自制 CMOS 集成電路測試儀

　　電子技術的電控電路常采用 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、測試儀電路構成及原理

　　 1 ．電路構成該測試儀電路由 +12V 直流電源、 16 只小型豆型開關、 15 只發(fā)光二極管、 15 只普通碳膜電阻 (1k Ω O ． 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 K1 和發(fā)光二極管 D1 對應控制集成塊的①腳，開關 K2 和發(fā)光二極管 D2 對應控制集成塊的②腳，依次類推，直到開關 K13 和發(fā)光二極管 D13 對應控制集成塊的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部標識．一定要與集成塊管腳對號插入。對于 16 腳集成電路，開關 K1 和發(fā)光二極管 D1 對應控制集成塊的①腳，開關 K2 和發(fā)光二極管 D2 對應控制集成塊的②腳，依次類推到第⑦腳 ( 開關 K7 置于 +12V 電源位置 ) ，⑥腳接地，從開關 K 9 ' 、 K 10 ' 、 K 11 ' 、 K 12 ' 、 K 13 ' 、 K 14 ' 、 K 15 ' 、 K14 分別控制⑨腳到⑩腳的輸入和控制發(fā)光二極管 D9 、 D 10 ' 一直到 D 16 ' 的指示，根據各種集成塊選擇接 +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 K 來選擇，當輸入為高電平時，將對應的開關合上；輸入電平為低時對應的開關斷開，當各組對應的邏輯輸出電平為高電平時．對應的發(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 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

　　根據卡片的對應腳接通相應的開關 K ，合上電源開關 K0 。

　　1 ．測 CC4011 時．卡片如圖 2 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 開關接通，③腳輸出低電平。

　　D3 不亮， D1 、 D2 亮。如果 Kl 、 K2 斷開，則對應的輸出端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 CC 4001 ．卡片如圖 3 測量時先將 K14 合上加電源， K7 置接地位置。當 K12 、 K13 都未接通時，對應的輸出端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 K12 、 K13 都未接通時，對應的輸出端 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， D 1l 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。當合上 K1 時． Dl 發(fā)光二極管亮，②腳輸出低電平， D2 不亮。當斷開 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 K 9 ' 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 由接地轉換為接高電平。將 E ⑤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?？刂贫?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

　　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 ) 。