如何用万用表测量数字集成电路的好坏.doc

成电路则是将晶体管、电阻、电容等元件和导线通过半导体制造工艺做在一块硅片上而成为一个不可分割的整体电路。在这里，主要介绍利用万用表对集成电路进行检测原理和一般方法，然后再介绍数字电路好坏的具体检测方法。 一、检测原理和一般方法 1.检测非在路集成电路本身好坏的准确方法 非在路集成电路是指与实际电路完全脱开的集成电路。按照厂家给定的测试电路、测试条件，逐项进行测试，在大多数情况下既不现实，也往往是不必要的。在家电修理或一般性电子制作过程中，较为常用而且准确的方法是焊接在实际电路上试一试。具体做法是：在一台工作正常的、应用该型号集成电路的电视机、收录机或其他设备上，先在印刷电路板的对应位置焊接上一只集成电路座，在断电的情况下小心地将检测的集成电路插上，接通电源。若电路工作不正常，说明该集成电路性能不好或者是坏的。显然，这种检测方法的优点是准确、实用，对引脚数目少的小规模集成电路比较方便，但是对引脚数目很多的集成电路，不仅焊接的工作量大，而且往往受客观条件的限制，容易出错，或不易找到合适的设备或配套的插座等。 2.检测非在路集成电路好坏的简便方法 使用万用表测量集成电路各引脚对其接地引脚（俗称接地脚）之间的电阻值。具体方法如下：将万用表拨在R11k档或R100、R10档）一般不用R10k、R1）上，先让红表笔接集成电路的接地脚，且在整个测量过程中不变。然后利用黑表笔从其第1只引脚开始，按着1、2、3、4的顺序，依次测出相对应的电阻值。用这种方法可得知：集成电路的任一只引脚与其接地引脚之间的值不应为零或无穷大（空脚除外）；多数情况下具有不对称的电阻值，即正、反向（或称黑表笔接地、红表笔接地）电阻值不相等，有时差别小一些，有时差别悬殊。这一结论也可以这样叙述：如果某一只引脚与接地脚之间，应当具有一定大小的电阻值，而现在变为0或，或者其正反向电阻应当有明显差别，而现在变为相同或差别的规律相反，则说明该引脚与接地引脚之间存有短路、开路、击穿等故障。显然，这样的集成电路是坏的，或者性能已变差。这一结论就是利用万表检测集成电路好坏的根据。 二、数字集成电路的检测 数字集成电路输出与输入之间的关系并不是放大关系，而是一种逻辑关系。输入条件满足时，输出高电平或低电平。对数字集成电路进行检测，就是检测其输入引脚与输出引脚之间逻辑关系是否存在。由于数字集成电路种类太多，完成的逻辑功能又多种多样，逐项测量其指标高低是不现实的。比较简便易行的方法是，用万用表测量集成电路各引出脚与接地引脚之间的正、反向电阻值内部电阻值，并与正品的内部电阻值相比较，便能很快确定被测集成电路的好坏。实践证明，这种检测数字集成电路好坏的方法是行之有效的，既适用于早期生产的TTL型数字电路，也适用于近几年生产的MOS集成电路。 在数字电中，最基本的逻辑电路是门电路。用门电路可以组成各种各样的逻辑电路，因而门电路在数字电路中应用最多，在实验教学中，一些门电路的损坏是在所难免的。基于这个原因，有必要对门电路进行检测。在这里，主要介绍利用万用表对门电路的好坏的检测原理和一般方法。门电路的基本形式有“与”门、“非”门、“或”门、“与非”门、“或非”门。下面主要介绍“与非”门电路的检测方法。典型TTL“与非”门的主要参数见附表。 1.电源引脚与接地引脚的检测 “与非”门电路及其他数字电路电源引脚与接地引脚的安排方式有两种：左上角最边上的一只为电源引脚，右下角最边上的一只为接地脚如图1所示；上边中间一只为电源引脚；下边一只为接地脚，如图2所示。这两种引脚的安排方式，前一种最多，后一种较少。数字集成电路电源引脚与接地引脚之间，其正、反向电阻值一般有明显的差别。红表笔接电源引脚、黑表笔接地引脚测出的电阻为几千欧，红表笔接地引脚、黑表笔接电源引脚测出的电阻为十几欧、几十千欧甚至更大。根据这两种方法，一般就不难检测出其电源引脚和接地脚。 2.输入引脚与输出引脚的检测 根据门电路输入短路电流值不大于2.2mA，输出低电平电压不大于0.35V的特点，即可方便地检测出它的输入引脚和输出引脚。将待检测门电路电源引脚接+5V电压，接地引脚按要求接地，然后利用万用表依次测量各引脚与接地脚之间的短路电流，如图3所示。若其值低于2.2mA，则说明该引脚为其输入引脚，否则便是输出引脚；另外，当“与非”门的输入端悬空时，相当于输入高电平，此时其输出端应为低电平，根据这一点可进一步核实一下它的输出引脚。具体方法是，将万用表拨在直流10V档，测量输出引脚的电压值，此值应低于0.4V。 对CMOS与非门电路，用万用表R1k档，以黑表笔接其接地引脚，用红表笔依次测量其他各引脚对接地脚之间的电阻值，其中阻值稍大的引脚为与非门的输入端，而阻值稍小的引脚则为其输出端。这种方法同样适用于或非门、与门、反相器等数字电路。 3.同一组“与非”门输入、输出引脚的检测 将“与非”门的电源引脚接5V电压，接地引脚按要求正确接地。万用表拨在直流10V档，黑表笔接地、红表笔接其任一个输出引脚。用一根导线，依次将其输入引脚与地短路，并注意观察输出电压的变化。所有能使输出引脚电压由低电平变为高电平的输入引脚，便是同一个“与非”门的输入引脚。然后将红表笔移到另一输出引脚上，重复上述实验，便可找出与该输出端相对应的所有输入引脚，它们便组成了另一个“与非”门。有几个输出引脚，就说明该集成电路由几个“与非”门组成。 4.几项具体技术指标的测量 （1）输出高电平UOH和关门电平UOFF 测量电路如图4所示，使0.8V电压依次接各输入端，UOH为2.73.2V时为合格，同时说明其关门电平UOFF0.8V。UOH低于2.7V的相应输入端应剪掉不用。 （2）输出低电平UOL和开门电平UON 测量电路如图5所示。UOL0.35V时为合格，同时说明UON1.8V。图中当其扇出系数N=8时，取RL=360；当N=15时，取RL=2