de plăci au deja prize lipite în diferite carcase de microcontroler pentru programare.

Microcircuite analogice și digitale

Microcircuitele sunt disponibile în diferite tipuri, pot fi fie analogice, fie digitale. Primele, după cum sugerează și numele, funcționează cu o formă de semnal analogic, în timp ce cele din urmă funcționează cu o formă de semnal digital. Un semnal analogic poate lua diferite forme.

Un semnal digital este o secvență de unu și zero, semnale de nivel înalt și scăzut. Un nivel ridicat este asigurat prin aplicarea de 5 volți sau o tensiune apropiată de acesta la pin, un nivel scăzut este absența tensiunii sau 0 volți.

Există și microcircuite ADC (convertor analog-digital) Și DAC (convertor digital - analog) care convertește semnalul din analog în digital și invers. Un exemplu tipic de ADC este utilizat într-un multimetru pentru a converti mărimile electrice măsurate și pentru a le afișa pe ecranul multimetrului. În figura de mai jos, ADC-ul este o picătură neagră cu urme care se apropie din toate părțile.

Microcontrolere

Relativ recent, în comparație cu producția de tranzistori și microcircuite, a fost lansată producția de microcontrolere. Ce este un microcontroler?

Acesta este un cip special, poate fi produs în ambele Dip deci in SMD execuție, în memoria căreia se poate scrie un program, așa-numitul Hex fişier. Acesta este un fișier de firmware compilat, care este scris într-un editor special de cod de program. Dar nu este suficient să scrieți firmware-ul, trebuie să îl transferați, să îl introduceți în memoria microcontrolerului.

Programator - fotografie

Servește în acest scop programator. După cum mulți oameni știu, există multe tipuri diferite de microcontrolere - AVR, PICși altele, pentru diferite tipuri avem nevoie de diferiți programatori. Există, de asemenea, și toată lumea va putea să găsească și să facă unul care este potrivit pentru nivelul lor de cunoștințe și capacități. Dacă nu doriți să vă faceți un programator, puteți cumpăra unul gata făcut într-un magazin online sau îl puteți comanda din China.

Figura de mai sus prezintă un microcontroler într-un pachet SMD. Care sunt avantajele utilizării microcontrolerelor? Anterior, la proiectarea și asamblarea unui dispozitiv folosind elemente discrete sau microcircuite, am specificat funcționarea dispozitivului printr-o conexiune specifică, adesea complexă, pe o placă de circuit imprimat folosind mai multe piese. Acum trebuie doar să scriem un program pentru un microcontroler care va face același lucru programatic, adesea mai rapid și mai fiabil decât un circuit fără microcontrolere. Microcontrolerul este un întreg computer, cu porturi de intrare/ieșire, capacitatea de a conecta un afișaj și senzori, precum și de a controla alte dispozitive.

Desigur, îmbunătățirea microcircuitelor nu se va opri aici și putem presupune că în 10 ani vor exista de fapt microcircuite din cuvântul " micro" - invizibil pentru ochi, care va conține miliarde de tranzistori și alte elemente, de mai mulți atomi de mărime - atunci crearea celor mai complexe dispozitive electronice va deveni cu adevărat accesibilă chiar și radioamatorilor nu foarte experimentați! Scurta noastră trecere în revistă a ajuns la un În final, am fost cu tine AKV.

Discutați articolul MICROCIRCUITURI