Диагностика цифрового блока



При диагностике цифрового блока необходимо:

С помощью вольтметра и амперметра замерить напряжение (15 В) на выходе стабилизатора и потребляемый ток не более (2,5 А). При необходимости установить напряжение + 15 В ± 1% на выходе стабилизатора, а при повышенном токе потребления проверить работу стабилизатора напряжения.

С помощью светодиодной индикации на плате блока проверить прохождение основных цифровых и адресных сигналов. Если команда не проходит, необходимо проследить прохождение сигнала, используя осциллограф.

Проверить логику отработки основных режимов работы блока, манипулируя кнопками цифровой, адресной и режимной информации на пульте оператора станка. Если режим работы блока отрабатывается неправильно, проследить прохождение сигналов, используя осциллограф.

Проверка УЧПУ на базе микро-ЭВМ осуществляется программой «Резидентный проверяющий тест» (РПТ) и программой анализа ошибок ввода и работы устройства, размещенной в ПЗУ микро-ЭВМ.

РПТ работает в момент включения устройства и в фоновом режиме при отработке функциональных программ. При обнаружении неисправности на индикаторе высвечивается код ошибки и загорается мигающий индикатор „Внимание".

УЧПУ построены на интегральных микросхемах. В силовых цепях устройств, таких, как источники питания и усилители мощности, вырабатываемых УЧПУ сигналов, применяют транзисторы, тиристоры и диоды. Для индикации используют телевизионные трубки, знакоиндикаторы и светодиоды. В УЧПУ применяют транзисторно-транзисторные логические схемы (ТТЛ), работающие с напряжением 5 В.

Интегральные микросхемы (ИМС) представляют пластинку кристалла кремния площадью 10...30 мм2, на поверхности которой расположены микроскопические транзисторы. В зависимости от числа транзисторов различают микросхемы малой (десятки транзисторов), средней (сотни транзисторов), большой (БИС — десятки и тысячи транзисторов) и сверхбольшой (СБИС — десятки и сотни тысяч транзисторов) степени интеграции. Пластинка кремния заключена в прямоугольный пластмассовый корпус с металлическими выводами. Различают цифровые и аналоговые микросхемы, причем применение аналоговых микросхем в УЧПУ ограничено. Цифровые микросхемы серии К155, применяемые в УЧПУ типа Н22, НЗЗ и других, обрабатывают и выдают на выход при напряжении источника питания + 5 В два вида сигналов: сигнал логического нуля порядка + 0,5 В и сигнал логической единицы порядка + 4,5 В.

Схематически логические элементы, входящие в состав указанной серии, могут быть образованы комбинированием двух базовых схем: логического элемента И-НЕ и расширителя по ИЛИ. Рассмотрим работу ИМС на примере двухвходового элемента И-НЕ. Схема содержит п-р-п-транзисторы (VT2...VT4), многоэмиттерный транзистор VT1, а также резисторы R1...R4 и диод УД. Такая схема обеспечивает возможность работы на большую емкостную нагрузку при высоком быстродействии и помехоустойчивости.

Схема состоит из следующих каскадов: входного многоэмиттерного транзистора VT1 с малым инверсным коэффициентом усиления по току, фазорасщепляющего каскада, построенного на проходном транзисторе VT2 (этот каскад работает в режиме с малым рабочим током и имеет малые емкости р-п-переходов): двухконгактного выходного каскада (VT3, VТ4). Транзистор VТ4 рассчитан на большой рабочий ток. Через этот транзистор стекают входные токи ключей-нагрузок.

Отличные импульсные свойства ИМС при большей емкостной нагрузке объясняются тем, что заряд нагрузочной емкости проходит через выходную цепь. Однако при переключении выходных транзисторов существует момент, когда они оба открыты, поэтому в цепи питания схемы возникают кратковременные, но мощные импульсы тока, которые могут привести к появлению импульсов помехи. Во избежание этого в аппаратуре, построенной с применением этих ИМС, необходимо создать цепи питания с малой индуктивностью проводников и предусмотреть развязки между соседними платами устройства.

Работа логического элемента И-НЕ. Если на один из элементов входной цепи — эмиттер транзистора VT1 — подан потенциал „Земля", переход база-эмиттер транзистора VT1 открыт, но образующийся при этом потенциал 0,8 В не может открыть три р-п-перехода: база- коллектор транзистора VT1, база-эмиттер транзисторов VT2 и VT4 (для открывания этой цепи необходим потенциал 1, 8 В). Потенциал на базе транзистора VT4 близок к нулю, и транзистор VT4 закрыт. Потенциал на коллекторе VT2 и на базе VT3, близкий к напряжению источника питания + 5 В, открывает переход база-эмиттер транзистора VT3 и диод VD, вызывая ток /вых.

Дальнейшее увеличение UBX приводит к увеличению потенциала на базе транзистора VT1 до 1, 2 В. Этого достаточно, чтобы открыть два перехода база-коллектор VT1 и база-эмиттер транзистора VT2. Транзистор VT2 открывается, ток, протекающий через резистор R2,увеличивается, что вызывает уменьшение напряжения на коллекторе транзистора VT2. Увеличение тока через резистор R3 вызывает увеличение потенциала на базе транзистора VT4 и приводит к его открыванию. Открытый транзистор VТ4 шунтирует резистор R3> что резко увеличивает коэффициент передачи транзистора V2, и вызывает дальнейшее уменьшение напряжения на его коллекторе. Однако некоторое время транзистор VT4 уже открыт, а транзистор VT3 еще не закрыт, что приводит к резкому росту силы тока и увеличению мощности, потребляемой от источника питания. Ток ограничивается при этом резистором R4, объемными сопротивлениями VT3, VT4 и диода VD. Этот ток называется током короткого замыкания, который приводит к увеличению потребляемой мощности в динамическом режиме.

Страницы: 1 2 3