Электрон хэлхээг (прототип) ажилд оруулах

Микроконтроллерийн удирдлага бүхий дэд хэсэг, дууны аналог дэд хэсэг, гадны бусад төхөөрөмжтэй холбогдох интерфейсийн дэд хэсэг бүхий цахилгаан хэлхээтэй хавтанг хэрхэн ажилд бэлтгэх буюу утааны тест (smoke test) хийх талаар SZ-н хавтан дээр хийсэн ажилдаа тулгуурлан тайлбарлав.

SZ хавтан нь ойролцоогоор 40 гаран том жижиг ИС (микропроцессор, тоон сигналын процессор, санах ой, програмчлагдах логик, кодек, цуурай дарагч, аналог мултиплексор, хаяг/өгөгдлийн буфер, шугамын драйвер, хүчдэл тохируулагч), 20 гаран транзистор, 10 гаран шулуутгах болон тогтворжуулах диод, 260-д эсэргүүцэл, 200-д конденсатор, цөөн тооны ороомгоос тогтох дуудлага, холбооны гэрлэн системийн удирдлагын төхөөрөмж юм.

Энэхүү төхөөрөмжийн хавтанг ажилд бэлтгэхдээ хэлхээний хэвийн байдалд үндсэн 2 шалгалтыг хийв.

1. Механикийн шалгалт (үүнийг голчлон гагнуурын төлөвлөгөөний зураглал буюу beschtueckungsplan-ны тусламжтайгаар хийнэ)
- ИС, элементүүд хавтан дээр бүгд бүрэн гагнагдсан эсэхийг гагнуурын төлөвлөгөөтэй тулгаж, нүдээр шалгана. (зарим эсэргүүцэл, конденсатор гагнагдаагүй орхигдсон байв)
- ИС, элементүүд зөв байрласан эсэхийг гагнуурын төлөвлөгөөтэй тулгаж, нүдээр шалгана. (санах ойн ИС буруу байрласан байв)
- ИС, элементүүд бүрэн гагнагдсан эсэхийг нүдээр шалгана. (кодекийн зарим хөл гагнагдаагүй байв)

2. Цахилгааны шалгалт (үүнийг бүх схем зураглал, техникийн тодорхойлолт дээр тулгуурлан програм хэрэгсэл, хэмжүүрийн болон бусад багаж хэрэгслийн тусламжтайгаар гүйцэтгэнэ, механик шалгалт ч мөн давхар хийгдэж болно)
- ИС-н оролт гаралт, свитч түлхүүрийн байрлал зөв тохируулагдсан эсэхийг шалгана.
- Тэжээлийн шугамууд бүгд зөв холбогдсон эсэхийг програм хэрэгсэл ашиглан зарчмын схемийг байрлал холболтын схемтэй тулгах замаар шалгана. (+24, +5, +3, +2, -5, +22-н бүх шугамуудыг PCB файл дээр нь мөрдөж шалгасан)
- Хэрэв хэлхээ дотроо тэжээлийн дэд хэсэгтэй бол түүний ерөнхий хүчдэлтэй ойролцоо хүчдэл бүхий үүсгүүрийг тэжээлийн дэд хэсэгт гаднаас холбож, хэлхээний гүйдлийн хэмжээг шалгана. Шаардлагатай тохиолдолд тэжээлийн дэд хэсгийн элементийг бүхлээр нь болон хэсэгчлэн хэлхээнээс салгаж, тусгаарлаж байгаад шалгана. (тэжээлийн дэд хэсэг дэх гаралтын хэлхээний ороомгийг салгах замаар тэжээлийн дэд хэсгийг хэлхээнээс тусгаарлаж, +5-н шугамд гаднаас тэжээл өгсөн. +5 өгөхөд гүйдэл 3А-с дээш байсан нь хэлхээ алдаатай, эсвэл согогтой гэдгийг харуулж байв)
- Хэлхээний тэжээлийн шугам бүрийг нэг бүрчлэн тусад нь шалгана. (+5, +3, +2, -5, +22-н шугамыг шалгасан. +5, +3-н шугамнаас тэжээл авдаг элемент, хэсгүүдэд алдаа байсныг олсон)
- Гадны тэжээлд холбоход хэлхээнийн гүйдэл хэт өндөр байх (+3A-с дээш байв), эсвэл өөр ямар нэгэн сэжиг илэрсэн үед эхлээд зарчмын схем зураглал дээрх ИС-н тэмдэг тэмдэглэгээ техникийн өгөгдөл, тодорхойлолттойгоо (datasheet) таарч байгаа эсэхийг шалгана. (кодекийн 3 хөлний тэмдэглэгээ тодорхойлолтоос зөрж байсныг илрүүлсэн)
- Мөн сэжигтэй тохиолдолд заавал хийх шалгалт нь зарчмын схем зураглал нь байрлал холболтын схем зураглалтай (layout) таарч байгааг програм, багаж хэрэгсэл ашиглан шалгах юм. (шугамын драйверийн ИС-н холболт буруу байсныг мултиметрийн хэмжилтээр олсон. Үүний дараа PCB файл дээр бусад бүх холболтуудыг мөрдөж шалгасан)

Жишээ нь SZ хавтан дээр илэрсэн алдаанууд:
- эхлээд +24-н хэлхээнд +5-г гаднаас өгөхөд тэжээлийн блокийн гүйдэл 3А-с дээш зааж байв. Энэ нь хэлхээнд алдаа, согог байгаа гэдгийг харуулж байна. Уг нь 260mA-с хэтрэх ёсгүй.
- Тиймээс тэжээлийн ороомгийг салгаж байгаад +5-н шугамд гаднаас +5-г өгөв. Гүйдлийн хэмжээ өндөр хэвээр.
- Тэгэхээр нь +3-н хэлхээнд гаднаас +3-г өгөв. Учир нь +3, +2, -5 нь +5-р үүсгэгдэж байгаа. Гүйдэл мөн өндөр хэвээр.
- +3 ямар ИС, элементэд холбогдсоныг зарчмын схемийн дагуу мөрдөж, тэдгээр холбоотой ИС, элементүүд хавтан дээр зарчмын схемийн дагуу холбогдсоныг мултиметрээр шалгах явцад шугамын драйверийн хэлхээнд буруу холболт хийгдсэнийг олов.
- Алдааг засаад дахин +3-г гаднаас өгөхөд гүйдэл өндөр хэвээр байв. Өөрөөр хэлбэл өөр алдаа байна гэсэн үг.
- Бүх холболтыг PCB файл дээр шалгаж, зөв гэдгийг тогтоосны дараа ИС-н тэмдэглэгээг datasheet-тэй нь тулгаж шалгав. Энэ шалгалтаар кодекийн 3 хөл зарчмын схем дээр буруу тэмдэглэгдсэн болохыг олов. Өөрөөр хэлбэл зарчмын схем дэх симбол буруу тодорхойлогдсоноос алдаа гарч, ИС-н хөлнүүд буруу сигналд холбогдсон байв. Энэ буруу холбогдсон хөлнүүдийг хавтангаас хөндийрүүлсний дараа +3-г холбоход гүйдэл багасч ойролцоогоор 400mA болсон байв. Үүнийг +3-н хэлхээ алдаагүй болсон гэж үзэв.
- +5-н шугамд гаднаас +5-г өгөхөд гүйдэл дахин өндөр хэвээр байв. Гэхдээ 2,5А орчим байв.
- +5-н шугамд PCB файл дээр шалгалт хийх явцад санах ойн ИС буруу байрласныг олов.
- Уг ИС-г хэлхээнээс салгаж байгаад дахин +5-г өгөхөд гүйдэл багасаад 400mA орчим зааж байв. Ингээд +5 шугамд гүйдэл бага байгаа тул +3, +2 шугамууд хэвийн гэж үзэв.
- Нэгэнт дотоод тэжээлийн гаралтын хэлхээ хэвийн болсон тул тэжээлийн оролтонд +5-с +24 хүртэл хүчдлийг аажмаар өгөв. Гүйдэл бүр багасч 200mA-с багыг зааж байв.
- Үлдсэн -5, +22 шугамын хүчдэлийг шалгахад -5 хэвийн, харин +22-н оронд +16 зааж байв. +16-н хэлхээний ҮӨ-н гаралт 0В орчимд байсан тул үүнийг хэвийн гэж үзэв.
- Шалгалтын явцад бусад жижиг алдаануудыг мөн илрүүлэв: зарим эсэргүүцэл, конденсатор холбогдоогүй, зарчмын схемийн хэд хэдэн алдаа г.м.