2020年03月02日 | CMOS集成电路测试仪的测试原理及案例

电子技术的电控电路常采用CMOS逻辑控制系统，通过多年的维修实践，我们自行设计和安装了简易集成逻辑门电路测试仪。只要掌握了各种逻辑门电路输入和输出的逻辑关系，通过该测试仪即可很快判断集成电路的好坏。

一、测试仪电路构成及原理

1.电路构成该测试仪电路由+12V直流电源、16只小型豆型开关、15只发光二极管、15只普通碳膜电阻（1kΩO.25W）和一个16脚的集成电路管座等组成。为了便于测试判断和分析，对于14脚集成电路，开关K1和发光二极管D1对应控制集成块的①脚，开关K2和发光二极管D2对应控制集成块的②脚，依次类推，直到开关K13和发光二极管D13对应控制集成块的⑩脚，一般⑦脚接地。由K7控制选择，K14必须合上控制⑩脚接+12V电源，对于测试14脚的集成电路管脚号见图中内部标识。一定要与集成块管脚对号插入。对于16脚集成电路，开关K1和发光二极管D1对应控制集成块的①脚，开关K2和发光二极管D2对应控制集成块的②脚，依次类推到第⑦脚（开关K7置于+12V电源位置），⑥脚接地，从开关K9'、K10'、K11'、K12'、K13'、K14'、K15'、K14分别控制⑨脚到⑩脚的输入和控制发光二极管D9、D10'一直到D16'的指示，根据各种集成块选择接+12V电源。

2.基本测试原理集成逻辑门电路各个管脚输入电平高或低可以由开关K来选择，当输入为高电平时，将对应的开关合上；输入电平为低时对应的开关断开，当各组对应的逻辑输出电平为高电平时。对应的发光二极管点亮：输出电平为低时，发光二极管不发光。通过不同输入电平作用使输出电平变化和实际逻辑运算电平关系相对比，可以判定和分析其好坏。制作本测试器，有两点要引起注意：（1）必须考虑集成电路的管脚第⑦脚与第⑧脚的接地转换。（2）集成电路的最后脚⑩脚不一定接电源正端，需要增加开关K14隔离。如：CD1413的16脚就不接电源正端。

二、测试举例
将各型号的集成电路制作成卡片，根据卡片的对应脚接通相应的开关K，合上电源开关K0。

1.测CC4011时。卡片如图2测量时先将K14合上（加电源），K7置在接地位置。此被测集成电路为2输入四与非门，将K1、K2开关接通，③脚输出低电平。

D3不亮，D1、D2亮。如果Kl、K2断开，则对应的输出端③脚输出高电平，D3亮，D1，。D2不亮。只接通K1、K2一个时，D1、D2有一个亮，③脚也输出低电平，发光二极管D3也不亮。其他门测量也如此。不再叙述。。

2.测CC4001.卡片如图3测量时先将K14合上加电源，K7置接地位置。当K12、K13都未接通时，对应的输出端⑩脚输出高电平，D11亮，只要K12、K13一个合上，则11脚输出低电平，D11不亮，K12、K13都合上，则11脚输出低电平，D11不亮。其他门测量也如此。

3.测量CC4071卡片如图4测量时先将K14合上（加电源）.K7置接地位置。当K12、K13都未接通时，对应的输出端11脚输出低电平，D11不亮，只要K12、K13合上一个，D13，D12有一个对应发光二极管亮，则11脚输出高电平，D11亮，K12、K13都合上。D13、D12都亮，则⑩脚输出高电平，D1l亮。其他门测量也如此。

4.测量CC4069卡片如图5测量时先将K14合上（加电源），K7置接地位置。当合上K1时。Dl发光二极管亮，②脚输出低电平，D2不亮。当断开K1时，②脚输出高电平，D2亮。其他门测量也如此。

5.测CC4081.卡片如图6此集成电路为2输入四与门。

测量时先将K14合上加电源。K7置接地位置。将K1、K2开关接通，Dl、D2发光二管亮，输出端③脚输出高电平，发光二极管D3亮。

如果Kl、K2断开，则③脚输出低电平，D1不亮，只接通Kl、K2一个时，Dl、D2有一个发光二极管亮，⑧脚也输出低电平，Dl也不亮。其他门测量也如此。

6.测CC4072.卡片如图7.此集成电路为4输入双或门。

测量时先将K14合上（加电源）.K7置接地位置。只要输入端②、③、④、‘⑤有一脚是高电平（K2、K3、K4、K5脚有一个接通或全接通，D2、D3、D4、D5有一个发光二极管亮或全亮），①脚输出高电平。

发光二极管Dl亮，K2、K3、K4、K5全断开，①脚输出低电平。Dl不亮。注：另一个或I-]测试也如此。

7.测CDl413，卡片如图8CDl413为16脚集成电路，测量时先将K9'合上给集成块供电（D9亮），Kl置于+12V电源位置（Dl亮），说明此路非门工作正常。用此方法可以依次测量其他6路非门是否正常。NEC公司生产的斗PC2002系列同CDl413功能作用和管脚排列完全一样。

8.测／VICl4043卡片如图9MCl4043为16脚集成电路（其第⑧脚直接接地），将K7由接地转换为接高电平。将E⑤接高电平（D5亮），④脚输入低电平（K4断开），③脚输入高电平（K3接通，D3亮），则②脚输出低电平，D2不亮，④脚输入高电平（K4接通，D4亮），③脚输入低电平（K3断开），则②脚输出高电平，D2亮，④脚输入高电平（K4接通，D4亮），③脚输入高电平（K3接通，D3亮），则②脚输出高电平，D2亮，其他门测量也如此。

9.测量MC14066，卡片如图10测量时先将K14合上（加电源），K7置接地位置。

将控制端⑤接高电平（K5接通），D5发光二极管亮，④脚接高电平（K4接通），D4亮，则③脚输出高电平（D3亮）。

K4不接通，D4不亮，D3也不亮。将K3接通（D3亮），K4断开，D4亮。③、④脚互为输入、输出端。控制端K5断开，D5不亮，③、④脚不论哪一端加高电平，另一端都是低电平。

三、小结
本测试仪可测MC、CD、CC、HEF等系列集成电路。还有许多集成电路也可以在此测试仪上测试。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，可直接代换）。