CMOS集成電路測試儀的測試原理及案例

電子技術(shù)的電控電路常采用CMOS邏輯控制系統(tǒng)，通過多年的維修實踐，我們自行設(shè)計和安裝了簡易集成邏輯門電路測試儀。只要掌握了各種邏輯門電路輸入和輸出的邏輯關(guān)系，通過該測試儀即可很快判斷集成電路的好壞。

一、測試儀電路構(gòu)成及原理

1.電路構(gòu)成該測試儀電路由+12V直流電源、16只小型豆型開關(guān)、15只發(fā)光二極管、15只普通碳膜電阻（1kΩO.25W）和一個16腳的集成電路管座等組成。為了便于測試判斷和分析，對于14腳集成電路，開關(guān)K1和發(fā)光二極管D1對應(yīng)控制集成塊的①腳，開關(guān)K2和發(fā)光二極管D2對應(yīng)控制集成塊的②腳，依次類推，直到開關(guān)K13和發(fā)光二極管D13對應(yīng)控制集成塊的⑩腳，一般⑦腳接地。由K7控制選擇，K14必須合上控制⑩腳接+12V電源，對于測試14腳的集成電路管腳號見圖中內(nèi)部標(biāo)識。一定要與集成塊管腳對號插入。對于16腳集成電路，開關(guān)K1和發(fā)光二極管D1對應(yīng)控制集成塊的①腳，開關(guān)K2和發(fā)光二極管D2對應(yīng)控制集成塊的②腳，依次類推到第⑦腳（開關(guān)K7置于+12V電源位置），⑥腳接地，從開關(guān)K9'、K10'、K11'、K12'、K13'、K14'、K15'、K14分別控制⑨腳到⑩腳的輸入和控制發(fā)光二極管D9、D10'一直到D16'的指示，根據(jù)各種集成塊選擇接+12V電源。

2.基本測試原理集成邏輯門電路各個管腳輸入電平高或低可以由開關(guān)K來選擇，當(dāng)輸入為高電平時，將對應(yīng)的開關(guān)合上；輸入電平為低時對應(yīng)的開關(guān)斷開，當(dāng)各組對應(yīng)的邏輯輸出電平為高電平時。對應(yīng)的發(fā)光二極管點亮：輸出電平為低時，發(fā)光二極管不發(fā)光。通過不同輸入電平作用使輸出電平變化和實際邏輯運算電平關(guān)系相對比，可以判定和分析其好壞。制作本測試器，有兩點要引起注意：（1）必須考慮集成電路的管腳第⑦腳與第⑧腳的接地轉(zhuǎn)換。（2）集成電路的最后腳⑩腳不一定接電源正端，需要增加開關(guān)K14隔離。如：CD1413的16腳就不接電源正端。

二、測試舉例
將各型號的集成電路制作成卡片，根據(jù)卡片的對應(yīng)腳接通相應(yīng)的開關(guān)K，合上電源開關(guān)K0。

1.測CC4011時?？ㄆ鐖D2測量時先將K14合上（加電源），K7置在接地位置。此被測集成電路為2輸入四與非門，將K1、K2開關(guān)接通，③腳輸出低電平。

D3不亮，D1、D2亮。如果Kl、K2斷開，則對應(yīng)的輸出端③腳輸出高電平，D3亮，D1，。D2不亮。只接通K1、K2一個時，D1、D2有一個亮，③腳也輸出低電平，發(fā)光二極管D3也不亮。其他門測量也如此。不再敘述。。

2.測CC4001.卡片如圖3測量時先將K14合上加電源，K7置接地位置。當(dāng)K12、K13都未接通時，對應(yīng)的輸出端⑩腳輸出高電平，D11亮，只要K12、K13一個合上，則11腳輸出低電平，D11不亮，K12、K13都合上，則11腳輸出低電平，D11不亮。其他門測量也如此。

3.測量CC4071卡片如圖4測量時先將K14合上（加電源）.K7置接地位置。當(dāng)K12、K13都未接通時，對應(yīng)的輸出端11腳輸出低電平，D11不亮，只要K12、K13合上一個，D13，D12有一個對應(yīng)發(fā)光二極管亮，則11腳輸出高電平，D11亮，K12、K13都合上。D13、D12都亮，則⑩腳輸出高電平，D1l亮。其他門測量也如此。

4.測量CC4069卡片如圖5測量時先將K14合上（加電源），K7置接地位置。當(dāng)合上K1時。Dl發(fā)光二極管亮，②腳輸出低電平，D2不亮。當(dāng)斷開K1時，②腳輸出高電平，D2亮。其他門測量也如此。

5.測CC4081.卡片如圖6此集成電路為2輸入四與門。

測量時先將K14合上加電源。K7置接地位置。將K1、K2開關(guān)接通，Dl、D2發(fā)光二管亮，輸出端③腳輸出高電平，發(fā)光二極管D3亮。

如果Kl、K2斷開，則③腳輸出低電平，D1不亮，只接通Kl、K2一個時，Dl、D2有一個發(fā)光二極管亮，⑧腳也輸出低電平，Dl也不亮。其他門測量也如此。

6.測CC4072.卡片如圖7.此集成電路為4輸入雙或門。

測量時先將K14合上（加電源）.K7置接地位置。只要輸入端②、③、④、‘⑤有一腳是高電平（K2、K3、K4、K5腳有一個接通或全接通，D2、D3、D4、D5有一個發(fā)光二極管亮或全亮），①腳輸出高電平。

發(fā)光二極管Dl亮，K2、K3、K4、K5全斷開，①腳輸出低電平。Dl不亮。注：另一個或I-]測試也如此。

7.測CDl413，卡片如圖8CDl413為16腳集成電路，測量時先將K9'合上給集成塊供電（D9亮），Kl置于+12V電源位置（Dl亮），說明此路非門工作正常。用此方法可以依次測量其他6路非門是否正常。NEC公司生產(chǎn)的斗PC2002系列同CDl413功能作用和管腳排列完全一樣。

8.測／VICl4043卡片如圖9MCl4043為16腳集成電路（其第⑧腳直接接地），將K7由接地轉(zhuǎn)換為接高電平。將E⑤接高電平（D5亮），④腳輸入低電平（K4斷開），③腳輸入高電平（K3接通，D3亮），則②腳輸出低電平，D2不亮，④腳輸入高電平（K4接通，D4亮），③腳輸入低電平（K3斷開），則②腳輸出高電平，D2亮，④腳輸入高電平（K4接通，D4亮），③腳輸入高電平（K3接通，D3亮），則②腳輸出高電平，D2亮，其他門測量也如此。9.測量MC14066，卡片如圖10測量時先將K14合上（加電源），K7置接地位置。

將控制端⑤接高電平（K5接通），D5發(fā)光二極管亮，④腳接高電平（K4接通），D4亮，則③腳輸出高電平（D3亮）。

K4不接通，D4不亮，D3也不亮。將K3接通（D3亮），K4斷開，D4亮。③、④腳互為輸入、輸出端。控制端K5斷開，D5不亮，③、④腳不論哪一端加高電平，另一端都是低電平。

三、小結(jié)
本測試儀可測MC、CD、CC、HEF等系列集成電路。還有許多集成電路也可以在此測試儀上測試。如：CD4541、CD40175、CD4023、CD4025、CD4002、CD4012、CI）4073、CD4082、CD4013、4N25、2G03D等等。（注：CC、CD、MC、HEF等系列通用，可直接代換）。