Wyszukiwanie usterek w elektronice.pdf

Serwis

Wyszukiwanie usterek

sztuka czy wiedza?

Przedrukowany z Elektora artykuł pod takim tytułem wywołał żywą reakcję. Na apel zamieszczony

nieco później w rubryce Poczta odpowiedziało kilku naszych Czytelników. Poniżej zamieszczamy dwa li−

sty elektroników starszych wiekiem, którzy zgodnie zwracają uwagę na pewne bardzo istotne czynniki,

zbyt często niedoceniane przez młodsze pokolenie. W najbliższej przyszłości przedstawimy kolejne mate−

riały na temat usuwania usterek i uruchamiania układów, zarówno własnych, prototypowych, jak i wzię−

tych z literatury.Tymczasem zachęcamy bardziej doświadczonych Czytelników do nadsyłania swoich

uwag dotyczących sposobów i metod wyszukiwania błędów i usterek.

Wyszukiwanie usterek − czy to jest sztuka,

czy wiedza? − pyta się Autor publikacji

w Elektorze (EdW 12/98). Uważamy, że to

jest jednak "sztuka" znalezienie usterki, czy

też wielu usterek. Doświadczeni elektroni−

cy nie potrafiliby "sformułować jakichkol−

wiek jasnych wskazówek" (jw. str. 19).

Trzeba się pokusić o sformalizowanie przy−

gotowania do montażu i prawidłowego

uruchomienia urządzenia elektronicznego.

Rozróżniamy dwa etapy prac: opracowanie

konstrukcji i przygotowanie do montażu

oraz montaż i uruchomienie urządzenia

elektronicznego. Zilustrujemy to przypad−

kiem budowy wzmacniacza gramofonowe−

go do adaptera magnetycznego.

mierzymy indukcyjności cewek, pojem−

ność kondensatorów itp. Można do

sprawdzenia elementów wykorzystać róż−

nego rodzaju posiadane przyrządy, jak

próbniki z miliamperomierzem, ze słu−

chawką, przyrządy do pomiaru tranzysto−

rów (prądu bazy, prądu kolektora), genera−

tory wielkiej lub małej częstotliwości, itp.

Po sprawdzeniu (weryfikacji) schematu

ideowego oraz obliczeń i sprawdzeniu

wszystkich części wg listy elementów

mamy poprawny schemat montażowy

oraz sprawne części montażowe. Do tych

dwóch spraw nie powinniśmy więcej po−

wracać.

Przyjmujemy założenie, że prowadzimy

kolejno montaż poszczególnych bloków

(zespołów) naszego urządzenia. W tym

przykładzie zaczynamy od montażu ZASI−

LACZA. Po całkowitym zmontowaniu

(transformatora toroidalnego, diod pro−

stowniczych, tranzystora i diody Zenera,

kondensatorów elektrolitycznych i diody

LED) pomiarem na wyjściu zasilacza

stwierdzamy poprawność jego pracy. Zgo−

dnie z założeniami, napięcie biegu luzem

wynosi 11,5V=. Możemy więc wmonto−

wać zasilacz do skrzynki adaptera.

Przyjrzyjmy się jednak LUTOWANIU. Ze

szkłem powiększającym w ręku sprawdź−

my poprawność wszystkich lutów. Pod−

stawowym warunkiem poprawnego luto−

wania jest absolutna czystość powierzchni

przeznaczonych do lutowania. Czyścimy je

dokładnie z izolacji (koszulki izolacyjne),

z brudu, tlenków metali. Do oczyszczania

używamy scyzoryka, żyletki, papieru ścier−

nego, pilnika, nie dotykamy brudnymi pal−

cami. Jakość lutowania nie zależy od ilości

zużytej cyny, od wielkości jej kropli − na lu−

towanym styku powinna być gładka, pra−

wie idealna "łezka". Jakość zależy od wła−

ściwego nagrzania tych powierzchni, które

się mają ze sobą połączyć. Należy staran−

nie unikać kapania cyny do montowanego

urządzenia − każdą kroplę, która wpadnie

należy natychmiast usunąć. Należy też

usuwać każdy odcięty kawałek drutu,

który wpadnie. Do usterek często spoty−

kanych na tym etapie zaliczamy: wadliwe

gniazdka, pęknięte ścieżki, zlutowanie

dwóch ścieżek ze sobą. Sprawdzamy, czy

kondensatory elektrolityczne, diody, tran−

zystory, układy scalone są prawidłowo

skierowane i zamontowane (bieguno−

wość). Poruszamy palcem lub pincetą każ−

dy z elementów, sprawdzając poprawność

lutowania (jest to prymitywny sposób, ale

naprawdę skuteczny). Chcąc prawidłowo

wlutować element czy powierzchnię ele−

mentu, trzeba ten drut czy element pokryć

cienką warstwą cyny (pobielić). Pamiętaj−

my, że miejsce lutowania należy podgrzać

do temperatury większej od temperatury

topnienia cyny. Uważajmy, by spoiwo do−

brze przenikało do wąskich szczelin ele−

mentu. Należy też użyć jakiegoś topnika

(albo tego zawartego w cynie, albo np. ka−

lafonii).

Przystępujemy do montażu następnego

zespołu − PRZEDWZMACNIACZA. Dzieli−

my go na montaż wstępny, czyli tylko te

elementy, które spowodują "pracę" zespo−

łu. Zmontowaliśmy, pamiętając o zasa−

dach prawidłowego lutowania i montażu.

Zespół pracuje poprawnie. Napięcie stałe

na wyjściu zasilacza się trochę obniżyło.

Montujemy przedwzmacniacz do skrzynki

gramofonu. Nie pracuje. Napięcie na wyj−

ściu zasilacza wzrosło do 11,5V. Co się

mogło stać? Okazuje się, że pod płytką

znalazł się kawałek drucika odciętego przy

lutowaniu. Spowodował on zwarcie ście−

żek, nie wiadomo po wyjęciu, których.

Przykręcamy zespół do obudowy po raz

drugi. Sprawdzamy napięcie zmienne na

jego wyjściu, jest rzędu 0,42V. Przy spraw−

dzeniu słuchawkami słychać muzykę z pły−

ty gramofonowej. Błąd został usunięty.

Montujemy wzmacniacz mocy. Pełny suk−

ces? Nie. Po wmontowaniu do skrzynki

gramofonowej i przyłączeniu potencjome−

tru P1, urządzenie nie "gra". Wadliwy jest

potencjometr P1. Był przecież sprawdza−

ny! W końcu odkrywamy "zimny lut" na

jednej jego końcówce. By zmniejszyć moc

wzmacniacza obniżyliśmy napięcie zasila−

nia do 10V. Osiągnęliśmy zamierzony sku−

tek.

Pamiętajmy, że liczba możliwych błędów

jest nieograniczona. Po wykryciu błędu nie

należy się denerwować, bo urządzenie

nie musi po pierwszym włączeniu praco−

wać. Należy odczekać "do jutra" i ponow−

nie przystąpić do uruchomienia. Zacho−

wajmy spokój. Schemat jest poprawny,

Opracowanie konstruk−

cji i przygotowania

do montażu

Opracowany przez nas schemat ideowy

urządzenia oddajemy do sprawdzenia dru−

giej, a nawet trzeciej osobie . Musi to być

doświadczony elektronik. (...) Niech taki

elektronik przeanalizuje schemat i oblicze−

nia do tego schematu, a potem odpowie

na pytanie, czy ta konstrukcja spełni ocze−

kiwane założenia, czy będzie np. prawidło−

wo wzmacniać, mierzyć określone warto−

ści mechaniczne, elektryczne, elektronicz−

ne. Sprawdzanie opracowanego schema−

tu przez jego autora nie daje poprawnych

wyników, mija się z celem. My, którzy ten

schemat opracowaliśmy, przy sprawdza−

niu sugerujemy się tym co chcielibyśmy,

by ten schemat spełniał, a nie sprawdza−

my, czy może spełniać. Konieczna jest we−

ryfikacja dokonana przez innego elektroni−

ka. Podobnie jest ze sprawdzaniem ma−

szynopisu. Sugerujemy się tym, co chcie−

libyśmy napisać, a nie tym co zostało na−

pisane. Nie zauważamy więc błędów lite−

rowych (przeliterowań), koślawej składni

czy niepoprawnych sformułowań.

W czasie przygotowań do montażu spraw−

dzamy wszystkie elementy, które mamy

zamontować. Sprawdzamy i te stare ele−

menty, wylutowane z innych urządzeń i te

nowe, dopiero co kupione. Sprawdzamy

w dostępny dla nas sposób. Mierzymy

omomierzem rezystory i inne elementy,

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/99

Wyszukiwanie usterek

Tabela 1

bo był sprawdzony, części do montażu też

są "dobre", więc praca urządzenia zależy tyl−

ko od naszego opanowania, spokoju. Więk−

szość usterek jest spowodowana błędami

w montażu.

A oto proponowana tablica prawidłowego

uruchamiania urządzeń elektronicznych.

Przyjrzyjmy się jej dokładnie − przyda się, gdy

montowane urządzenie nie zechce popraw−

nie działać.

Zdziisłław Boguckii

Szanowna Redakcjjo!

Pierwsze radioamatorskie "kroczki" stawia−

łem przed samą wojną; pamiętam jeszcze

naukę lutowania ("kolba" rozgrzewana na ku−

chence gazowej) oraz wykonanie wariome−

tru pod kierunkiem mego Ojca.

W okresie powojennym miałem już lutowni−

cę elektryczną (grzejnikową) a w ramach hob−

bystycznego zainteresowania elektroniką po−

znawałem różne rodzaje wykonawstwa fa−

brycznych odbiorników; od montowanych na

śrubki elementów RC, poprzez mocowanie

tych elementów w uchwytach sprężystych,

lutowanie, do spawania punktowego włącz−

nie. Zainteresowanie się krótkofalarstwem

spowodowało, że zająłem się wybranymi

działami z szeregu dziedzin. Te hobbystyczne

zainteresowania wykorzystywałem z powo−

dzeniem w swej pracy zawodowej, polegają−

cej w dużej mierze na obsłudze, serwisie,

a nawet projektowaniu i wykonywaniu apara−

tury przemysłowej i naukowo−badawczej,

często unikalnej lub prototypowej.

Z tego okresu mej pracy zawodowej mogę

przekazać poniższy wniosek: każde urządze−

nie, każdy obiekt, a szczególnie prototypowy,

musi mieć dokładną, szczegółową dokumen−

tację, uzupełnianą i aktualizowaną z odnoto−

wanymi przeprowadzanymi naprawami.

Przyzwyczajony do intensywnej pracy zawo−

dowej, dydaktycznej i społecznej, z myślą

o przygotowaniu sobie sposobu zagospoda−

rowania nadmiaru wolnego czasu, zgromadzi−

łem literaturę hobbystyczną (często w posta−

ci fotokopii, odbitek ksero a nawet notatek),

a także rozmaite materiały i podzespoły (zaku−

py w Składnicy Harcerskiej, w BOMiS−ie, mo−

duły poserwisowe, płytki drukowane różnych

odbiorników a nawet podzespoły wysłużo−

nych odbiorników TV, uzupełniane w miarę

potrzeb bieżącymi zakupami w sklepach lub

firmach wysyłkowych). Teraz mam czas na

testowanie rozmaitych "nowinek" i nieraz

stwierdzam różne rozbieżności pomiędzy ich

faktycznym działaniem a opisami z literatury.

Sposób postępowania i rozważania zawarte

we wzmiankowanym artykule są podane

przystępnie i konkretnie, podane w podsu−

mowaniu przyczyny są w części do uniknię−

cia. Dlatego, z myślą o ich uniknięciu przez

początkujących radioamatorów, których po−

czątkowe niepowodzenia mogą zniechęcić,

podaję sposób postępowania stosowany

przeze mnie od lat.

Po zgromadzeniu potrzebnych do zmonto−

wania wybranego układu, przystępuję beza−

pelacyjnie do sprawdzenia wszystkich ele−

mentów, niezależnie od tego, czy są fabrycz−

nie nowe, czy z demontażu.

Szczególną uwagę zwrócić należy na ele−

menty regulacyjne: potencjometry, konden−

satory obrotowe i niektóre typy trymerów,

przełączniki a także wyłączniki. Potencjome−

try powinny mieć zmierzoną oporność całko−

witą, a także zmiany oporności pomiędzy śli−

zgaczem a końcami. Przy parokrotnym po−

kręcaniu należy sprawdzić także wpływ naci−

skania i pociągania na napęd ślizgacza. Nie−

które nowe, lecz długo składowane poten−

cjometry starszych typów mają czasami kon−

takt końcówki z elementem oporowym po−

kryty nalotem. Kondensatory obrotowe (stro−

jeniowe) z dielektrykiem powietrznym mogą

czasami mieć (punktowe) zwarcie dzięki nie−

właściwemu dogięciu zewnętrznych seg−

mentów rotora, trymery powietrzne cylin−

dryczne zwierają czasami przy max pojemno−

ści. Przełączniki sprawdza się na przejście,

podobnie wyłączniki, te ostatnie jednak pod

pewnym obciążeniem.

Sprawdzanie elementów R, a także nie−

których tranzystorów nie stanowi problemu

dla posiadaczy zestawu startowego AVT−

700, gorzej z elementami C (mała pojem−

ność). Jeżeli układ zawiera także transforma−

tor sieciowy należy go sprawdzić (z zacho−

waniem ostrożności) przez żarówkę (na uzw.

pierwotnym).

Przystępując do wykonania płytki drukowa−

nej (osobiście robię to rzadko, jedynie zmu−

szony gabarytami urządzenia lub jego porta−

tywnością − jak to omijam opiszę dalej) robię

szablon w skali 1:1. Po przeniesieniu otwo−

rów i ścieżek na płytkę szablon wykorzystuję

jako "matrycę" umieszczając na nim, na swo−

ich miejscach, elementy, szczególnie R − wyj−

mując je po kolei wlutowuję je na płytce.

Schemat układu, szablon i notatki dot. uru−

chomienia stanowią dokumentację. Spraw−

dzanie małych elementów C jest możliwe

poprzez zmontowanie, na np. 555, mostka

C; gdy w montażu tym zastosowana będzie

podstawka, służyć on może także do spraw−

dzania tego typu kostek. Opierając się na

szeregu publikacji Waszego Wydawnictwa

można wykonać "przyrządy" pomocnicze,

które mogą także służyć do sprawdzania

wielu egzemplarzy użytej kostki.

Konieczność sprawdzania danego typu ko−

stek zależy od stanu posiadania − np. do

UL 1111 (z demontażu), i podobnych, zrobi−

łem przystawkę umożliwiającą mi sprawdze−

nie ich uniwersalnym miernikiem.

Idąc dalej tym tokiem myślenia, posiadając

pewną ilość układów TTL, w dużej mierze

z demontażu, na płytce wymiaru kartki za−

montowałem 8 podstawek DIL 14; zostały

zmontowane: układ generatora symetrycz−

nego na 7400; diody LED; wył. astabilny do

sterowania bramkami, połączenia do spraw−

dzania niektórych NAND−ów, przerzutników,

dzielników częstości. Obserwacja LED−ów,

mrugających z różną częstotliwością i fazą,

to, poza dokonanym sprawdzeniem, dobra

zabawa.

A dlaczego rzadko wykonuję płytki drukowa−

ne − jeżeli literaturowy przykład ma być tylko

sprawdzony i opisany (dla ewentualnego za−

stosowania w przyszłości), traktuję to jako

układ próbny. Ponieważ są to przeważnie 2,

3 tranzystorowe lub 1 do 2 kostkowe układy,

to stosuję zakupione (na podstawie ogłosze−

nia drukowanego u Was) w firmie "Cyfronika"

moduły UM−111 lub UM−106. Jednak

elementów RC nie przylutowuję do kołków

lutowniczych lecz do listew łączeniowych

wymontowanych z wyzłomowanych modu−

łów telewizyjnych. Mając ich parę komple−

tów mogę przy użyciu jednego modułu UM

przeprowadzać próby różnych układów. Li−

stwy mogą być wykorzystane wielokrotnie.

Mając oddzielne zasilacze stabilizowane

a także regulowane oraz mierniki uniwersal−

ne i mierniki, a ponadto wzmacniacz n. cz.

mogę sprawdzić działanie wybranych (ze

względu na możliwości pomiarowe) ukła−

dów.

Inaczej przedstawia się sprawa, gdy wybra−

ny do testowania układ ma w przyszłości

wchodzić w skład zestawu pomiarowego lub

jest układem w. cz. Jak wspomniałem, zgro−

madziłem trochę różnych płytek drukowa−

nych. W zależności od potrzeb wybieram

płytki z drukiem do 1 lub 2 układów scalo−

nych, przy czym obowiązkowo stosuję pod−

stawki, do płytek z tranzystorami również

stosuję podstawki (przeważnie część DIL−

prezyjne). Uwaga: należy dokładnie przestu−

diować układ ścieżek i przerwać zbędne po−

łączenia oraz uzupełnić zworami brakujące;

zdejmowanie schematu, nawet z części za−

stosowanej płytki, to doskonała nauka po−

przedzająca samodzielne projektowanie. Tak

zmontowałem m.in. "przystawki": do pomia−

ru aktywności kwarców, mostek do pomiaru

małych C. Część płytek można wykorzystać

do zmontowania małego wzmacniacza n.

cz., poszczególnych bloków typowego

odbiornika, wypróbowania nietypowych

układów odbiorczych.

Bardzo się rozpisałem, mam jednak nadzieję,

że niektóre z mych uwag będą przydatne.

Z życzeniami dalszego rozwoju

Waszego Pisma.

Edward Krach

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 6/99

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: