Problem med att dyra kretsar dör.

Berätta om dina pågående projekt.
Användarvisningsbild
e5frog
Inlägg: 475
Blev medlem: 18 juni 2005, 20:41:12
Ort: Älvängen
Kontakt:

Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av e5frog »

Hjälp!
Vad är det som dödar mina minnesinterface?

Jo, jag har till dags dato byggt över 80 st cartridgear till Fairchild, aldrig några problem förrän nu i veckan.

Har ändrat lite på mitt kort, krympt storleken bara en smula för att få plats med ett extra kort på mönsterkortsordern och bytt till ytmonterade kondensatorer samt gjort mindre ändringar på routning, fick tag i stora 500V kondingar senast som ju funkade bra men tyckte att det var smidigare med ytmonterat även där då det mesta andra är det. Jag har markerat jord och största förändringen är nere till höger.

Gammal design:
Image2.png
Ny design:
Image1.png
Problemet nu är att den minnesinterfacekrets (Fairchild 3853 SMI) som är den största längst ner på korten ovan har nu gått sönder på två kort efter kanske 5-6 användningstillfällen, har ingen aning om varför och de fungerade utmärkt innan dess. Det är bara förändringarna ovan som gjorts på kortet och för mig är det inget stort, borde inte förstöra något jämfört med det äldre alternativet med hålmonterade kondensatorer.
Jag köpte den här sorten:
http://www.electrokit.com/kondensator-0 ... B110.43535
Kom på nu att det inte står någon spänningsangivelse på dessa, jag har en på 5V och en på 12V, samtliga från de defekta korten mäter OK fortfarande, om någon nu skulle släppa spänning till jord så förstår jag inte hur IC:n skulle kunna skadas, det borde vara konsollen som protesterar. Har inte sett några sådana till salu som tål mindre än 16V, finns 100V med och därimellan.

Den andra förändringen som gjorts är att jag har en annan konsoll än tidigare att testa på, nyrenoverad från defekt. Det KAN ju vara den, jag hoppas nästan att det är den men jag har inte lyckats hitta något fel.

Lödade av samtliga kretsar från ett av de två defekta korten och testade dessa, inga felade förutom minnesinterfacet - lika dött i en annan testcartridge jag har.

Hittar inga spikar eller annat konstigt på 12V spänningen - vilket kanske kunde vara en väntad defekt då det bara är interfacekretsen som använder denna. I övrigt så ligger det mindre än 10mVp-p skräp på både 5V och 12V linorna på konsollen. Det finns två signaler till som bara går till interfacekretsen, klockan och en avbrotts-signal som så vitt jag vet inte används av något program. Interfacekretsen har programmerbara timers med som kan generera dessa avbrott.

Har även ändrat lite i programmeringen så att den läser från RAM efter reset för att kontrollera om den ska återuppta ett spel, byta till ett snabbval eller starta menyn igen. Men jag har svårt att tro att programmeringen på den här maskinen skulle kunna döda en krets. Jag har upplevt dessa som mycket tåliga och ingen har börjat bråka även om man oavsiktligen har misshandlat någon ibland.


Felet som fanns på konsollen tidigare var en defekt kondensator över 12V spänningen, blev kortslutning, bytte denna samt den 7812:a som var monterad med en ny av samma typ. Har mätt alla elektrolytkondensatorer i konsollen med ESR meter, inga konstigheter upptäcktes.

En annan tanke har varit om cartridgen kan hamnat snett på något vis så att 12V har hamnat på klock-pinnen men det verkar otroligt med tanke på den väl avpassade storleken och styrspåret i mitten. Märkena på kretskortskontakten talar också emot detta samt att andra kassetter uppbyggda på samma sätt verkar fungera utan problem.


Någon som har tips på vad och hur man ska kontrollera? Syns det något nytt eller uppenbart fel i den ändrade designen som inte fanns med förut eller åtminstone inte var lika illa?
Kopplingsmässigt har jag gått igenom hela konstruktionen, den är exakt samma, borde inte fungerat alls om det inte var så.
Jag kommer att fortsätta med en annan konsoll att testa på, skulle vara tråkigt att ha sönder fler av dessa interfacekretsar då de är svåra att få tag på.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av blueint »

Kapacitans / induktans förändringar pga layoutförändringar?
Programvara påverkar effektförbrukning och frekvensspektra.
Glappkontakt med fel potential osv som konsekvens?
Förändringar i miljön såsom material och luftfuktighet som ökar sannolikheten för ESD, motåtgärd är diodskydd.

Mät upp ledarkopplingar och spänningar mm. Kanske även att konsolen uppfyller de?
Användarvisningsbild
Swech
EF Sponsor
Inlägg: 4689
Blev medlem: 6 november 2006, 21:43:35
Ort: Munkedal, Sverige (Sweden)
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av Swech »

Det verkar inte finnas några avkopplingskondensatorer alls

Sen har du en minus ledare som är som ett hårstrå.
6st IC delar på denna klena ledare. All ström som de drar går tillsammans över denna
Längst ut i änden sitter en kondensator

Har du ett schema att visa?
Swech
cyr
Inlägg: 2712
Blev medlem: 27 maj 2003, 16:02:39
Ort: linköping
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av cyr »

Vad är det för kretsar i övrigt på kortet? Är det någorlunda moderna logik-familjer?

Induktansen i matningsledningarna kan ge ordentliga spikar när "snabba" utgångar på såna chip switchar.
En liten avkopplingskonding intill varje chip är nästan obligatoriskt, och bra jordanslutning.

Ser inte något som är uppenbart sämre med din nya layout, men det är iaf annorlunda vad gäller jord-dragningen till chipet som pajar.
Användarvisningsbild
e5frog
Inlägg: 475
Blev medlem: 18 juni 2005, 20:41:12
Ort: Älvängen
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av e5frog »

Jag kan inte påstå att jag har någon lång professionell erfarenhet av design, gjorde några mindre konstruktioner under några månader för ett konsultföretag. Alla versioner jag byggt har funkat på första försöket och inte orsakat problem, nu när jag drog tjockare jordledning fram till kondensatorn för 12V vid minnesinterfacet istället för att ha den ansluten i andra riktningen - till samma tunna jordledning som alla logik-kretsarna (ansluten i varvet moturs istället för ut till höger) - och bytte till ytmonterad version då blev det problem. (samt ändrade programmeringen och har en annan test-maskin)

Jag var lite nyfiken på om någon såg något direkt fel mellan den äldre versionen med hålmonterade kondensatorer jämfört med den nyare, eller är det så mycket grundfel i konstruktionen till att börja med så att det inte borde fungera överhuvudtaget?

Jag har följt samma princip som på förlagan som tidigare användes som donator, en kondensator på 12V vid interfacet och en på 5V vid minnet, men jag insåg ju nu när jag extra nogsamt tittade igenom layouten att jag helt missat att koppla den andra kondensatorn direkt på RAM, den råkar bara sitta i närheten men inte ansluten direkt dit utan på sista logik-kretsen i kedjan. Frågan är varför det inte blivit problem med föregående designer, detta är den femte tillverkade versionen. Den äldsta jag hittade just nu var från 2009 - samma där, gissar att jag gjort de senaste 30-35 st på samma sätt.

Kretsarna?
Sett från vänster så är de sex ytmonterade logik-kretsarna av HCT modell, '00, '02, '04, '00, '156 (denna är LS), '174, RAM-minnet är ett 2kB 6116 och som ROM en 28F020. Logikkretsarna används för att koda av de fem ROMC signalerna när en reset har gjorts för att nollställa latchen, hålla en latch för vald prom bank samt placera prom bank och RAM på vissa adresser.


Efter ändringarna i programmet så behövs egentligen inte "nollställa latch kretsen" då den inte längre gör detta automatiskt, jag ville inte att den gick tillbaks till menyn vid reset eftersom man ofta vill kunna starta om samma spel utan att behöva bläddra i en meny först. Egentligen kanske jag bara hade behövt lyfta bort (koppla till VCC) CLR-signalen på '174:an istället. Rent praktiskt innebär det dock inte större besparing än att man skulle kunna plocka bort en '00-krets, man får dock göra ett nytt kort för att samla allt vid samma krets.

Gamla versionen hade fyra snabbval som alternativ, man kunde hålla inne en av de fyra knapparna, trycka reset och en av fyra favoriter startade direkt. Jag lade till alternativ för alla kombinationer istället samt sparade latch-värdet i RAM och läste detta, om det inte var $00 (vilket det blir om man håller inne knapp 1 vid reset) så startar den direkt den bank som är vald. Första gången man startar kan det förstås bli lite vad som helst om man inte håller inne en knapp.


Originalversion från 1979:
SABA20pcb-comp.jpg
Modifikation, funkade alltid utan problem:
Hpim2994_.jpg
Schema:
Multi-Cart_v8.pdf

Allmänna rekommendationer är att göra tjockare matning och jord till logikkretsarna samt sätta kondensatorer vid samtliga IC? Hur tjock, måste ju gå att dimensionera för detta?

Ska jag bara slänga kort för en tusenlapp eller kan man göra något åt det? löda på kondensator över varje IC är förstås inget problem - om det verkligen behövs (jo jag har hört uttrycket "better safe than sorry"). Har inte "mätt upp ledare" någon gång, vet inte hur man ska eller bör göra. Klockhastigheten är max 2MHz, har efter tidigare designer fått uppfattningen att man har stor frihet att placera saker och ting där de får plats osv. Jag gissar att det inte är ledarbredden till logikkretsarna som ställer till problem, det finns en viss tjocklek också... ;-)

Kan förstås också vara konsollen som ställer till problem, finns väl inget annat att göra än att bygga ihop en ny och köra i annan konsoll och se om ännu en går sönder.
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
janaf
EF Sponsor
Inlägg: 2275
Blev medlem: 14 september 2009, 14:51:03
Ort: Stockhom Söder

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av janaf »

Är det samma leverantör / batch av Fairchild 3853?

Du har inte köpt från någon fulsäljare på ebay?
Användarvisningsbild
e5frog
Inlägg: 475
Blev medlem: 18 juni 2005, 20:41:12
Ort: Älvängen
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av e5frog »

Ja, det har varit samma leverantör till alla jag har byggt, samma tillverkare (Mostek) kanske samma batch också.

Hade jag hittat någon "fulsäljare på ebay" så hade jag förmodligen köpt de med. ;-)
Användarvisningsbild
e5frog
Inlägg: 475
Blev medlem: 18 juni 2005, 20:41:12
Ort: Älvängen
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av e5frog »

Lödde på alla kretsar på samma kort igen, nytt minnesinterface, körde hårt i dagar i de andra konsollerna - inga problem alls...

Den största skillnaden mellan denna ITT konsoll där kretsarna gick sönder och de andra enheterna är att den helt saknar skärmning, de andra konsollerna är ordentligt inklädda i plåt... Det är bara RF-kretsen, som sitter i en egen avtagbar modul, som är skärmad.

Eftersom jag inte kunnat mäta upp några problem i efterhand så vet jag inte riktigt vad som gått fel, kanske hade ett annorlunda designat kort klarat sig...?
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av blueint »

Inducerade spänningar?, kolla hur signalerna ser ut, om flanken är brant och kretstekniken är annorlunda kan det ge andra egenskaper vid snabba omslag.
Användarvisningsbild
e5frog
Inlägg: 475
Blev medlem: 18 juni 2005, 20:41:12
Ort: Älvängen
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av e5frog »

Hur snabbt är snabba omslag?
Om det är så, hur undviker man det?

Nu har jag bara ett analogt 20Mhz oscilloskop, kanske blir knepigt att fånga signaler med det.
blueint
Inlägg: 23238
Blev medlem: 4 juli 2006, 19:26:11
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av blueint »

Flanktiden bör vara ca 10% av cykeltiden.
svanted
Inlägg: 5082
Blev medlem: 30 augusti 2010, 21:20:38
Ort: Umeå

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av svanted »

tror du har problem med svaga jord resp + banor....
det är det mycket viktigt att ALLA kretsar har en stadig jordpunkt....
speciellt om man sätter kondingar nära ic kretsar för att filtrera matningsspänningen

gör om jordledningarna på kortet så att kopparn är minst 3mm bred...
och gärna så bred som möjligt så att du får stora jordytor här och där på kortet.

en bra design är att ha jord till e.x. höger och plus till vänster på kortet på grova kopparytor, sen drar man ner banor till alla kretsar från dessa...
Användarvisningsbild
e5frog
Inlägg: 475
Blev medlem: 18 juni 2005, 20:41:12
Ort: Älvängen
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av e5frog »

Jag började om från början men det blev såklart knepigare att få ihop det på den ytan...

Känns lite "overkill" med 3mm breda banor, hur höga toppströmmar bör man egentligen förvänta sig? Med 3mm ledarbredd på 47µm koppar så går det att dra över 6A, men det kanske är andra krafter i spel också?
Image4.png
Jag tröttnade och modifierade den befintliga istället så länge, har man någon glädje av att lägga jordplan överallt där det går, bör man mönstra det eller ska man ha solitt?

Jag har ökat +5V ledningen till 0,8mm, med 47 µm koppar ska man då kunna dra över 2,5A i en sådan, känns väl mer än tillräckligt med tanke på de små kontaktytorna i kortkontakten och att det i de nyare modellerna sitter en 7805 som väl på sin höjd ger 1,5A? Eller är jag ute på hal is här?

Förslag enligt nedan, vad tror ni, borde det bli någon skillnad i positiv riktning? Man ser ju sådant här ibland, om det är för att spara på etsvätskan eller om det faktiskt har en funktion. Vissa modeller av konsollen till detta system har denna sortens utfyllnad, förtennade kort men inte lackade med lödmask.
Image1.png
Image2.png
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
BER
Inlägg: 395
Blev medlem: 9 mars 2005, 00:02:10
Ort: Östergötland

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av BER »

Angående toppströmmar och ledarbredder...

Problemet är inte medeleffekten kortet drar utan vad som händer precis vid omslagstillfället. Och då kan det bli väldigt stora toppströmmar, därav avkopplingen vilket reducerar toppströmmarna och transienterna.

Satsa på att få en så stabil jordreferens som möjligt. Snabba omslagstider därmed högfrekventa transienter gör att ledarnas induktans får större betydelse. Därmed så kan man behöva "fläska på" på bredden på matningsledarna.

Tipset du fick om att dra matningen från olika sidor är jag lite tveksam till. Om jag minns rätt så vill man placera "matare" och "retur" så nära varandra som möjligt för att fälten runt dessa ledare skall ta ut varandra. Någon erfaren kan kanske bringa lite klarhet i vad som fungerar bra i ett funktionellt och EMC perspektiv.
Användarvisningsbild
e5frog
Inlägg: 475
Blev medlem: 18 juni 2005, 20:41:12
Ort: Älvängen
Kontakt:

Re: Problem med att dyra kretsar dör.

Inlägg av e5frog »

Då kanske det är bättre att göra klart den nya versionen och lägga jordplan på den med?
Skriv svar