«РАДИО-86РК» - ИСПЫТАТЕЛЬ МИКРОСХЕМ

С. РЫЧИХИН, г. Первоуральск, Свердловской обл.

В руки радиолюбителей часто попадают интегральные микросхемы (ИМС) из случайных источников. Нередко они оказываются неисправными, поэтому перед установкой в собираемое устройство их необходимо проверить, В статье описывается несложная приставка к радиолюбительскому компьютеру "Радио-86РК", позволяющая быстро проверить микросхемы ТТЛ. Как показала практика, оно пригодно и для проверки микросхем КМОП.

Предлагаемое вниманию читателей устройство (его принципиальная схема изображена на рисунке) состоит из регистра хранения выходных буферов коммутатора и узла защиты источника напряжения +5В компьютера от короткого замыкания. Потребляемый приставкой ток — не более 150мА.

Принцип действия приставки состоит в следующем.

Если данный выход буфера подключен к выходу проверяемой ИМС или к выводу питания то он устанавливается программой в единичное состояние, т. е. выходной транзистор буфера закрывается, и вывод микросхемы оказывается подключенным к плюсовой шине питания, через резистор сопротивлением 10кОм. Иными словами буфер, как бы выключен. То же самое будет и при подаче на вход проверяемой ИМС напряжения с уровнем логической 1. Если же на вход подать сигнал с уровнем логического 0 выходной транзистор буфера откроется и соединит вход ИМС с минусовым проводом питания. Является ли данный вывод ИМС входом или выходом пользователь определяет сам.

Сказанное удовлетворяет условиям работы ИМС ТТЛ. Поскольку ИМС КМОП имеют большое входное сопротивление, то, как непосредственное подключение к плюсовому проводу питания, так и через резистор сопротивлением 10кОм ими воспринимается одинаково — как сигнал с уровнем логической 1.

Данные для записи в регистры DD1, DD2 и DD3 выводятся через порт А, запись производится по сигналам порта В (линии В0, В1 и В2 соответственно).

Информация с гнезд розетки (XS1 илиХ32), в которую установлена проверяемая микросхема, передается через регистры DD6, DD9 DD10 порта С, считывание осуществляется по сигналам порта В (линии ВЗ, В4, В5).

Узел защиты источника напряжения +5В от возможных перегрузок и коротких замыканий собран на транзисторах VT1 VT2 и рассчитан на ток срабатывания 120-150мА. При небольшом токе на грузки через эмиттерный переход транзистора VT1 резистор R2 светодиод HL1 и участок эмиттер—коллектор VT2 течет ток, при котором VT1 находится в режиме насыщения. При увеличении тока нагрузки до 100мА транзистор VT1 начинает выходить из насыщения падение напряжения на его участке эмиттер— коллектор начинает возрастать что, в свою очередь вызывает уменьшение тока через базу VT2. В результате коллекторный ток последнего уменьшается, транзистор VT1 закрывается еще больше и т. д. Процесс протекает лавинообразно и оба транзистора, в конечном счете, закрываются, а светодиод HL1 гаснет, сигнализируя о неисправности. Не горит он до тех пор, пока нагрузка не будет отключена.

Цепи питания микросхем приставки зашунтированы конденсаторами С1—СЗ, включенными параллельно каскадам DD1, DD4, DD8, DD2, DD5, DD9, DD3, DD6, DD10.

Коды программы с построчными контрольными суммами приведены в табл. 1 контрольные суммы ее блоков—в табл. 2. В памяти компьютера она занимает адреса с 0000Н по 07FEH. Для ввода/ вывода информации на экран программа использует только стандартные подпрограммы МОНИТОРа и может работать как с “Радио 86PK” с ОЗУ объемом 16 и 32 Кбайт так и с любым другим РК-совместимым компьютером.

При запуске программы на экран выводится сообщение "Подключите плату" и записываются коды в порты А0—A3. После подключения приставки и нажатия на клавишу <ВК> появляется вопрос “Тип ИМС" нужный для заголовка (можно ввести название ИМС или просто нажать <ВК>). После этого на экране появляется таблица, из которой по назначению выводов ("цоколевке") выбирают соответствующую клавишу. Нажав, ее вы увидите сообщение "Установите ИМС" и возможно дополнительную инструкцию (при этом все выходы буферов находятся в единичном состоянии). Установив ИМС в соответствующую розетку (вывод 1 ИМС — в гнездо 1 розетки, если нет дополнительной инструкции) нажимают на клавишу <ВК>. На экране появляется указание, какую кнопку приставки (SB1— SB6) следует нажать для подачи напряжения питания на данную ИМС. После нажатия этой кнопки, а вслед за ней <ВК>, на экране появляются название ИМС и схематичное изображение розетки с нумерацией гнезд. Входы ИМС маркируют символом "-", выходы оставляют немаркированными, т. е. со знаками "g" (код 7FH).

Далее на входы "подают" (вместо точек) "0" или "1”. Можно каким-либо образом обозначить выводы справа или слева от изображения. Когда все закончено, вновь нажимают клавишу <ВК>. При этом происходит следующее, программа считывает с экрана распределение ВХОДОВ и выходов (для того чтобы буферы, подключенные к выходам ИМС, всегда находились в единичном состоянии, т. е. были закрыты), затем коды, которые вы подаете, и записывает их в регистры DD1—DD3. Следует помнить, что сигналы подаются не одновременно, т. е. сначала первые восемь затем следующие восемь и, наконец, последние восемь, поэтому для тактируемых триггеров регистров хранения и т. п. ИМС сигнал записи и данных лучше подавать в два приема (вначале ввести данные, за тем сигнал записи).

После подачи сигналов на ИМС программа считывает сигналы, на ее выводах последовательно принимая через порт С информацию с выводов DD8— DD10 и выводит ее на экран. Внизу появляется инструкция. Если вы набрали окончание проверки, на экран выводится сообщение "Выньте ИМС, АР2 — новая ИМС, СТР - МОНИТОР". Отключите питание, вернув нажатую ранее кнопку в исходное положение. При нажатии на клавишу <АР2> проверка начнется снова при нажатии на <СТР> компьютер выйдет в МОНИТОР.

В приставке использованы розетки PC24 (XS2) и самодельная 20 гнездная (изготовлена из двух PC14). Кнопочный переключатель SB1-SB6 - П2К с зависимой фиксацией кнопок. Детали приставки монтируют на небольшой плате, которую затем помещают в корпус соответствующих размеров с вырезом в верхней стенке напротив розеток XS1 и XS2. С разъемом компьютера приставку соединяют 24 проводным кабелем, оканчивающимся соответствующей вилкой.

Регистры К1533ИР23 (DD1—DD3) можно заменить любыми другими регистрами, в которых запись информации происходит по перепаду из 0 в 1, буферы К1533ЛП17- инверторами с ОК, но для этого придется изменить программу следующим образом, по адресам 000BH и 0439Н записать код 00 (вместо FF) а по адресам 0390Н 0ЗАЗН и 0ЗВ6Н — код 2F (вместо 00). Регистры К1533ИР22 заменимы любыми, не инвертирующими элементами с тремя состояниями на выходе, которые разрывают выходную цепь при логической 1 на управляющем входе.

Налаживание устройства собранного из исправных деталей и без ошибок в монтаже сводится к установке тока срабатывания узла защиты подбором резистора R1. Для этого временно отсоединяют узел от резисторов R5—R27 и кнопки SВ1 и нагружают его включенным реостатом, переменным резистором сопротивлением 100Ом с мощностью рассеяния 1,5-2Вт. Резистор R1 заменяют соединенными последовательно переменным резистором сопротивлением 47-68кОм (обозначим его R1.1) и постоянным 0,5-1кОм (R1.2). Установив сопротивление нагрузочного резистора 40-45Ом, а резистора R1.1 — около 1кОм, подают на вход узла защиты напряжение 5В. Контролируя вольтметром напряжение между эмиттером и коллектором транзистора VT1, медленно увеличивают сопротивление резистора R1.1 до тех пор, пока это напряжение не начнет возрастать. Затем отключают источник напряжения 5В, и, измерив, суммарное сопротивление резисторов в цепи базы транзистора VT2 заменяют их одним постоянным близкого сопротивления.

Работу узла защиты проверяют, снова подав на вход напряжение 5В и уменьшая сопротивление нагрузочного резистора. С увеличением тока нагрузки напряжение на нем должно резко падать до нуля, а светодиод HL1 — гаснуть. Убедившись в этом, восстанавливают соединение узла с резисторами R5—R27 и кнопкой SB1.

Перед началом эксплуатации рекомендуется ознакомиться с работой программы без подключения приставки к компьютеру.

Описание компьютера Радио-86РК

Журнал РАДИО