Компьютерная техника, радиоэлектроника, электрика

Суббота Ноябрь 17, 2018
  • Register

В каждом примере описаны условия проявления отдельных неисправно­стей. Предполагается, что в каждом случае неисправность обусловлена дефектом одного элемента схемы, но данная неисправность схемы может быть связана с несколькими элементами. Все потенциалы измеряются в вольтах относительно шасси с помощью вольтметра с чувствительно­стью 20 кОм/В.

1. Усилитель постоянного тока (рис. 38.10)

Контрольная точка

1

2

3

4

Номинальное напряжение

0,7

0,1

5,1

4,5

Неисправность А

(нет выходного сигнала)

0

0

8,65

8

Неисправность В

(нет выходного сигнала)

0,01

0,01

8,4

7,75

Неисправность С

(нет выходного сигнала)

0,48

0

0,02

0

Неисправность D

(нет выходного сигнала)

0,7

0,1

5,1

4,7

Неисправность А

Транзистор T1 в состоянии отсечки, Ve = 0, Vc = VCC. Отсечка обусловлена ну­левым напряжением на базе этого транзистора (контрольная точка 1). Так как между двумя транзисторами существует непосредственная связь по постоянному току, напряжение на базе транзистора T2 увеличивается вместе с увеличением напряжения на коллекторе транзистора T1, что приводит к насыщению транзи­стора T2.
Ответ: обрыв резистора R1.

Неисправность В

Транзистор T1 в состоянии отсечки. Напряжения в контрольных точках 1 и 2 равны, что наводит на мысль о наличии короткого замыкания. Эти напряжения определяются резисторным делителем, составленным из резистора R1 (1,6 МОм), включенного последовательно с параллельной парой резисторов R2 (70 кОм)

Усилитель постоянного тока

Рис. 38.10.

и R4 (1 кОм). Как и в случае неисправности А, транзистор T2 находится в состоянии насыщения.

Ответ: короткое замыкание перехода база-эмиттер транзистора T1.

Неисправность С
Оба транзистора в состоянии отсечки. Напряжение на эмиттере транзистора T2 равно нулю (контрольная точка 4). Низкое напряжение на коллекторе тран­зистора T1 указывает на насыщение транзистора, в то время как напряжение на его базе (контрольная точка 2) равно нулю. Такая ситуация соответствует отсечке транзистора в результате обрыва резистора в цепи коллектора. Пониже­ние напряжения на базе транзистора T1 (относительно номинального значения) связано с протеканием большого базового тока через резистор R1 (1,6 МОм).
Ответ: обрыв резистора R3.
Неисправность D
Транзистор T1 работает в нормальном статическом режиме. Насыщение тран­зистора T12привело бы к высокому напряжению на его эмиттере. Поскольку на­пряжение на эмиттере близко к номинальному, а выходной сигнал отсутствует, транзистор T2 должен находиться в состоянии отсечки. Повреждение транзи­стора, например внутренний обрыв перехода база-эмиттер, привело бы к нулево­му напряжению на эмиттере. При внутреннем обрыве коллекторного перехода напряжение на эмиттере было бы очень мало. Неисправность может быть об­условлена только обрывом резистора R5.
Ответ: обрыв резистора R5.

2. Двухкаскадный усилитель с RC-связью на полевых транзисторах (рис. 38.11)

Контрольная точка

1

2

3

4

5

6

Номинальное напряжение

15

2,4

5,55

0

3,3

12,75

Неисправность А

 (нет выходного сигнала)

15

0

0

0

3,3

12,75

Неисправность В

(нет выходного сигнала)

15

2,4

5,55

5,55

7,5

9,9

Неисправность С

(нет выходного сигнала)

15

2,4

5,55

0

4,1

15

Неисправность D

(нет выходного сигнала)

15

2,4

5,55

0

6,1

10,8

Неисправность Е

(низкий уровень выходного сигнала)

15

2,4

5,55

0

3,3

12,75

Двухкаскадный усилитель с RC-связью на полевых транзисторах

Рис. 38.11.

Неисправность А

Транзистор T1 в состоянии отсечки. Транзистор T2 в нормальном режиме. Ну­левое напряжение на стоке и истоке наводит на мысль об обрыве резистора R2. Заметим, что при обрыве резистора R3 было бы получено высокое значение истокового напряжения.

Ответ: обрыв резистора R2.

Неисправность В

Транзистор T1 в нормальном режиме. Транзистор T2 насыщен (высокое напря­жение на истоке-стоке). Полевой транзистор может перейти в состояние насы­щения при уменьшении напряжения обратного смещения затвор-исток VGS. В случае полевого транзистора с каналом n-типа, используемого в данной схеме, это может произойти или при уменьшении абсолютной величины напряжения на затворе (приближении потенциала затвора к потенциалу истока с уменьше­нием падения напряжения VGS), или при удалении резистора утечки затвора (см. также неисправность D). Измерения в контрольных точках 3 и 4 указывают на короткое замыкание конденсатора C2. Это приводит к увеличению напряже­ния на затворе транзистора T2 с соответствующим уменьшением напряжения обратного смещения и увеличением тока через транзистор.
Ответ: короткое замыкание конденсатора Сч.


Неисправность С
Транзистор T1 в нормальном режиме. Напряжение на стоке транзистора T2 равно напряжению источника питания (15 В), что указывает на отсечку этого транзистора. Увеличение напряжения на истоке (контрольная точка 5) указы­вает на обрыв резистора R6. Заметим, что неисправность транзистора, связанная с внутренним обрывом перехода, приводила бы к отсечке, но одновременно и к нулевому напряжению на истоке.
Ответ: обрыв резистора R6.


Неисправность D
Транзистор T1 в нормальном режиме. Транзистор T2 насыщен (высокое напря­жение на истоке и стоке). Поскольку напряжение на затворе остается равным нулю, насыщение связано с обрывом резистора утечки затвора, что приводит к потере обратного смещения и увеличению тока стока.
Ответ: обрыв резистора R4.


Неисправность Е
Все напряжения по постоянному току в схеме соответствуют номинальным зна­чениям. Следовательно, неисправность связана с прохождением переменного тока. Низкий уровень выходного сигнала указывает на обрыв развязывающего конденсатора в цепи истока, что приводит к появлению отрицательной обратной связи по переменному току и уменьшению коэффициента усиления схемы.
Ответ: обрыв конденсатора C3 или C5.

3. Стабилизированный источник питания (рис. 38.12)

 Примечание. Всегда начинайте с измерения опорного напряжения ста­билитрона. Низкое или нулевое падение напряжения на стабилитроне указывает на то, что стабилитрон не находится в области пробоя. Это может быть связано либо с неисправностью самого стабилитрона, либо с повреждением резистора, определяющего ток стабилитрона (резистор R5 в схеме на рис. 38.12).

Стабилизированный источник питания

Рис. 38.12.

 

Контрольная точка          

1

2

3

4

5

Номинальное напряжение

18

14,1

8,75

9,35

13,3

Неисправность А

19,5

2,65

0

0,7

2,0

Неисправность В

19,8

13,5

8,75

9,35

13,5

Неисправность С

20

20

8,65

0

19,3

Неисправность D

19,5

0

0

0

0

Неисправность Е

20

20

0

0

0

Неисправность А
Опорное напряжение стабилитрона равно нулю, что указывает на короткое за­мыкание между контрольной точкой 3 и шасси. Заметим, что обрыв резистора R5 не привел бы к нулевому показанию вольтметра в точке 3, так как внутрен­нее сопротивление вольтметра дополнило бы эмиттерную цепь транзистора T2 и прибор показал бы падение напряжения.
Ответ: короткое замыкание стабилитрона Z1 или конденсатора C3.
Неисправность В
Стабилитрон работает. Контрольные точки 2 и 5 имеют одинаковые потенциалы, что указывает на короткое замыкание. Транзистор T1 находится в состоянии отсечки, поэтому увеличилось напряжение на его коллекторе (в контрольной точке 1).
Ответ: короткое замыкание эмиттерного перехода транзистора T1.
Неисправность С
Падение напряженияна стабилитроне на 0,1 В меньше номинального напряже­ния стабилизации. Это указывает на то, что стабилитрон находится в рабочей области (области пробоя), но получает недостаточный ток. Причиной такой си­туации является отсечка транзистора T2 (на его коллекторе 20 В). Отсечка связана с нулевым напряжением на базе этого транзистора, что указывает на обрыв в цепи смещения.
Ответ: обрыв резистора R3 или верхней части потенциометра R1.
Неисправность D
Нулевое напряжение на стабилитроне обусловлено нулевым напряжением в кон­трольной точке 5. Транзистор T2 находится в состоянии отсечки (на его базе и эмиттере нулевое напряжение). В контрольной точке 1 измеренное напряжение почти соответствует номинальному напряжению, однако на коллекторе транзи­стора T2 все те же 0 В. Это указывает на неисправность элементов R2 или C2.
Ответ: обрыв резистора R2 или короткое замыкание конденсатора C2.
Неисправность Е
Нулевое напряжение на стабилитроне обусловлено нулевым напряжением в кон­трольной точке 5. Напряжение на эмиттерном переходе транзистора T1 равно разности напряжений в контрольных точках 2 и 5: 20 – 0 = 20 В. Хорошо из­вестно, что pn-переход не может поддерживать прямое напряжение смещения, превышающее 0,7 В.
Ответ: обрыв эмиттерного перехода транзистора T1.

4. Выходной каскад (рис. 38.13)

Примечание. Следует начать с проверки напряжения в контрольной точке 4, где номинальное значение напряжения приблизительно равно 0,5VCC.Если измеренное напряжение больше, то транзистор T3 имеет более высокую проводимость, чем транзистор T1, и наоборот.

Неисправность А

В контрольной точке 4 действует полное напряжение источника питания VCC. Транзистор T3 насыщен, а транзистор T2 находится в состоянии отсечки. КоллекторT1 (контрольная точка 2) находится под напряжением VCC, что указы­вает на отсечку этого транзистора. Напряжение на базе T1 равно нулю, следо­вательно, неисправна цепь смещения.

Ответ: обрыв резистора R2.

Выходной каскад

Рис. 38.13.

Контрольная точка

1

2

3

4

5

Номинальное напряжение

0,61

6,3

6,7

6,45

12

Неисправность А

(нет выходного сигнала)

0

12

12

12

12

Неисправность В

(нет выходного сигнала)

0,19

0

0,79

1,09

12

Неисправность С

(очень низкий выходной сигнал)

0,4

1,1

1,08

1,08

12

Неисправность D

(нет выходного сигнала)

0,61

5,85

6,22

6,0

12

 

Неисправность В
Контрольная точка 2 имеет нулевой потенциал, что указывает на возможное короткое замыкание на шасси. Такое короткое замыкание приводит к очень сильному прямому смещению эмиттерного перехода транзистора T2, зарядке конденсатора C2 и уменьшению напряжения в контрольной точке 4. Низкое напряжение на базе T1 связано с низким напряжением в контрольной точке 4.
Ответ: короткое замыкание коллекторного перехода транзистора T2 или конденсатора C1.
Неисправность С
Напряжение в контрольной точке 4 существенно меньше номинального напряже­ния, Конденсатор C2 заряжается через транзистор T2, проводимость которого выше, чем в нормальном режиме, из-за низкого напряжения на его базе (кон­трольная точка 2). Низкий потенциал контрольной точки 2 не связан с насыще­нием T1. Заметим, что напряжение прямого смещения VBEэтого транзистора составляет всего 0,4 В вместо номинального значения 0,61 В. Таким образом, T1 должен находиться в состоянии отсечки в результате обрыва резистора в цепи коллектора. Отсечка не полная: транзистор T1 проводит ток, который проте­кает через эмиттерный переход транзистора T2 и заряжает конденсатор C2, что приводит к уменьшению напряжения в контрольной точке 4 до 1,08 В.
Потенциал базы T3 равен потенциалу коллектора T1, поскольку через рези­стор R5не протекает ток. Транзистор T3 находится в состоянии отсечки.
Ответ: обрыв резистора R6.
Неисправность D
Измеренные значения напряжений приблизительно совпадают с номинальными значениями. Следовательно, неисправность связана с прохождением переменно­го тока. Обрыв конденсатора C2 мог бы привести к небольшому уменьшению напряжения в контрольной точке 4 относительно номинального значения, так как баланс между двумя выходными транзисторами T2 и T3 больше не поддер­живается за счет заряда на конденсаторе C2.
Ответ: обрыв конденсатора C2.

 

5. Бистабильный мультивибратор (рис. 38.14)

В контрольных точках схемы должны действовать следующие номиналь­ные значения напряжений:

Контрольная точка

1

2

3

4

5

Состояние I

(транзистор T1 закрыт)

1,1

0,45

18,5

1,3

1,2

Состояние II

(транзистор T1 открыт)

1,1

1,3

1,2

0,45

18,5

В каждом из следующих случаев сигнал на выходе не изменяется при подаче на вход мультивибратора входного импульса.

Бистабильный мультивибратор

Рис. 38.14.

Контрольная точка

1

2

3

4

5

Неисправность А

0,95

0,95

18,5

1,6

1,0

Неисправность В

0,9.5

0

18,5

1,6

1,0

Неисправность С

0,1

0,7

0,1

0,05

18,5

Неисправность D

1,1

0,45

18,5

1,3

1,2

Неисправность Е

7,7

8,0

19,0

8,0

19,0

Примечание. Бистабильный мультивибратор имеет два устойчивых состояния, в которых он может находиться, и, следовательно, два воз­можных набора номинальных напряжений в точках схемы.При лока­лизации неисправности сначала определяется состояние каждого тран­зистора, затем измеренные напряжения сравниваются с номинальными напряжениями для определения причины отсутствия переключения из одного состояния в другое.
Неисправность А
Транзистор T1 закрыт (отсечка), транзистор T2 открыт (насыщение). Напряже­ние VBE. Для транзистора T1 равно нулю, что указывает на короткое замыкание между его базой и эмиттером. Напряжение в контрольной точке 1 (0,95 В) в этом случае определяется падением напряжения на резисторе R4.
Ответ: короткое замыкание эмиттерного перехода транзистора T1.
Неисправность В
Транзистор T1 закрыт, транзистор T2 открыт. Нулевое напряжение на базе транзистора T1 указывает на неисправность цепи смещения R6 – R3.
Ответ: обрыв резистора R6.
Неисправность С
Транзистор T2 в состоянии отсечки. Кажется, что транзистор T1 насыщен; од­нако низкое напряжение на эмиттере (0,1 В в контрольной точке 1) указывает на отсечку из-за обрыва коллекторного резистора R1. Измеряемое напряжение на коллекторе транзистора T1 (контрольная точка 3) обусловлено внутренним сопротивлением вольтметра, а измеряемое напряжение на эмиттере (контроль­ная точка 1) — большим базовым током, протекающим через прямосмещенный эмиттериый переход транзистора T1.
Ответ: обрыв резистора R1.
Неисправность D
Все постоянные напряжения в норме. Неисправность связана с переменным то­ком.
Ответ: обрыв конденсатора C1.
Неисправность Е
Показания вольтметра одинаковы для обоих транзисторов (оба в состоянии от­сечки). Следовательно, неисправность должна быть общей для обоих транзисто­ров. Резистор R4 – единственный общий элемент, влияющий на режим схемы по постоянному току. Показание вольтметра в контрольной точке 1 обусловлено его внутренним сопротивлением.
Ответ: обрыв резистора R4.

6. Цифровая схема (рис. 38.15)

Описание схемы. Схема на рис. 38.15 является частью светового кон­троллера нагрузки линии передачи. Импульсы, поступающие на вход этой схемы, подсчитываются двоичным счетчиком на микросхеме ИС 5, который является делителем на 5. как видно из таблицы состояний его выходов. Сигналы, снимаемые с трех выходов ИС 5, выхода С (вывод 8), выхода B (вывод 9) и выхода А (вывод 12), формируют двоичный код, соответствующий определенной функции рассматриваемой системы. На­пример, когда состояние выходов СВА счетчика соответствует двоичной комбинации 000, зажигается ЖЕЛТЫЙ светодиод, а ЗЕЛЕНЫЙ и КРАС­НЫЙ светодиоды погашены. В состоянии 011 зажигаются ЖЕЛТЫЙ и КРАСНЫЙ светодиоды, а ЗЕЛЕНЫЙ погашен и т. д. Счетчик сбрасывается в исходное состояние 000 после зажигания ЗЕЛЕНОГО светодиода. Комбинационные логические схемы, следующие за счетчиком, образ схему управления зажиганием светодиодов. Микросхемы ИС 7а, ИС 7b, ИС 7с – буферные усилители тока.

Цифровая схема

Рис. 38.15. Таблица состояний выходов микросхемы ИС5

С

B

А

Активный выход

0

0

0

Желтый

0

0

1

Красный

0

1

0

Красный

0

1

1

Красный/желтый

1

0

0

Зеленый

Исходя из описанного ниже признака неисправности иизмеренныхлогических состояний на выводах микросхем, установить причину неисправности схемы.

 

Признак неисправности: не зажигается ЗЕЛЕНЫЙ светодиод

При проверке функционирования схемы путем подачи на вход отдельных им­пульсов с выхода логического импульсного генератора в соответствующих узлах схемы были зарегистрированы логические состояния микросхем ИС5, ИС6d, ИС7с. Все показания сняты с помощью логического пробника.

Выводы

ИС 5

ИС 6d

ИС 7с

С

В

А

4

5

6

3

4

 

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

0

0

1

1

1

1

0

1

1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

1

0

1

1

1

1

Ответ. По состояниям выходов ИС 5 видно, что «зеленая» двоичная по­следовательность 100 отсутствует, поэтому на выводах 3 и 4 ИС 7с действует уровень логической 1, удерживающий ЗЕЛЕНЫЙ светодиод в выключенном со­стоянии. Неисправность – константный 0 на выходе С счетчика ИС 5. Счетчик сбрасывается в состояние 000 сразу же после «красно-желтой» комбинации.
Возможная неисправность: константный 0 на выводе 8 или выводе 2 счетчика ИС 5.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить