Как проверить микросхему на работоспособность мультиметром не выпаивая

• Цена: US$4.95/10 штук

Эта микросхема получила широкое распространение в измерительной технике. Практически все мультиметры (выпуска 90-х и 2000-х) использовали в качестве «мозга» именно её. Для восстановления почти утраченных приборов и заказывалась. Буду ремонтировать всем хорошо известный (или почти всем) прибор MASTECH M890F. Обзор исключительно для тех, кто дружит с паяльником. Эти микросхемы я заказал в середине августа. Шли чуть больше месяца. К сожалению, этот товар в данный момент недоступен. Покупал спонтанно. Решающую роль сыграла цена. В своё время наше предприятие заказывало эти МС в хорошо известной московской фирме. Прайс немного изменился в соответствии с курсом доллара. Цена около 33 рублей за штуку на Али — это почти даром. Но не в этом суть. Расскажу, для чего брал, и что сделал. А сначала смотрим, как упаковали и в каком виде всё дошло. Эта информация иногда бывает важной. Стандартный бумажный пакет, «пропупыренный» изнутри. Микросхемы своими ножками были вставлены в вспененный полиэтилен (попытался объяснить как смог), поэтому ни одна не пострадала. Эти микросхемы стоЯт в одних из самых популярных мультиметрах фирмы MASTECH M890F. Но не только в них. Они используются и в других приборах этой фирмы (и не только). Самые распространённые: М830, М832, М838. Основой данного прибора (M890F), как и большинства недорогих мультиметров, является аналого-цифровой преобразователь ICL706, работающий по принципу двойного интегрирования. Это полный аналог хорошо известной отечественной ИМС К572ПВ5. Можно и её использовать в качестве ремкомплекта. Но она дороже. Основными ошибками эксплуатации, приводящими к неисправности прибора, являются проведение измерений с перегрузкой по входу и выбор неправильного режима измерений в результате невнимательности или спешки. Это приводит к пробою АЦП, перегоранию дорожек, выходу из строя других микросхем. Не менее опасным является переключение пределов и режимов измерения без отключения от измеряемой цепи. При этом нередко выгорают проводящие дорожки переключателя. В результате чего прибор уже не подлежит ремонту. Это является недостатком всех приборов с подобного типа переключателями. Что именно явилось причиной порчи данного мультиметра, я не знаю. Испарились дорожки на пределах: 20кОм, 200кОм и 200мВ. Теоретически и их восстановить можно. Но это уже искусство аппликации. Пока же испытаю свои силы в искусстве ремонта:) У меня их (мультиметров) набралось несколько штук. Сам лично не спалил ещё ни одного. Неисправные собирал у знакомых. Лет десять назад ремонт был нецелесообразен из-за стоимости микросхем (уже писал). Да и восстанавливать подобные приборы можно только с учётом их будущей инвалидности. Часть функций будет утеряна безвозвратно, даже после восстановления. Дорожки назад не приклеить.:( Вот он самый распространённый мультиметр. Видок у него конечно поношенный. Но и годов ему немало. При частых разборах отрывается один или несколько проводков шлейфа, ну очень жёсткий. Варианта только два: либо не лазить, либо перепаивать. Как видите, я перепаял. Процедура утомительная. У этого прибора кроме процессора погорели и печатные проводники. Их я восстановил. Сгорело несколько образцовых сопротивлений. Их необходимо подбирать очень точно. От них зависит погрешность всего прибора. У этих сопротивлений в маркировке на одну полоску больше. Попадаются и такие экземпляры. Это немного другой прибор, хотя той же фирмы. Но в качестве примера годится. Хорошо видно, что плата прогорела в режиме измерения сопротивления. Это куда надо сунуть, чтобы в плате образовалась такая дыра! Я то понял. Но не все знают, что напряжение в сети измеряется в Вольтах, а не в Омах:) Восстановить тоже возможно, но некоторыми пределами измерения придётся пожертвовать. Но это уже будет другая история… А это М832, который уже не восстановить. В подобных мультиметрах необходимо сначала удалить «кляксу», затем припаять микросхему к печатным контактам. Они любезно предусмотрены. Вернусь к М890. Первым делом при прогарах платы и перегорании печатных проводников оказываются неисправными процессор IC1, интегральный таймер IC8 7555 и две МС LM358 измерителя ёмкости. Неисправные МС часто засаживают напряжение питания. IC8 7555 расположена на верхней плате. Ток потребления исправного мультиметра около 4мА. Конкретно процессор потребляет чуть меньше 2мА. И никак иначе. Это необходимо запомнить. Повышенный ток потребления говорит о какой-либо неисправности. Прилагаю отредактированную схему мультиметра. По ней очень удобно ремонтировать и калибровать прибор. Схема изначально скачана с интернета и редактировалась на протяжении нескольких лет. В схеме возможны недочёты. Возможно, и не всё успел подправить. IC8 7555 можно просто выпаять из схемы, что я и сделал. Мультиметр не сможет измерять частоту. Для меня это не критично. В интернете присутствует также схема с более поздней модификацией этого прибора. Это (можно так сказать) совершенно другой прибор. По моему мнению, более убогий. В схеме присутствуют упрощения. Все элементы схемы собраны на одной плате. Чисто внешне (без вскрытия) отличить очень сложно, разве что по весу он легче. И продавался на несколько лет позже и дешевле. Перейду непосредственно к ремонту. Чтобы определиться с тем, что всё-таки сгорело, необходимо откинуть верхнюю плату. Для этого необходимо открутить четыре маленьких винтика и запомнить, как расположены ламели у переключателя. Они имеют особенность соскакивать в самый неподходящий момент. А лучше всего сразу снять, чтобы не искать их потом на полу. Прибор неплохо работает и без верхней платы. Необходимо только перемкнуть 2 и 6 контакты разъёма (я их пометил на рисунке). По ним проходит питание 9В. При этом пропадут точки и измеряемые величины на дисплее. При ремонте это не очень то и важно. Практически всегда сгорает защитный транзистор Q4 (9014). Я его уже выпаял. Мультиметр может работать и без него. Но лучше заменить. Какая ни какая, но всё же защита. Теперь нужно измерить напряжение между ножками 1 и 32 процессора. При этом переключатель РЕМОНТИРУЕМОГО мультиметра должен стоять в любом режиме, кроме измерения сопротивления. Оно должно быть приблизительно в указанных пределах (2,8-3,0В). При превышении значений (обычно больше 6В) с вероятностью 99% процессор мёртв. Сам проц находится с другой стороны платы под индикатором. Чтобы до него добраться, необходимо открутить четыре самореза и снять модуль с индикатором. Вот такие микросхемы стоят в мультиметрах MASTECH M890F. Чаще встречались «кляксы». И в том и в другом случае неисправная микросхема выпаивается. Вместо неё ставится обычная МС из Китая. Что я успешно проделал. Можно впаять и наш аналог КР572ПВ5. В своё время был впаян в другой неисправный прибор. Уже лет десять работает. Вот только расстояние между ножками незначительно отличается. Придётся малость подгибать. После проделанных процедур мультиметр ожил. Измерил напряжение на аккумуляторе. Почти правда. Осталось настроить мультиметр по образцовым приборам. Но не у всех они есть. Как вариант можно подогнать показания методом сравнения с другим прибором, к которому у вас есть доверие. Начинать необходимо с калибровки постоянных напряжений (VR1). И только затем переменных (VR2). Последовательность остальных регулировок на «скорость» не влияет:) Точность измерения сопротивлений определяется точностью образцовых сопротивлений внутри прибора и никакими потенциометрами не регулируется. На этом всё. И ещё кое-что в конце. Я постарался рассказать про применение микросхем ICL706 в качестве ремкомплекта. Невозможно описать все неисправности в мультиметрах, при которых необходима их замена. Кому что-то неясно по поводу микросхем, задавайте вопросы. За советами по ремонту обращайтесь в личку. Надеюсь, хоть кому-то помог. Удачи всем!

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. ШкалаВ  = 2V или 200mV.
8. Температурный дрейф нуля не болееВ  =В  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 C3 = 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.

На примере цифрового мультиметра DT9208A рассказано о диагностике и ремонте с заменой основной микросхемы-капли на популярную ICL7106.

При ремонте неисправного импульсного блока питания электролит после входного диодного моста оказался заряженным. Мультиметр использовался в режиме прозвонки диодов и сгорел.

Вот так выглядит плата прибора с деталями:

После вскрытия обнаружены перегоревшая дорожка и два диода 1N4007. Эти дефекты устранены, но мультимер не заработал, индикатор оставался темным.

В интернете найдена схема на DT9208A, даже не один вариант. Каждая немного отличается от ремонтируемого прибора. Несколько статей и книг по теме. Изучена информация по основной микросхеме-капле. Установлена возможность ее замены на микросхему ICL7106 в DIP корпусе, или ее аналог КР572ПВ5. По хорошей цене купить можно кликнув на фото ниже.

Времени потрачено достаточно, на мой взгляд информация получена полезная и возможно кому-то еще понадобится. Коротко приведу то, что было важно для меня.

1. Схема из интернета, которая мне наиболее подошла:

1. Нумерация и назначение выводов микросхемы-капли на плате мультиметра:

У микросхемы-капли 42 вывода, у микросхемы ICL7106 всего 40. Выводы между 25 -26, 38-39 останутся не подключенными. Не будут задействованы функции индикации низкого заряда батареи и удержания измерений. На мой взгляд это не создаст значительных неудобств.

1. Проверка исправности микросхемы-капли. Для этого достаточно измерить ее режим:

При напряжении кроны под нагрузкой у меня 8,46В напряжение между выводами 1 и 26 составило 8В. Напряжение между выводами 1 и 32 стабилизировано самой микросхемой и должно быть 3±0,05 В. Напряжение между выводами 32 и 36 должно быть 0,1 В (выставляется резистором VR2(Vref) по схеме).

На выводе 39 должны быть импульсы более 30 кГц, амплитудой не менее 5В:

Если что-то не так, а дорожки и элементы вокруг исправны, то микросхему нужно менять. У меня не было импульсов на выводе 39, внешний резистор и конденсатор генератора исправны.

1. Как конструктивно заменить микросхему-каплю на большую ICL7106?

Для этого каплю нужно высверлить сверлом около 6 мм и далее круглым напильником увеличить диаметр отверстия, чтобы дорожки, которые шли внутрь капли были надежно изолированы друг от друга. Затем подготавливаем 40 проводов длиной 4-5 см, залуживаем их и контакты на плате. Микросхему располагаем с противоположной стороны, там достаточно места, и аккуратно, по одному продевая в отверстие, паяем все 40 проводов в соответствии с номерами на плате и самой микросхеме.

На фото ниже вид со стороны распайки выводов на плате:

А на этом фото показана установленная микросхема ICL7106 с противоположной стороны:

Чтобы экран крышки мультиметра при закрывании корпуса не перемкнул выводы микросхемы, на него, напротив микросхемы, наклеить изоляционный материал.

После включения прибор заработал. Но не измерял емкость конденсаторов и частоту. Пришлось поменять еще две микросхемы: LM324 (измерение емкости) и 7555 (измерение частоты). Эти микросхемы не являются дефицитом и стоят недорого. Вместо 7555 я поставил таймер 1006ВИ1, это то же самое.

После ремонта мультиметр нужно откалибровать. Для этого понадобится один или несколько приборов, которым вы доверяете. Перед началом калибровки в отремонтированный мультиметр установить новую крону (или подключить к БП на 9В). На подстроечные резисторы маркером нанести вертикальные риски, чтобы при необходимости вернуть их в исходное положение. Так как схемы имеют различие, найти нужный подстроечник можно методом пробы. Если не тот, по риске вернуть назад и пробовать следующий.

Проверку необходимо делать во всех режимах. Если есть погрешность или несоответствие, использовать подстроечные резисторы мультиметра как сказано выше.

На фото ниже пример расположения некоторых подстроечных резисторов:

Ремонтировать прибор, или покупать новый — личное дело каждого. Микросхему ICL7106 я купил за 1,7$, LM324 и 1006ВИ1 у меня были. Новый прибор стоит от 15 до 20 $. И еще, мастеру сам процесс ремонта интересен, да и выбросить все что было целым не рационально.

Микросхему ICL7106 по аналогии можно использовать в большинстве мультиметров подобного класса.

Наиболее полезная информация изложена в книжке: Д.А. Садченков. Современные цифровые мультиметры.

Если восстанавливать мультиметр совсем нет желания, новый по хорошей цене можно купить кликнув на фото ниже.

Мини ампервольтметры для лабораторного блока питания или индикации напряжения бортсети автомобиля можно купить кликнув на фото ниже.

Материал статьи продублирован на видео:

Используемые источники:

• https://mysku.ru/blog/aliexpress/35061.html
• http://radiostorage.net/4260-mikroskhemy-icl7106-icl7106r-icl7106s-acp-harakteristiki-datashit.html
• https://radiomasterinfo.org.ua/multimetr-tsifrovoj-ustrojstvo-remont/