用万用表判断TTL与非门的管脚

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有些TTL与非门集成电路的次品,在它的封装外壳上往往不标型号,这样无法通过查手册、资料来了解管脚排列,给使用者带来一定困难,这里以较常见的扁平陶瓷外壳14脚的某种与非门集成电路为例,介绍用万用表辨别其管脚的方法。

第一步,辨认正反面;集成电路块外壳盖有型号的一面是正面。无型号印章时,可以从侧面辨认,将有壳盖一面向上放置(如图1所示),向上的那面为正面。

图1
图1 🔍原图 (393×179)

第二步,辨认电源脚:国产TTL集成电路块中,电源脚的位置只有两种安排,一种是将“电源”安排在左上角最边上一个脚上,“地线”在右下角最边上一个脚上,见图2a。新型号产品都按这个规定设计,并按逆时针方式标注脚码。另一种安排方式仅见于早期产品中,是把“电源”安排在上边正中间一条管脚上,“地接”安排在下边正中间一条管脚上(见图2b),按照逆时针方式标注脚码(个别工厂的产品按顺时针方式标注脚码)。

图2
图2 🔍原图 (285×693)

TTL集成电路电源脚与地脚间的电阻有一定的阻值:按图3a所示电路测出电阻为几K;而按图3b所示电路测出电阻为十几K。如果用万用表电阻×1K档测量中间两个管脚的电阻,如阻值不符合上述情况,可改测边上对角的两个管脚。在不能断定被测集成电路安排方式时,这样的测量要反复进行几次。找到符合阻值要求的两个管脚后,以测出电阻值较大那次为准,万用表黑表笔所接管脚是电源正极;红表笔所接的管脚为地线。将有电源管脚那排管脚向上放置,随后在纸上画出所有管脚并标上序号。

图3
图3 🔍原图 (684×276)

有些产品在电源脚上点有色漆,辨认更为方便。

第三步:辨认输入端:如图4所示电路连接,将集成电路接上电源。通常TTL集成电路电源电压为5伏,允许偏差10%,把万用表拨到直流5mA档,将黑表笔接地,用红表笔依次与各管脚连接。每当触及与非门输入端时,电流表上会有读数,这个电流叫做输入端短路电流,正常时在1~2毫安之间。在所绘图形的输入端管脚旁做上记号。

图4
图4 🔍原图 (421×295)

第四步:辨认输出端:仍如图4在集成块的电源脚接上5伏电压,用万用表拨到直流电压10伏档,黑表笔接地,红表笔依次与输入端以外的几个管脚相碰,凡在电压表上有0.2~0.4伏电压指示,即与红表笔连接的那个脚为输出端。一个集成块可能装有1~4个与非门电路,所以输出端也可能有1~4个。在所绘图形的输出端的管脚上做上记号。

第五步:找出同一个与非门的输入、输出端。

被测集成块上电源脚接5伏,地线脚与黑表笔连接。万用表红表笔与某一输出端相连,然后用一段导线逐个将已测出的输入端与地短路(见图5所示),若短路时电压表指示数大于2.7伏,那么这一对输出、输入端是属于同一与非门。每一个输出端可以有1~8个输入端,要将它们一一找出,记录下来编为一组,然后换另一个输出端,再从剩下的管脚中找与之对应者。

图5
图5 🔍原图 (401×255)

第六步:辨认空脚和剔除坏脚:若某些管脚在任何测量中都无反映,可以判定为空脚或是内部引线折断。

通过以上测量已可判别TTL与非门集成块的各个管脚的功能,从而可以画出管脚接线逻辑图。但为使用可靠起见,还须将各输入端依次用万用表测试漏电流。测试方法同图7。万用表仍用5mA档,但黑表笔接各输入端,红表笔串一个450Ω电阻接电源。良好的输入脚万用表表头微动或不动,坏的则“打表”或超过数毫安,使用时应剪除。

图6
图6 🔍原图 (257×353)
图7
图7 🔍原图 (407×255)

下面举例说明。例如购得某种TTL与非门集成电路块,按图3b电路连接时量得中间上、下一对管脚间电阻是13KΩ;按图3a电路连接时显得电阻是5KΩ,从而断定它的管脚次序和电源脚位置如图6所示。接着如图4所示连接电路,用红表笔触及1、2、8、9、10、12、14等脚时,万用表读数在1~2毫安范围内,这些管脚是正常输入端。没有读数的管脚可能是输出端,也可能是损坏的输入端或空脚。同时发现6、7、13脚的电流在3毫安以上,留待进一步测试决定。根据上述辨认输出端的方法,测得3脚与5脚对地电压为0.4伏,估计是输出脚。将万用表红表笔接3脚,“电源”与“地”脚如图5所示连接,将管脚1、2、12、14与地短路时,电压表指示达4伏;将万用表红表笔接5脚,将管脚8、9、10与“地”短路时,5脚电压升到3.7伏。则它们分别属于两个与非门电路,而且能正常工作。

图8
图8 🔍原图 (289×247)

将6、7、13脚与“地”短路时,输出端反应较小,电压甚至不到2伏特,判定这几个管脚性能不良,可以剪掉,这并不影响其他管脚的功能。画出这种集成电路管脚逻辑图如图8所示。查对有关资料可判定它的型号是TTL双与非门7MY23。(李甬)