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  • 【知识点】数字集成电路性能的检测方法与检测

    检测数字集成电路就是检测其输入引脚和输出引脚之间是否存在逻辑关系。由于数字集成电路种类繁多,逻辑功能繁多,逐项检测其指标的高低是不现实的。一种比较简单易行的方法是用万用表检测集成电路各引出引脚与地引脚之间的正反向电阻值(即内阻值),并与正品内阻值,可快速确定。被测IC的质量。实践证明,这种检测数字集成电路质量的方法是有效的,不仅适用于早期生产的TTL数字电路,也适用于近年生产的MOS集成电路。为防止MOS型数字电路在检测时被静电高压损坏,应尽量避开输入端,并在手腕上戴上接地的金属箍。需要用烙铁焊接时,应将烙铁良好接地(三针插头可用),或在焊接前拔掉电源数字逻辑电路有什么用数字逻辑电路有什么用,以免漏电损坏烙铁。

    在数字电路中,最基本的逻辑电路是门电路。门电路可以组成各种逻辑电路,所以门电路在数字电路中应用最为广泛。基于这两个原因,下面主要介绍门电路性能的简单检测方法,简单介绍一下触发器和计数器的检测方法。

    门电路的基本形式包括“与”门、“非”门、“或”门、“与非”门、“或非”门,其代表符号和逻辑功能如表9-6所示。需要指出的是,数字电路中的逻辑关系分为正逻辑和负逻辑。如果指定高电平为“1”,低电平为“0”,则称为正逻辑;否则,如果指定的高电平为“0”,低电平为“1”,则称为负逻辑。

    ▼表9-6 几种门逻辑功能比较

    下面以“与非”门电路为例,介绍其主要技术指标的引脚识别和检测方法。其他类型数字电路的检测方法因篇幅限制不再赘述。典型 TTL 与非门的主要参数如表 9-7 所示。

    ▼表9-7 典型TTL“与非”门的主要参数

    注:*表示用示波器测试tpt时,“与非”门的输入端要接一个幅度为3V、频率为2MHz的方波信号。

    检测电源和接地引脚

    “与非”门电路和其他数字电路的电源引脚和接地引脚有两种排列方式:左上角的一个是电源引脚,右下角的一个是接地引脚,例如如图9-20所示;中间上一个为电源引脚,中间下一个为接地引脚,如图9-21所示。这两个引脚的排列方式,前者最多,后者较少,而且大多是国产老款。

    图 9-20 数字电路的电源和接地引脚

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    图 9-21 旧数字电路的电源和接地引脚

    数字电路的电源引脚和接地引脚之间,正向和反向电阻值一般有明显的差异。红色表笔接电源、黑色表笔接地时测得的电阻为几千欧。大。根据这两种方法,一般不难检测其电源和接地引脚。

    门电路输入输出引脚检测

    根据门电路输入短路电流值不大于2.2 mA,输出低电平电压不大于0.35V的特点,其输入引脚和输出引脚可以很容易地检测到。将待检测门电路的电源管脚接+5V电压,地管脚按要求接地。然后用万用表依次检测各引脚与地引脚之间的短路电流,如图9-22所示。如果其值小于2.2mA,则该引脚为输入引脚,否则为输出引脚。另外,当“与非”门的输入端悬空时,相当于输入了一个高电平。此时其输出端应为低电平。基于此,您可以进一步验证其输出引脚。

    对于CMOS与非门电路,用万用表R×1k挡,将黑色表笔接到它的地脚上,用红色表笔依次检测其他脚与地脚之间的电阻,与使用稍大的电阻值。它是“与非”门的输入端,电阻值较小的管脚是它的输出端。这种方法也适用于数字电路,例如或非门、与门和反相器。

    图 9-22 输入输出引脚检测

    检测同一组“与非”门的输入和输出引脚

    将“与非”门的电源管脚接5V电压,地管脚按要求正确接地,万用表调到DC 10V档,黑表笔接地,红表笔接任意输出管脚,如图9-23所示。使用一根电线,依次将其输入引脚短接到地,然后观察输出电压的变化。所有能将输出管脚电压从低电平变为高电平(大于2.7V)的输入管脚都是同一个与非门的输入管脚。然后将红色表笔移到另一个输出脚上,重复上述实验,可以找出输出端对应的所有输入脚,它们构成另一个“与非”门。有几个输出引脚,这意味着集成电路由几个与非门组成。

    图 9-23 “与非”门输入和输出引脚的检测

    顺便说一句,对任何一个输出引脚的电压变化都没有影响的引脚可以认为是空引脚或者引脚内部断路,这样的引脚可以在使用过程中剪掉。另外,在检测完集成电路所有管脚的功能后,最好画出如图9-24所示的功能框图,以方便使用。

    图 9-24 数字电路功能框图

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