В процессе эксплуатации электронной аппаратуры, построенной на интегральных микросхемах (ИМС), могут возникать различные типы отказов. Эти неисправности можно классифицировать по нескольким ключевым категориям, что облегчает процесс диагностики и ремонта.
Основные типы неисправностей
К наиболее распространённым проблемам относятся:
- Внутренние повреждения ИМС: Полный пробой самой микросхемы или пробой/короткое замыкание в транзисторах, входящих в её состав или расположенных рядом на плате.
- Проблемы с входами и выходами: Замыкание входного или выходного контакта микросхемы на общий провод (землю) или на шину питания (+Vcc).
- Дефекты печатной платы: Замыкание между соседними токопроводящими дорожками или обрыв одной из них, что нарушает электрические связи в схеме.
- Механические дефекты корпуса: Замыкание между выводами микросхемы, например, из-за попадания припоя или загрязнения.
- Искажения сигналов: Завышенная длительность фронта импульса, что может нарушить временные параметры работы цифрового устройства, а также «дребезг» сигнала — нестабильные переходы между логическими уровнями.
Наглядное изображение основных из перечисленных неисправностей представлено на схемах (рис. 15.1-15.5).
Инструменты для диагностики неисправностей
Для оперативного поиска и локализации дефектов в цифровых устройствах используются специализированные компактные приборы. Их применение значительно ускоряет процесс ремонта:
- Пробники для транзисторов: Позволяют проверять исправность транзисторов прямо в схеме, без необходимости их выпаивания.
- Логические тестеры: Определяют текущее логическое состояние (0 или 1) на выводах микросхем.
- Генераторы логических сигналов: Подают тестовые импульсы в схему для проверки её реакции («стимулирующая» диагностика).
- Бесконтактные индикаторы тока: Обнаруживают наличие импульсных токов в проводниках без нарушения изоляции, что полезно для проверки целостности цепей.
Комбинированное использование этих приборов создаёт эффективный инструментарий для выявления широкого спектра неисправностей в цифровых схемах, от простых обрывов до сложных временных нарушений.