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集成电路反向分析范文1
1个别引脚电压不符合标称值
我们能够正常有效的使用广播电视发射机的关键是要保证其平稳的运行。但是在实际情况下,集成电路的部分偶然故障和必然故障都会严重影响广播电视发射机的稳定性,偶然故障指的是人为造成了集成电路方面的故障,必然故障是长时间的使用带来的磨损老化导致故障。这些情况造成的故障需要我们有准确的判断来进行检测和维修。首先是比较各引脚对地和标称值的直流工作电压,通过判断差异来看集成电路是否损坏。这是在判断检修集成电路是否损坏的一个最常用的方法(陈健,试析电视调频发射机的使用和维护技巧,中文信息,2017年第6期)。但是要注意的是,有些非故障性的误差要注意甄别,不能单纯的来判断。测量电压时,可能会有引脚电压和其他原理图或资料中标识的电压不符,这时不要根据自己的经验简单的去判定集成电路损坏,也有几个特殊的因素需要排除后才能确定。
1.1准确分析电压
首先要看标准电压是否准确,这是因为有一部分说明书原理图上标识的电压数值与实际上的有较大差别,更有些是错误的。出现这种情况应该做的是对照分析一些有关资料,甚至是内部原理图和电路之后,才能在理论上通过计算估算来判断是否出现了电压错误(张子路,李祥,基于单片机的发射机控制系统,黑龙江科技信息,2017年第9期55页)。不同工作状态下的电压的情况是不同的,所以在判断之前,首先要分清当前电压的性质。集成块的引脚会因为输入信号不同出现变化,所以只要观察个别引脚在输入信号大小所产生的变化和电压情况。如果电压正常,就说明此电压属于某种工作电压,在特定的条件下,不同的工作状态也会导致所测电压不同。
1.2外围电路
需要注意的是,引脚电压变化可能是由外围电路引起的。当个别引脚与其相关的电路连接的是电阻值不稳定发生变化的电位器。当这些东西的位置不同,电压也会出现变化,所以当出现引脚电压不符的情况,首先要思考引脚的位置或与其关联的开关等的变化。可以通过旋动开头来观察引脚是否是标准值。要尽量避免自己的测量失误。万用表表头的内阻不同,直流电压档也不同所以产生了误差。一般情况下标注的直流电压的测试标准是以仪表为准的。在用万用表测试时,就会造成低于原来标注结果的电压。另外,不同电压档也是有区别的,当大量程档时,读数偏差越大。IC的判断要根据电压对其正常工作是否有较大的影响,并且观察其他引脚电压,观察分析相应的变化,严谨的得出结论。正常情况下,引脚电压没有出现问题,可以认为IC正常,相反引脚电压异常,要从最偏离的地方入手,如果外围元件没有损坏,那IC卡大概率是故障的情况。以上是在集成块没故障时,因为某种情况所导致的结果和标准值不同,总的来说,规定准确的测试条件是测试电压电阻的重点。更要注意的是,在实测经验记录中规定了测试条件才能使结果更加的准确。通常情况下,我们把各电位器在中间位置旋停。在上面的几个因素被排除后,如果标称值与个别引脚电压的数值还是不同,就要进一步分析,在这种情况下有两种可能。首先是集成电路可能本身就有故障;其次集成块可能在外围电路发生故障。这两种故障源需要准确的分辨,修理集成电路是才能更加得心应手(闫婷,分析小功率调频发射机集成电路MC2833P及其应用,科技传播,2017年第20期)。
2普测电感开路
在科学技术突飞猛进的当下,发射机也在智能化方面和自动化方面进行了革新。而在这其中的控制系统在固态化与集成化程度最高,可以说是广播发射机的大脑,所以快速高效的检测和对集成电路准确的判断维修成为了广播电视发射机日常的维护维修的重点。在发现电压异常后,判定集成电路损坏与否的另一种方法是测试它的外围元器件的工作情况。因为定阻值是在断电的情况下测量,所以安全性可以得到保障,就算不了解工作原理或资料和数据匮乏,也可以对它的外围电路检查。在外围电路中,对外围元器件快速的来测量,用于确定明显的故障是不是存在。下面是一些具体操作:首先用万用表较低档R×10Ω来测量正反向电阻值。在这种欧姆档位低的情况下,外围电路基本不会影响到测量数据,但是二极管和与三极管却可以显而易见的看见正反向电阻,而且PN结更加容易被发现异常情况如电阻增大或者短路。另外也可以普测电感是否开路,断定电感开路的标准是其两端阻值较大时,即为开路。而外围电路不同元件参数不同,在欧姆档位上测量电容电阻也不同,为了排除因为外围电路产生的电压变化,就需要检查明显的短路和是否存在开路性故障。
3各点电位符合测量电压
首先参考供电电压,然后对集成电路内部观察外围的元件构成的电路。计算估算各点电位时,可以通过测试点的电压来完成,最后看是否符合所测量的电压,由此来对集成块是否损坏来进行判断。在这些的前提是,需要有完整的集成块和外围电路的内部电路原理图(杨惠生,10kW全固态中波数字调幅广播发射机调制与故障处理,西部广播电视,2018年第3期209-210页)。
4对比数据时的注意事项
测试集成电路要注意以下几点:首先要先熟悉集成电路的工作方式和其他有关电路的工作原理,再开始检修;在查看修理之前要了解将会用到的集成块、内部电路、以及外围元件等等的工作原理才能开始。真正的熟悉这些之后,就可以容易的检查分析了。这一种方法是通过对比万用表所测量的集成电路正反向电阻值和正常的数据来判断好坏。首先在对比待查数据前,要有足够的同型号机型的集成电路的可靠数据来支撑,以下三点在测量时需要注意:首先为了保护电表和元件,要断开电源再开始测量。然后万用表电阻电压要小于6V,R×1k挡的量程是最合适的。其次与IC相关的引脚参数测量时,不光要观察电位器滑动臂的位置,还要注意测量环境和外围电路元件是否正常工作完好。
5脱离印刷电路板
我们把集成电路没有和外围电路连接前,测量的正反向电阻值叫做非在线数据。它的特点是通用性强。具体的测量方法如下:首先要用空心针头或者烙铁来脱离印刷电路板和被查的集成电路的接地脚。然后测量对比怀疑的引脚。在保证不影响数据的情况下,要用引脚和印刷版开路来检测所怀疑的连接地或者电源是否有小阻值电阻。集成电路测量的电阻值不受到外围电路阻值的影响时方可停止。需要注意的是,这种方法存在误差和差异,是由于不同批次型号会产生不同数值,所以要求对内部结构有着充分了解的前提下再分析判断集成电路是否故障(杨斌,DAM发射机开关机控制电路原理剖析与检修,东南传播,2018年第10期160-161页)。
6更换集成电路
这种方法简单快速减少了许多的麻烦。但是需要注意的是,想要不改变原来电路的引线,可以选择代换同类型的集成电路,这样方便快捷,对恢复原来机器的性能指标来说也是最容易的。选用同型号的集成电路代换的,这样可不改变原机电路的引线,简便易行,容易恢复原机的性能指标。注意在拆卸原机时要心态平稳,最忌乱拔乱撬,要判断在当前的条件下选择哪种拆卸方法才是最安全的。如果还没有确定集成电路损坏,或者外围的电路故障时,不加思考的判断然后换新的集成电路,这样可能会导致集成电路再次损坏。
7总电流测量法
讲述了几种常见的故障检测维修的方法,但不是只有这些,在了解这些方法之后也需要结合自身的经验来准确判断,只有准确快速的在排除故障前迅速找到故障点才是重中之重。另一种判断IC是否损坏的方法是检测其电源总电流。因为IC有绝大多数耦合的内部特点,所以在其损坏时,会引起截止,这样总电流就会发生变化。这种测量总电流方式也是一种比较简单的方法。而且也可用之前通路的电压降,运用欧姆定律来计算电流值。
结束语:
集成电路反向分析范文2
关键词:集成电路;布图设计;保护
现代信息技术以计算机技术为基础,分为软件技术和硬件技术。在硬件技术中,集成电路技术则是最为重要的核心技术。早在20世纪70年代末,美国就曾有人断言:"像现在OPEC(石油输出国组织)左右世界一样,将来掌握了半导体技术的国家将左右整个世界。"正因为如此,各国对于集成电路的开发都给予了足够的重视。但与此同时,也有一些厂商采取非法手段获取他人技术秘密或者仿制他人产品,以牟取暴利。我国政府曾积极参与起草世界知识产权组织《关于集成电路的知识产权条约》(以下简称条约),并努力促成了该条约通过。中国加入世界贸易组织后,《与贸易有关的知识产权协议》(以下简称TRIPS)就对中国有了约束力,其中也包括集成电路知识产权的法律保护。
一、条约的主要内容
1、保护对象
保护对象为集成电路布图设计。受保护的布图设计必须具备原创性。条约中所规定的原创性不同于著作权法中的原创性,条约就此作了专门解释。具有原创性的布图设计,即"该布图设计是创作者自己的智力劳动成果,并且在其创作时在布图设计的创作者和集成电路制造者中不是常规设计"。
2、布图设计权利人的有关权利
(1)复制权
复制受保护的布图设计的全部或其任何部分,无论是否将其结合到集成电路中。
(2)进口、销售或者以其它方式供销
为商业目的进口、销售或者以其它方式供销受保护的布图设计或者其中含有受保护的布图设计的集成电路。
3、布图设计权利人的有关权利的限制
(1)合理使用
为私人目的或为了分析、评价、研究或者教学而复制受保护的布图设计,或者在此基础上创作出新的具有原创性的布图设计的行为不视为侵权,也不需要权利人许可。
(2)反向工程
第三者在评价或分析受保护的布图设计的基础上,创作符合第三条第(二)款规定的原创性条件的布图设计(拓朴图)("第二布图设计(拓朴图"))的,该第三者可以在集成电路中采用第二布图设计(拓朴图),或者对第二布图设计(拓朴图)进行第(一)款所述的行为,而不视为侵犯第一布图设计(拓朴图)权利持有人的权利。
(3)非自愿许可
《关于集成电路知识产权条约》规定,任何缔约方均可在其立法中规定其行政或者司法机关有可能在非通常的情况下,对于第三者按商业惯例经过努力而未能取得权利持有人许可并不经其许可而进行复制、进口、销售等行为,授予非独占许可(非自愿许可)。
(4)善意侵权
《条约》规定,对于采用非法复制的布图设计(拓扑图)的集成电路而进行的该款所述的任何行为,如果进行或者指示进行该行为的人在获得该集成电路时不知道或者没有合理的依据知道该集成电路包含有非法复制的布图设计(拓扑图),任何缔约方没有义务认为上述行为是非法行为。
(5)权利用尽
《条约》的权利用尽条款规定,任何缔约方可以认为,对由权利持有人或者经其同意投放市场的受保护的布图设计(拓扑图)或者采用该布图设计(拓扑图)的集成电路,未经权利持有人的许可而进行该款所述的任何行为是合法行为。
4、国民待遇原则
即任何一个缔约国在布图设计的知识产权保护方面给予与国国民待遇,也同样给予其他缔约国的国民。
5、布图设计保护期限
条约规定保护集成电路布图设计的最低期限为8年。
6、保护形式
缔约国可以通过专门法律或者通过关于著作权法、专利法,禁止不正当竞争的法律,或者通过上述法律的结合来保护集成电路布图设计。
7、争议的解决
通过协商或者其他方式使有争议的缔约国之间达成和解,若不能和解,则由缔约国大会召集专家小组,由该小组起草解决争议的参考性报告,大会基于小组报告和对条约的解释,向争议各方提出建议。
8、保留
条约第13条规定:对本条约不得做任何保留。
二、TRIPS有关集成电路布图设计的规定
与条约相比,TRIPS对集成电路布图设计的保护更加严格,主要表现在以下几个方面:
1、保护范围扩大
缔约方应将未经权利人同意而进行的下述行为认作是非法行为 ,即为了商业目的而进口、出售、或销售受到保护的布图设计,一种采用了受到保护的布图设计的集成电路,或者一种采用了上述集成电路的产品,只要它仍然包括一个非法复制的布图设计。
2、善意侵权要付费
善意侵权人接到足够清楚的通知,被告知该布图设计是非法复制的之后,侵权人对于在此之前已经获得的库存件或预定件可以进行上述行为中的任何一种,但是却有义务向权利所有者支付一定的费用。
3、保护期限延长
布图设计的保护期限不得短于自注册申请日起或者自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。
如果缔约方不要求以注册作为提供保护的条件,对布图设计的保护期限不得短于自在世界上任何地方进行的首次商业性使用之日起的10年。
三、集成电路布图设计不能用专利法、著作权法保护的原因
1、集成电路布图设计不能用专利法保护的原因
无论在哪个国家,其专利法都要求受保护的技术方案必须具备实用性、新颖性和创造性。集成电路产品对于实用性和新颖性要求都不会有太大问题,问题的症结在于创造性。
(1)集成电路的制造者和使用者,在通常情况下最为关心的是集成电路的集成度或者集成规模的大小,如果就这种产品作为一个整体去申请专利,未必都能通过创造性审查。
(2)在集成电路设计中常常采用一些现成的单元电路进行组合。而在专利审查中,组合发明要通过创造性审查,必须取得对该发明创造所属技术领域的普通技术人员来说是预先难以想到的效果。
确实具备创造性的集成电路产品仍可申请专利以寻求保护。
2、集成电路布图设计不能用著作权法保护的原因
用著作权法保护集成的电路布图设计的难度有:
(1)集成电路布图设计的价值主要体现在实用功能上,这已超出著作权法所保护的范围。
(2)著作权法对所保护的对象没有新颖性和创造性要求,这种保护模式不利于技术进步和创新。
(3)依照著作权法,实施"反向工程"的行为将被禁止。未经著作权人同意,任何人不得随意复制他人作品。
3、集成电路布图设计不能用其它知识产权法保护的原因
在现有的知识产权法框架中,还有实用新型法、外观设计法、商标法、反不正当竞争法、商号或企业名称保护法、原产地名称保护法等,在现有的诸多知识产权法律门类中,实用新型法虽然是保护技术产品的法律,但是绝大多数国家和地区(法国、澳大利亚等国除外)的法律都要求受保护的实用新型都必须是具备固定形状或者结构的产品;有的还要求实用新型也必须具备创造性。而集成电路产品的创新点往往并不体现在产品的外在结构和形状上,故从总体上看实用新型法似乎并不适合集成电路的保护。
外观设计法所保护的是产品的新颖外观。外观设计法的保护对象决无任何技术成分可言。
商标法所保护的只是特定标记与特定产品间的联系。很显然这不是集成电路保护所讨论的问题。对于集成电路而言,权利人还可将其商标使用在布图设计上。
参考文献:
[1]世界知识产权组织.知识产权纵横谈[M].北京:世界知识出版社,1992.
[2]吴汉东.知识产权法[M].北京:北京大学出版社,2002.
[3]刘月娥,刘曼朗.市场经济与知识产权保护[M].北京:专利文献出版社,1995.
[4]争成思.知识产权论[M].北京:法律出版社,2003.
集成电路反向分析范文3
关键词:数字集成电路;PSPICE;反相器
中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2016)38-0033-02
引言:
伪逻辑数字电路是数字集成电路课程教学中的重要部分[1-4]。由于伪PMOS逻辑电路的分析极为复杂,其涉及到反馈电路、有比电路以及各个元件之间的相互影响,在教学的时候不易掌握。老师找不到很好的方法来进行教学,学生听起来也是摸不着头脑。PSPICE软件的引入为伪逻辑数字电路的讲解提供了一个极为有效的辅助手段,其能够给出清晰的物理图像,让学生对电路各个部分的瞬态特性、中间态等特性有清楚的了解,从而帮助学生高效地进行电路的学习。
一、数字集成电路的PSPICE模拟实例
本文以数字集成电路课程中的伪PMOS逻辑电路为例,介绍如何利用PSPICE软件建立相应的仿真电路,并进行静态和瞬态仿真,查看仿真波形,并对结果进行分析。
1.伪PMOS逻辑电路原理。伪PMOS技术构建的反相器逻辑电路如下图1(a)所示:
当输入信号Vin为高电平并且等于Vdd时,PMOS关断,NMOS管导通。此时在Vx和接地点之间存在一个直接通路,形成一个稳定的低电平输出。相反,当输入电压为低电平(0V)的时候,NMOS和PMOS导通都导通。在Vdd和Vx之间存在一个电压分压,产生了一个高电平的输出电压。这个电路具有反向逻辑的功能。和CMOS逻辑不同,伪PMOS逻辑只有上拉网络,没有下拉网络。这样可以减少使用晶体管的数量。
2.电路原理图绘制。PSPICE软件使用Capture CIS进行电路原理图的绘制。Capture CIS窗口截图如图2所示。
在Capture CIS的窗口自上而下分别为菜单栏、仿真栏和原理图编辑窗口,窗口的右侧是电路元件选择栏;其中各个元器件调用时通过点击电路元件选择栏里的Place Part按钮来实现。在Place Part打开元器件库以后,可以手动添加各种不同的电子元件。各大电子元器件公司都提供了支持PSPICE的元件库,可以到各大电子元器件公司的主页上下载。
二、数字集成电路的PSPICE模拟实例
1.伪PMOS逻辑的电压传输特性。本文采用0.25微米工艺参数进行器件模拟。根据工艺参数的要求,在普通数字集成电路的设计中,NMOS一般做最小尺寸设计,也就是NMOS沟道长度Ln=0.25微米,最小沟道宽度Wn一般为最小沟道长度的1.5倍,所以最小沟道宽度Wn=0.375微米。PMOS沟道长度一般也为工艺最小值Lp=0.25微米,这样进行伪PMOS反相器设计的时候,只需要调整PMOS沟道的宽度Wp的大小,这样设计变量大大减小,降低了设计的复杂度。
图3是对伪PMOS逻辑反相器的电压传输特性仿真。图3中标记a、b、c分别对应于PMOS沟道宽度Wp为1.125微米、2.5微米、3.625微米。从图中可以看到:当PMOS沟道宽度Wp小于2.5微米时,输出高电平迅速下降。
可以看到一个伪PMOS逻辑电路存在高电平达不到Vdd的问题。经过多级逻辑的串联,输出高电平信号将逐渐降低。这会导致芯片内部逻辑错误的出现,是不允许出现的。因而必须在两个伪PMOS逻辑电路之间插入一个CMOS反相器来进行电平信号再生。但是也引入了静态功耗和噪声容限降低的问题。
2.伪PMOS反相器的瞬态仿真。图4的瞬态响应表示一个PMOS正在对输出电容充电。假设节点X开始为0V。我们观察到输出开始时充电很快,但在瞬态过程快结束时却很慢。图4中标记a、b、c的曲线分别对应于PMOS沟道宽度Wp为0.75微米、1.125微米、1.875微米。从图中可以看到,随着晶体管尺寸的减少,晶体管等效电阻增加,从而导致X节点的输出高电平迅速降低,这容易导致逻辑错误的出现。
3.伪PMOS反相器的电平拉升。解决电压下降的方法是使用电平拉升电路(图1b部分电路),这是把一个PMOS(Mr)连入反馈电路中。PMOS器件的栅极连接到反相器的输出端,他的漏极连接反相器的输入端,而源极和电源Vdd相连接。假设节点X为0V。如果输入Vin从Vdd翻转到0,Mp只将节点X充电到比阈值电压Vm高的电压水平。然而这足以把反相器的输出切换到低电平,使得反馈器件Mr导通,从而使得节点X和电源Vdd连接。这就大大降低了反相器中的静态功耗。
这在图5中得到证实,图中显示了Mn尺寸固定瞬态响应随着Mr尺寸变化的情况。上半部分是输入梯形信号Vin的波形图,下半部分是输出信号Vx的波形图。图5中标记a、b、c的曲线分别对应于Mr沟道宽度Wp为0.75微米、1.125微米、1.875微米。通过对不同Mr沟道宽度的伪PMOS反相器瞬态特性分析,可以找到最合适的工艺尺寸。从图中可以看到,当Mr的宽度大于1.125微米的时候,下拉Mn无法有效地将电平拉下来,从而节点X的电平被锁定在一个中间电平值,从而导致逻辑错误。
三、结语
本文介绍了PSPICE软件在数字电路教学中的应用。在Capture CIS中建立了伪逻辑反相器电路,并利用PSPICE软件分析了PMOS沟道宽度对电压传输特性和延迟特性的影响,展示了PSPICE软件的强大功能。
本人在数字集成电路的教学中引入了PSPICE软件以后,效果非常显著。学生上课的积极性高涨,教学效果大大提高。
参考文献:
[1]JanM Rabaey,等.数字集成电路[M].第二版.周润德,等,译.北京:电子工业出版社,2010.
[2]Sung-Mo Kang,等.CMOS数字集成电路[M].北京:电子工业出版社,2015.
集成电路反向分析范文4
一、X线管电流检测电路工作原理分析
该系列程控X线机的X线管电流检测电路简化原理见图1。
从图1中可以看到X线管电流釆样信号由放电保护电路板上的R1、R2取样得到,经由接线端子DZ1-5,DZ1-6加到釆样电路板上的电流感互器(T1)的输入端,并由电流感互器(T1)的输出端产生一个放大了的交流电压,该电压经过全波整流器(V2,1A/400V)整流后成为一个直流电压信号,再送至运算放大器(D1,型号:LM324)的反向输入端(2脚),该直流电压信号经过运算放大器(D1)放大后,由运算放大器(D1)的输出端(1脚)送出一个与预先设定X线管电流值相对应的直流电压信号,并将该直流电压信号送至计算机电路板上的接挿件X87A的(2脚),按照所选X线管电流值的大小,分别送至模数转换集成电路(D6,型号:ADC0809)的IN0(26脚)和IN1(27脚)输入口,当所选X线管电流值属于X线管大焦点范围时,送至模数转换集成电路(D6)的IN0(26脚)输入口,当所选X线管电流值属于X线管小焦点范围时,则送至模数转换集成电路(D6)的IN1(27脚)输入口,模数转换集成电路(D6)生成的模数转换数据输出信号分别连接至定时/计数集成电路(D7,型号:74HC154)、输出缓冲集成电路(D8、D9、D10,型号:74HC244)、键盘控制集成电路(D11,型号:82C79)、八位互锁开关集成电路(D12、D13,型号:74HC374)完成各自相对应的功能,同时模数转换集成电路(D6)生成的数值输出信号通过总线驱动双向缓冲三态门集成电路(D17,型号:74HC245)连接至单片计算机集成电路(D1,型号:P80C31),再由单片计算机集成电路(D1)的(11脚)给出触发信号(P3.1),送至主可控硅触发电路,至此X线管电流检测工作完成。在曝光程序执行过程中,当计算机工作程序检测到X线管电流釆样反馈值高于设定X线管电流值的上限时,工作程序立即锁定机器所有功能,切断主可控硅触发电路的触发信号,终止曝光,并显示故障码E10,当计算机工作程序检测到X线管电流釆样反馈值低于设定X线管电流值的下限时,工作程序立即锁定机器所有功能,切断主可控硅触发电路的触发信号,终止曝光,并显示故障码E11。
二、检修思路与方法
根据故障码分两方个面考虑:
当故障码显示E10的检修思路与方法
1、用替换法分别检查X线管是否损坏、高压电缆是否击穿、高硅柱是否异常,若有损坏,则用相同的器件更换。
2、用万用表检查釆样电路板TP7检测点输出是否正常,运算放大器(D1,型号:LM324)是否损坏、电路中相关的元器件是否损坏,若有损坏,则用相同的器件更换。
3、用万用表检查灯丝电路板供电电源±65V是否正常,如果异常则检查相关的元器件是否损坏,若有损坏,则用相同的元器件换。
4、灯丝电路板TP6检测点有效脉冲是否过宽,如果过宽,则调整相应的单态稳电路中的电位器R50-R55。
5、计算机电路板中模数转换集成电路(D6,型号:ADC0809)是否损坏,用替换法确认,如果故障排除,则更换模数转换集成电路(D6)。
当故障码显示E11的检修思路与方法
1、首先检查各相关电路板的接挿件是否接触良好。
2、用万用表检查电源电路板三端稳压集成电路(V11,型号:7815)输出端(3脚)+15V是否正常,如果异常,则检查相关的元器件是否损坏,若有损坏,则用相同的元器件更换。
3、用万用表检查釆样电路板TP7检测点输出是否正常,运算放大器(D1,型号:LM324)是否损坏、全波整流器(V2,型号:1A/400)是否损坏、电路中相关的元器件是否损坏,若有损坏,则用相同的器件更换。这里介绍一个区分釆样电路板TP7检测点前后级电路故障的简单方法:当故障码显示E11时,将计算机电路板上SW1(八位拨码开关)的第四位S4拨到ON位进入X线管电流调整工作状态,进行摄影,如果胶片影象正常,则可确定釆样电路板TP7检测点前级电路有故障。
4、用万用表检查灯丝电路板供电电源±65V是否正常,如果异常则检查相关的元器件是否损坏,若有损坏,则用相同的元器件更换。
5、灯丝电路板TP6检测点有效脉冲是否过窄,如果过窄,则调整相应的单态稳电路中的电位器R50-R55。
6、灯丝电路板TP6检测点之前电路中元件损坏用示波器检查TP6检测点之前元件引脚的波形,判断故障元件,确认故障元件并更换。
7、灯丝电路板TP6检测点之后电路中元件损坏用示波器检查TP6检测点之前元件引脚的波形,判断故障元件,确认故障元件并更换。
8、计算机电路板中模数转换集成电路(D6,型号:ADC0809)是否损坏,用替换法确认,如果故障排除,则更换模数转换集成电路(D6)。
9、检查主可控硅导通是否良好、高压初级是否有正常的交流电压、高压硅柱是否损坏、高压电缆是否接触良好、X线管灯丝是否烧断。
三、检修故障实例
1、故障码显示E10
检修:开机用万用表检查釆样电路板TP7检测点输出正常,灯丝电路板TP6检测点有效脉冲正常,曝光时听见高压电缆对地有放电声,更换高压电缆,再次曝光,故障排除。
分析:由于高压电缆是X线管电流回路的组成部份,当高压电缆对地放电时,流过它的电流增大,导致X线管电流釆样值比设定值增大,超过了设定X线管电流值的上限,计算机工作程序锁定机器所有功能,切断主可控硅触发电路的触发信号,终止曝光。
2、故障码显示E11
检修:开机用万用表检查釆样电路板TP7检测点输出正常,灯丝电路板TP6检测点有效脉冲正常,曝光时用万用表检查釆样电路板TP7检测点输出为零,检查釆样电路板TP7检测点前级电路元件,发现电容器(C4,1µ/63V)击穿,更换电容器(C4)后,再次曝光,故障排除。
分析:由于电容器(C4)并联在全波整流器(V2)的整流输出端,当它击穿损坏后,将全波整流器(V2)的整流输出直流电压信号值短路为零,导致X线管电流釆样值输出为零,低于设定X线管电流值的下限,计算机工作程序锁定机器所有功能,切断主可控硅触发电路的触发信号,终止曝光。
集成电路反向分析范文5
电子电路课程是电工专业的专业基础课,也是非电工专业如计算机、机械等专业的非常重要的技术基础课程。电子电路课的主要任务是为学生学习专业知识和从事工程技术工作打好电子电路技术的理论基础,并接受基本技能的训练。学生学好该课程无论是对后续专业课程的学习,还是毕业以后的工作或者对继续深造都起着重要的作用。
1.教师的实践能力
经过几年的教学活动和参加产品开发研制工作,证明理论教学与实际结合是至关重要的。在电子电路课程中,学生最终应达到两个目标,一是会将实际电路抽象成电路模型,并能分析其原理,当电路出现故障时会修复;二是会分析已经绘出的电路模型,达到实现电路设计的目的。上述教学目标的实现,需具备两个条件,一是教师的实践能力,二是实验设备与手段。现任的成人高校教师中,90%是从应试教育的模式中培养出来的,他们中的绝大多数人都是从学校出来后直接进入教育岗位的。教师本身就没有实践经验,所以在教学中只能有意无意地避开实践环节。但这一现象导致了人才培养的恶性循环。因此,教师和学校都应从这一误区中尽快地走出来。教师是否了解学科技术的前沿,能否更多地将当前新工艺——现代新产品设计流程;新电子元件——目前广泛使用的新器件,新仪器产品——现代电子仪器的使用介绍等内容融入课堂教学是至关重要的。
2.学生的学习状况
在课堂教学中,开始学生还可以接受一些知识,但随着教学的深入,学生感到了困难,随之学习的兴趣越来越少,主动学习便是一句空话,学习者也就是为了应付考试,最终的教学目的很难达到。
3.实验课的现状
由于工科专业招生困难,大部分学校把经费都投向了计算机房等能马上收回成本、赚钱的项目上。因此,电工实验都在吃着老本,用着十几年前的仪器设备,跟不上现代工业的发展及电路设计的要求,实验质量也因此受到很大的影响。所以,合理地增加实验经费,更新实验设备已迫在眉睫。另外,课时的压缩,导致教师把重点放在知识的传授上,对于实践环节只用很少的课时,这对提高学生的动手能力是极为不利的。
二、电子电路教学方法探讨
1.注重基础知识的教学同时避免过于片面性
面对学生编写教材和教学时,模拟电子电路课程不易片面强调以集成电路为主,理由如下:
(1)模拟电子电路是学生第一次接触到的一门工程型、技术型、实用型的课程,它与先修课程“电路分析基础”和“信号与系统”有很大的差别。后者是讲述模型化电路和信号的分析方法,而电路的结构、元件的取值和信号的性质的不同并不影响分析方法的学习。但电子电路却是具有—定功能的实用电路,学生在学习模拟电子电路课程时,由于受习惯思维的影响,碰到的第一个疑点和难点是不理解电子电路课程的工程性特点;而且面对实际的电子电路进行分析和计算时,要引入有源器件参数的离散性和误差。考虑到这些基本因素,学生在学习电子电路的过程中是否能采用在一定的误差和容差范围内,忽略某些次要因数,而抓住主要矛盾来进行工程估算,使之既不失设计计算的正确性和可靠性,又能使分析和设计计算简单化。这种基本能力的培养,显然应该作为模拟电子电路教学的基本出发点,而片面强调以集成电路为主势必会削弱学生这种基本能力的培养和建立。
(2)模拟电子电路课的新概念多,所涉及的基本理论、基础知识和基本方法对专科生的培养起着重要的作用;而且课程的内容体系与其他相关的专业课程之间保持着紧密的衔接和交融,因此在基本概念的讲述上不能压缩篇幅。另外,概念清楚、基础理论扎实,也是灵活应用集成电路的关键。
(3)集成电路类型品种繁多,而且发展十分迅速,到底以哪些电路为主?即使花费很大力气讲清楚了几种,由于基础不扎实学生也不可能用好其他类型的集成电路。
(4)集成电路内部结构极为复杂,大量问题不是从电路的基本原理考虑,而是从工艺角度考虑的,从提高性能指标考虑的。若提倡以集成电路为主,很容易出现内部电路讲的过细的情况,影响了基本理论的学习。
(5)由于片面提倡以集成电路为主,有许多书籍用大量的篇幅讲集成电路的应用,例如运放组成的反向比例放大、同相比例放大、加法、减法等电路。其实这些内容十分简单,只要讲清楚分析问题的思路和要点即可,完全可以让同学自己分析。故集成电路的应用不宜延伸太宽。
从以上五个方面来看,片面强调以集成电路为主的提法容易偏离模拟电子电路课程的方向,不利于加强基本概念和基本理论的学习,不利于打牢基础。
2.以实例为基础,讲授课程的主要内容
为提高学生的学习兴趣,开始先提出一个实际问题,例如用比较通俗语言讲解“电视信号测量仪”的原理方框图,对“电视信号测量仪”产品的原理方框图,先提出问题,再解决问题,在解决问题中根据课程基础知识衔接问题,确定方框图中各个方框详细内容解剖的顺序,在讲解基本原理的基础上一个一个攻克。在学生的头脑中始终有一个主线——解决实际问题,课程的主要内容逐步展开,使学生清楚学习完某一个单元电路后,它可以解决什么问题,今后如何应用。
例如:介绍检波方框时,先介绍二极管的构成、符号和特性,在介绍二极管的各种用途时,重点讲解二极管的检波特性,即如何将交流电变为直流电的过程,同时使学生对单元电路和整体之间的关系有深入了解。又如讲解中频放大器方框时,从三极管入手,可将模拟电路的主要内容引出;在LCD显示方框中,可引出数字电路中许多常用的单元电路部件。
3.以实例为切入点,改进实验手段,培养学生的设计能力
在教学中尽量多地通过实例的引用,使课堂教学内容丰富,不断激发学生的学习兴趣。但增加实验课时与改进实验手段仍是实现培养目标的关键。首先应明确实验课已不是传统意义上的电路物理量的测量与计算、验证定理。随着计算机的迅速发展,实验应提供给学生电子自动化设计工具,如Pspice软件,该软件能够模拟电路的性能,可以把它引入到教学与实验中,课堂上以实例中的某一模块为切入点,用计算机模拟电路性能并进行输入输出测量,使学生对实际电路的性能有较直观的了解,并借助该软件分析电路。
4.在实验教学和实验室科学化管理中加强计算机的应用
集成电路反向分析范文6
关键词:计算机;主板维修;探讨
随着主板电路集成度的不断提高及主板价格的降低,其可维修性越来越低。但掌握一定的维修基础,充分了解主板故障的产生原因,可以减少不必要的麻烦,有效的提高生活质量,可以说是有利而无弊的。同时我也相信在信息时代如此快速更新换代的前提下,计算机技术将会越来越完美,为人们的生活提供最优质、最有效率的服务。
只要是对计算机有一定了解的人,必定也会了解其内部的主板的重要性。主板是一种高科技、高工艺融为一体的集成产品。我们喜欢将CPU比作计算机的大脑或心脏,那么计算机主板就可称为计算机的神经系统。主板是计算机中最大的一块电路板,是计算机系统中的核心部件,它的上面布满了各种插槽(可连接声卡/显卡/MODEM/等)、接口(可连接鼠标/键盘等)、电子元件,它们都有自己的职责,并把各种周边设备紧紧连接在一起。它的性能好坏对电脑的总体指标将产生举足轻重的影响。
1 计算机主板故障的分类
1.1 非致命性故障和致命性故障
非致命性故障发生在系统上电自检期间,一般给出错误信息;致命性故障也发生在系统上电自检期间,一般导致系统死机。
1.2 局部性故障和全局性故障
局部性故障指系统某一个或几个功能运行不正常,如主板上打印控制芯片损坏,仅造成联机打印不正常,并不影响其它功能;全局性故障往往影响整个系统的正常运行,使其丧失全部功能,例如时钟发生器损坏将使整个系统瘫痪。
1.3 稳定性故障和不稳定性故障
稳定性故障是由于元器件功能失效、电路断路、短路引起,其故障现象稳定重复出现,而不稳定性故障往往是由于接触不良、元器件性能变差,使芯片逻辑功能处于时而正常、时而不正常的临界状态而引起。如由于I/O插槽变形,造成显示卡与该插槽接触不良,使显示呈变化不定的错误状态。
1.4 独立性故障和相关性故障
独立性故障指完成单一功能的芯片损坏;相关性故障指一个故障与另外一些故障相关联,其故障现象为多方面功能不正常,而其故障实质为控制诸功能的共同部分出现故障引起(例如软、硬盘子系统工作均不正常,而软、硬盘控制卡上其功能控制较为分离,故障往往在主板上的外设数据传输控制即DMA控制电路)。
1.5 电源故障、总线故障、元件故障等
电源故障包括主板上+12V、+5V及+3.3V电源和PowerGood信号故障;总线故障包括总线本身故障和总线控制权产生的故障;元件故障则包括电阻、电容、集成电路芯片及其它元部件的故障。
2 引起主板故障的主要原因
2.1 人为故障
带电插拨I/O卡,以及在装板卡及插头时用力不当造成对接口、芯片等的损害。
2.2 环境不良
静电常造成主板上芯片(特别是CMOS芯片)被击穿。另外,主板遇到电源损坏或电网电压瞬间产生的尖峰脉冲时,往往会损坏系统板供电插头附近的芯片。如果主板上布满了灰尘,也会造成信号短路等。
2.3 器件质量问题
由于芯片和其它器件质量不良导致的损坏。
3 主板故障检查维修的常用方法
计算机主板的维修是一项精细的工作,要求维修者既要掌握扎实的电子技术基础理论知识,具有熟练的操作技能,又要掌握适当的操作方法和维修基本原则,同时还要注重维修经验的积累,这样才能在主板维修时做到处理故障得心应手。主板故障往往表现为系统启动失败、屏幕无显示等难以直观判断的故障现象。下面列举的维修方法各有优势和局限性,往往要结合使用。
3.1 清洁法
可用毛刷轻轻刷去主板上的灰尘,另外,主板上一些插卡、芯片采用插脚形式,常会因为引脚氧化而接触不良。可用橡皮擦去表面氧化层,重新插接。
3.2 观察法
反复查看待修的板子,看各插头、插座是否歪斜,电阻、电容引脚是否相碰,表面是否烧焦,芯片表面是否开裂,主板上的铜箔是否烧断。还要查看是否有异物掉进主板的元器件之间。遇到有疑问的地方,可以借助万用表量一下。触摸一些芯片的表面,如果异常发烫,可换一块芯片试试。
3.3 电阻、电压测量法
为防止出现意外,在加电之前应测量一下主板上电源+5V与地(GND)之间的电阻值。最简捷的方法是测芯片的电源引脚与地之间的电阻。未插入电源插头时,该电阻一般应为300Ω,最低也不应低于100Ω。再测一下反向电阻值,略有差异,但不能相差过大。若正反向阻值很小或接近导通,就说明有短路发生,应检查短路的原因。产生这类现象的原因有以下几种:
3.3.1 系统板上有被击穿的芯片
一般说此类故障较难排除。例如TTL芯片(LS系列)的+5V连在一起,可吸去+5V引脚上的焊锡,使其悬浮,逐个测量,从而找出故障片子。如果采用割线的方法,势必会影响主板的寿命。
3.3.2 板子上有损坏的电阻电容
3.3.3 板子上存有导电杂物
当上述步骤均未见效时,可以将电源插上加电测量。一般测电源的+5V和+12V。当发现某一电压值偏离标准太远时,可以通过分隔法或割断某些引线或拔下某些芯片再测电压。当割断某条引线或拔下某块芯片时,若电压变为正常,则这条引线引出的元器件或拔下来的芯片就是故障所在。
3.4 拔插交换法
主机系统产生故障的原因很多,例如主板自身故障或I/O总线上的各种插卡故障均可导致系统运行不正常。采用拔插维修法是确定故障在主板或I/O设备的简捷方法。该方法就是关机将插件板逐块拔出,每拔出一块板就开机观察机器运行状态,一旦拔出某块后主板运行正常,那么故障原因就是该插件板故障或相应I/O总线插槽及负载电路故障。若拔出所有插件板后系统启动仍不正常,则故障很可能就在主板上。采用交换法实质上就是将同型号插件板,总线方式一致、功能相同的插件板或同型号芯片相互芯片相互交换,根据故障现象的变化情况判断故障所在。此法多用于易拔插的维修环境,例如内存自检出错,可交换相同的内存芯片或内存条来确定故障原因。
3.5 先简单后复杂并结合组成原理的判断法
随着大规模集成电路的广泛应用,主板上的控制逻辑集成度越来越高,其逻辑正确性越来越难以通过测量来判断。可采用先判断逻辑关系简单的芯片及阻容元件,后将故障集中在逻辑关系难以判断的大规模集成电路芯片。
3.6 软件诊断法
通过随机诊断程序、专用维修诊断卡及根据各种技术参数(如接口地址),自编专用诊断程序来辅助硬件维修可达到事半功倍之效。程序测试法的原理就是用软件发送数据、命令,通过读线路状态及某个芯片(如寄存器)状态来识别故障部位。此法往往用于检查各种接口电路故障及具有地址参数的各种电路。但此法应用的前提是CPU及总线运行正常,能够运行有关诊断软件,能够运行安装于I/O总线插槽上的诊断卡等。
4 结束语
计算机是与我们息息相关的高科技产品,无论工作、娱乐,都带给我们极大的便利。而主板作为计算机最重要的组成部分,掌握其维修方法是十分必要的。
参考文献:
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[3] 常宏进.检测与维修电脑主板故障的常用方法[J].电子报,2009,(08).
[4] 于景辉.计算机主板维修[M].高等教育出版社,2008.