Микросхема 7106 схема включения. Аналого-цифровые преобразователи ВТ7106 и ВТ7107. Справочные данные. Принципиальная схема мультиметра

Аналого-цифровые преобразователи ВТ7106 и ВТ7107. Справочные данные

Самостоятельно организовать и произвести ремонт мультиметра вполне по силам каждому пользователю, хорошо знакомому с азами электроники и электротехники. Но прежде чем приступать к такому ремонту необходимо попробовать разобраться с характером возникшего повреждения.

Визуально обнаруживаемые дефекты (заводской брак)

Проверить исправность прибора на начальной стадии ремонта удобнее всего путём осмотра его электронной схемы. Для данного случая разработаны следующие правила поиска неисправностей:

Если мультиметр выдает неправильные показания во всех режимах и микросхема IC1 нагревается, то надо осмотреть разъемы для проверки транзисторов. Если длинные выводы замкнулись, то ремонт будет заключаться всего-навсего в их размыкании.

В общей же сложности визуально определяемых неисправностей может набраться достаточное количество. С некоторыми из них вы можете ознакомиться в таблице и затем устранить своими руками. (по адресу: http://myfta.ru/articles/remont-multimetrov.) Перед ремонтом необходимо изучить , которая обычно дается в паспорте.

Проверка дисплея

Если хотят проверить исправность и провести ремонт индикатора мультиметра, то обычно прибегают к помощи дополнительного прибора, выдающего сигнал подходящей частоты и амплитуды (50-60 Гц и единицы вольт). При его отсутствии можно воспользоваться мультиметром типа M832 с функцией генерации прямоугольных импульсов (меандра).

Для диагностики и ремонта дисплея мультиметра необходимо вынуть рабочую плату из корпуса прибора и выбрать удобное для проверки контактов индикатора положение (экраном вверх). После этого следует присоединить конец одного щупа к общему выводу исследуемого индикатора (он расположен в нижнем ряду, крайний слева), а другим концом поочередно прикасаться к сигнальным выводам дисплея. При этом все его сегменты должны загораться один за другим согласно разводке сигнальных шин, с которой следует ознакомиться отдельно. Нормальное «срабатывание» проверяемых сегментов во всех режимах свидетельствует о том, что дисплей исправен.

Дополнительная информация. Указанная неисправность чаще всего проявляется в процессе эксплуатации цифрового мультиметра, в котором его измерительная часть выходит из строя и нуждается в ремонте крайне редко (при условии, что соблюдаются требования инструкции).

Последнее замечание касается лишь постоянных величин, при измерении которых мультиметр хорошо защищён по перегрузкам. Серьёзные затруднения с выявлением причин отказа прибора чаще всего встречаются при определении сопротивлений участка цепи и в режиме прозвонки.

Неполадки, связанные с проверкой сопротивлений

В данном режиме характерные неисправности, как правило, проявляются в измерительных диапазонах до 200 и до 2000 Ом. При попадании на вход постороннего напряжения, как правило, сгорают резисторы под обозначениями R5, R6, R10, R18, а также транзистор Q1. Кроме того, нередко пробивается и конденсатор C6. Последствия воздействия постороннего потенциала проявляются следующим образом:

Обратите внимание! В других режимах измерения этот транзистор замкнут накоротко и поэтому влияния на показания дисплея не оказывает.

При пробое C6 мультиметр не будет работать на измерительных пределах 20, 200 и 1000 Вольт (не исключён и вариант сильного занижения показания).

Если мультиметр постоянно пищит при прозвонке или молчит, то причиной может быть некачественная пайка выводов микросхемы IC2. Ремонт заключается в тщательной пайке.

Неполадки в АЦП

Обследование и ремонт неработающего мультиметра, неисправность которого не связана с уже рассмотренными случаями, рекомендуется начинать с проверки напряжения 3 Вольта на питающей шине АЦП. При этом в первую очередь необходимо убедиться в том, что отсутствует пробой между питающим выводом и общей клеммой преобразователя.

Пропадание элементов индикации на экране дисплея при наличии питающего преобразователь напряжения с большой долей вероятности свидетельствует о повреждении его схемы. Такой же вывод можно сделать и при выгорании значительного количества схемных элементов, расположенных поблизости от АЦП.

Важно! На практике этот узел «выгорает» лишь при попадании на его вход достаточно высокого напряжения (более 220 Вольт), что проявляется визуально в виде трещин в компаунде модуля.

Тестирование АЦП

Прежде чем говорить о ремонте, необходимо провести проверку. Простым способом тестирования АЦП на пригодность к дальнейшей эксплуатации является прозвонка его выводов с использованием заведомо исправного мультиметра того же класса. Отметим, что для такой проверки не подходит случай, когда второй мультиметр неправильно показывает результаты измерений.

При подготовке к работе прибор переводится в режим «прозвонки» диодов, а измерительный конец провода в красной изоляции подсоединяется к выводу микросхемы «минус питания». Вслед за этим чёрным щупом последовательно касаются каждой из её сигнальных ножек. Так как на входах схемы имеются защитные диоды, включённые в обратном направлении, после подачи прямого напряжения от стороннего мультиметра они должны открыться.

Факт их открытия фиксируется на дисплее в виде падения напряжения на переходе полупроводникового элемента. Аналогично проверяется схема при подключении щупа в чёрной изоляции к контакту 1 (+ питания АЦП) с последующим касанием всех остальных выводов. При этом показания на экране дисплея должны быть такими же, как в первом случае.

При смене полярности подключения второго измерительного прибора его индикатор всегда показывает обрыв, поскольку входное сопротивление рабочей микросхемы достаточно велико. При этом неисправными будут считаться выводы, в обоих случаях показывающие конечное значение сопротивления. Если при любом из описанных вариантов подключения мультиметр показывает обрыв – это с большой вероятностью свидетельствует о внутреннем обрыве схемы.

Возможен ли в таком случае ремонт?

Поскольку современные АЦП чаще всего выпускаются в интегральном исполнении (без корпуса), то заменить их редко кому удаётся. Так что если преобразователь сгорел, то починить мультиметр не удастся, ремонту он не подлежит.

Неполадки в круговом переключателе

Ремонт потребуется, если возникли неисправности, связанные с пропаданием контакта в круговом галетном переключателе. Это проявляется не только в том, что не включается мультиметр, но и в невозможности получить нормальное соединение без сильного нажатия на галетник. Объясняется это тем, что в контактные дорожки редко покрываются качественной смазкой, что приводит к их быстрому окислению.

При эксплуатации в пыльных условиях, например, они через какое-то время загрязняются и теряют контакт с переключающей планкой. Для ремонта этого узла мультиметра достаточно удалить из его корпуса печатную плату и протереть контактные дорожки ваткой, смоченной в спирте. Затем на них следует нанести тонкий слой качественного технического вазелина.

В заключении отметим, что при обнаружении заводских «непропаев» или замыканий контактов в мультиметре следует устранить эти недоработки, воспользовавшись низковольтным паяльником с хорошо отточенным жалом. В случае отсутствия полной уверенности в причине поломки прибора следует обратиться к специалисту по ремонту измерительной техники.

«А что там собсно разгонять?», спросите вы, а там как раз есть чего разогнать. Но сначала немного теории…

В основном тестеры базируются на одной и той же универсальной микросхеме АЦП (Аналого Цифровой Преобразователь) ICL7106. Она имеет отечественный аналог К572ПВ5. Микросхема устроена так, что имеет основной вход, предельные значения которого есть напряжение от -0.2В до +0.2В - это крайние показания «-1999», если превысить этот порог, то будет индицироваться перегрузка «-1». Микросхема настолько универсальна, что на ней делают тестеры, термометры, измерители давления… в общем, все, что имеет линейное изменение напряжение с датчика.

Теперь о частотах ее работы. Стандартная частота для нее 56кГц, и что самое странное, во всех тестерах она занижена, и равна примерно 20кГц. Видимо, это сделано для усреднения результата, но, тогда, скажем, быстроизменяющееся напряжение или ток в небольших пределах мы будем видеть как стабильное число, в то время как оно совсем не стабильно. При срочной работе, и когда надо измерять много точек с напряжением, или подбирать номинал, перебирая много резисторов, то, честно говоря, начинает раздражать, пока этот тестер сообразит.

Задает нужную частоту работы АЦП цепочка из 1 конденсатора и 1 резистора. Резистор равен 100кОм, но как показывает практика, он почти не меняет частоту. В стандартном включении всех тестеров, конденсатор имеет номинал в 100р, мы же поставим 30р, 33р, 36р, или 39р, в зависимости от конкретного случая, и кому как удобнее работать. Ставить меньше 30р не рекомендую ввиду того, что частота будет слишком высокой, не в плане того, что АЦП перестанет работать, просто слишком быстро будут меняться числа на экране, и просто не успеете их фиксировать.

В качестве примера приведу разгон двух тестеров, одного старого маленького, ускоренного еще давно (лет 6 назад), и одного нового большого, который будет разогнан сейчас.

Разгон в маленьких тестерах
Для примера взят тестер фирмы UNI-T M838, самая старшая модель в данном классе, имеет пищалку в режиме проверки диодов и термометр.
Его внешний вид:

Не пугайтесь, просто ему досталось за всю его длинную жизнь… Я его купил тогда, когда цифровики только появлялись в Украине вообще. Его не раз палили и много чего с ним вытворяли злые руки (не мои). Следует отметить, что там не родная микросхема, а перепаянная отечественная. В оригинале там стояла плата с черной нашлепкой-микросхемой, которую легко заменить на микросхему в обычном DIP корпусе.

Емкость найти не сложно, во-первых, она всего одна на весь тестер, потому что керамика, и потому что 100р. (не путайте, это не 100 рублей, а 100 пикофарад) Стоит этот конденсатор всегда в конце микросхемы, возле последних ног, вместе с резистором они подключены к 3 ногам микросхемы.
Вот здесь была эта емкость:

В данный момент там стоит не 100р, а 27р, перед ним видно резистор на 100кОм.

Разгон в больших тестерах
Опять же фирма UNI-T, модель M890G, тоже самая навороченная модель из своего ряда. Дополнительные возможности: измерение емкости (до 20мкФ) и частоты (до 20кГц), переменного тока (до 20А), и высокого сопротивления (до 20мОм), измерение температуры и сигнал в режиме «диод» можно считать обычным делом для большого тестера.

Частота в данном тестере составила 27.7кГц. Меняем 100р на 33р (по схеме большого тестера это емкость C5). При установке такой емкости показания снимаются слишком быстро, так как частота равняется 60.6кГц.

Берем емкость выше. При емкости в 39р получил частоту 52.6кГц, и наблюдать изменение цифр на экране стало куда приятнее. Поставив емкость 47р (керамика), я получил частоту 45.5кГц.

На этом я решил остановиться, потому как промежуточные номиналы были либо слишком малы, либо не керамика. Оно конечно не особо влияет, керамика или нет, но все же хотелось поставить именно ее. Да и частота переключения экрана на 45.5 кГц лучше. Еще я заметил, что данный тестер работал с самого начала чуть быстрее, чем прочие другие, которые мне попадались (в основном большие).

Частота работы на точность не влияет, ни на измерение частоты, ни на емкости, ни на прочие замеры, потому как в любом случае, АЦП получает аналоговый сигнал, и ему абсолютно все равно, что он означает, будто это 200В или 200Гц. При замерах, если значение колеблется, то берется среднее из них, все равно он его и показывал бы, но при этом мы видим на сколько оно отклоняется от среднего… а статичное значение оно и в Африке статичное.

И на последок, фирма UNI-T ни коим образом не была рекламой, просто я считаю, что для дела нужна нормальная аппаратура, а не непонятно что китайского происхождения, где детали не на столько точные и убогий штамп пластика… Мне как-то попался в руки такой тестер, у него погрешность в 2 раза выше, чем у такого же аналога, но фирменного, и довольно интересный пластик: при быстром повороте переключателя режимов из переключателя вылетали шарики. Исправилось это только заменой корпуса на другой от сгоревшего тестера. Плюс, у фирменного тестера плата рассчитана под DIP микросхему, а у китайского сразу сделана «нашлепка», и если она сгорит, то покупай новый тестер… Впрочем, вам самим решать, какой тестер покупать и гнать его или нет, но я бы на нормальный вольтмод не пошел с китайским тестером

Задать вопрос или обсудить статью можно

Приведены справочные данные по микросхемам аналогово-цифровым преобразователям ICL7106, ICL7106R, ICL7106S, цоколевка, технические параметры, типовая схема включения. Микросхема ICL7106 представляет собой АЦП с выводом на 3,5 разрядный жидкокристаллический цифровой индикатор. Она применяется в измерительных приборах.

ICL7106 выпускается в трех вариантах корпусов: ICL7106 - PDIP-40, ICL7106R - PDIP-40 (с зеркальной разводкой выводов), и ICL7106S в корпусе MQFP (с четырехсторонним расположением выводов). А так же и в бескорпусном варианте.

Характеристики микросхемы

Электрические параметры:

1. Максимально допустимое напряжение питания, не приводящее к порче = 15V.
2. Номинальное напряжение питания = 9V.
3. Потребляемый ток номинальный = 1mА.
4. Потребляемый ток не более = 1,8 mА.
5. Число разрядов индикации = 3,5
6. Постоянное напряжение на входе относительно минуса питания = ЗV.
7. Шкала = 2V или 200mV.
8. Температурный дрейф нуля не более = 1 uV/С.
9. Шум при Vвх=0, шкале 200 mV не более = 15 uV.

Назначение выводов микросхемы

Рис. 1. Цоколевка микросхемы ICL7106S.

Рис. 2. Цоколевка и расположение выводов для микросхем ICL7106, ICL7106R.

Типовая схема включения

Тактовая частота задается RC-цепью на выводах 38,39, 40 (или 1,2,3 для зеркальной разводки). Fosc = 0,45/(RC). Емкость должна быть не менее 50 пФ, сопротивление не менее 50 кОм. Типовая частота Fosc= 48 кГц.

Тактовая частота в 4 раза ниже Fosc.

С1 = 0,1 мкФ С2 = 0,47 мкФ СЗ = 0,22 мкФ С4 = 100 пФ R2 = 47 кОм R3 = 100 кОм R5 = 1 МОм.

Для шкалы 0-199,0mV R1 = 24 кОм R4 = 1 кОм.

Для шкалы 0-1,999V R1 = 24 кОм R4 = 25 кОм.

Рис. 3. Типовая схема включения микросхемы-АЦП ICL7106.

Рис. 4. Эквивалентная схема микросхемы-АЦП ICL7106.