Муфты электромонтажные от производителя Fucon
РадиоЛоцман - Все об электронике

Мелкий ремонт, или путешествие по следам истории

Журнал РАДИОЛОЦМАН, январь 2014

МАСТЕР-ЛОМАСТЕР + ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ

Graham Prophet

EDN-Europe

Сравнительное тестирование аккумуляторов EVE Energy и Samsung типоразмера 18650

Этот маленький будильник верой и правдой безропотно служил около 35 лет и считался реликвией семьи. Если бы не небольшая поломка, мне никогда не пришло бы в голову разбирать его, и я не получил бы возможности узнать то, что было скрыто на протяжении многих лет.

На часах стоит марка «Metamec» (Рисунок 1). До наступления цифровой эры эта компания выпускала аналоговые часы с питающимися от сети синхронными моторами. Как и ожидалось, часы оказались очень простыми: 12-часовой 7-сегментный красный светодиодный дисплей с индикацией AM/PM, одна уставка будильника и времязадающая схема, считающая периоды сетевого напряжения 50 Гц. Пропадание сетевого напряжения и, соответственно, прекращение тактирования часов индицируются миганием дисплея. И самая сложная функция для того времени, когда были изготовлены часы – сенсорная панель для активации функции «дополнительного сна».

Мелкий ремонт, или путешествие по следам истории
Рисунок 1.

А неисправность проявлялась в том, что дисплей начинал вдруг переходить в режим мигания без видимых причин, при нормальном напряжении в сети. Учитывая его заслуги, я решил, что будильник заслуживает ремонта. В отношении причины неисправности сомнений у меня практически не было. Я ожидал, что, отвернув винты, увижу под крышкой примитивный источник питания с электролитическим конденсатором, полностью высохшим за долгие годы. Я полагал, что пульсации постоянного напряжения достигли такого уровня, когда часы начали воспринимать их как провалы питающего напряжения, о чем и сообщали, мигая индикатором.

То, что я обнаружил, сняв крышку, вы можете увидеть на Рисунке 2. Замена электролитического конденсатора восстановила нормальную работу будильника и поставила точку в истории ремонта. Фактически, все свелось к процедуре открыл-закрыл, и мне даже не пришлось браться за осциллограф, чтобы убедиться, что постоянное напряжение действительно было плохим.

Мелкий ремонт, или путешествие по следам истории
Рисунок 2.

Разобрав часы, я, конечно же, захотел выяснить, какие компоненты были использованы их создателями. Как и ожидалось, только стандартные. Микросхема в 40-выводном корпусе DIP – это MM5387AA компании National Semiconductor. Несмотря на то, что микросхема давно снята с производства, найти в сети справочные данные на нее не составило труда. Я думал, что к 1978 году микросхемы такого рода должны были изготавливаться уже по nМОП технологии, однако из описания прибора следовало, что это pМОП. Возможно, объясняется это тем, что прямое управление сегментами светодиодного индикатора проще реализовать с помощью p-канальной схемы. О топологических нормах техпроцесса, использованного при изготовлении кристалла, информации в документе нет, но судя по дате изготовления, это должно быть что-то порядка 5 мкм, а с учетом того, что технология pМОП уже устаревала, скорее всего, ближе к 10 мкм. Для тех, кто знаком только с терминологией последних десяти-двадцати лет, повторю еще раз: да, целых десять микрон, одна сотая миллиметра. На не защищенном корпусом кристалле вы почти смогли бы разглядеть отдельные транзисторы. Описание микросхемы также подтвердило, что малейшие отклонения напряжения на выводе VDD ниже определенного порога переводят дисплей часов в мигающий режим.

Светодиодный дисплей, четыре разряда которого размещены в одном корпусе, имеет обозначение TLR2047, пробуждающее воспоминания о давно забытых справочных документах Toshiba. Незатейливая заглавная буква «T», много лет назад служившая логотипом Toshiba, не оставляла сомнений в правильности идентификации. Рациональное заключение, которое можно сделать на основании этого факта, состоит в том, что использование фирменных компонентов является важнейшей составляющей надежности изделия.

Описывая источник питания, сказать, что он очень прост – не сказать почти ничего. Напряжение с единственной вторичной обмотки трансформатора, выпрямленное одним диодом и сглаженное конденсатором 220 мкФ, питает светодиодный дисплей. (Белый блок под электролитическими конденсаторами – это зуммер будильника). Второй диод и конденсатор 1000 мкФ, подключенные к этой же линии, питают микросхему.

Конструкция часов, как и следовало ожидать, полностью соответствует представлениям о технологиях того времени, когда о поверхностном монтаже еще никто не знал, и мало изменилась за последние тридцать лет (Рисунок 3). 40-выводной корпус DIP и 4-разрядный семисегментный дисплейный модуль – практически все, что есть внутри, кроме источника питания и горстки пассивных компонентов для обслуживания входов переключателей. В будильнике есть фотоэлемент, чтобы уменьшать яркость дисплея при низкой освещенности, а также единственный транзистор с резистором и керамическим конденсатором; этих деталей оказалось достаточно для того, что бы включать режим «дополнительного сна» в ответ на прикосновение пальца. Два основных элемента установлены на двух гетинаксовых печатных платах. Отчетливо видно, что сборка, как, вероятно, и пайка, выполнялись вручную. Истощенные электролитические конденсаторы вынесены за пределы плат и висят свободно, определенно рассчитанные на ночной столик, а не на высокую устойчивость к перегрузкам. Качество сборки трудно назвать высоким, но, очевидно, вполне соответствует поставленной цели.

Мелкий ремонт, или путешествие по следам истории
Рисунок 3.

Так что же оказалось неожиданным и не замеченным ранее, что побудило меня написать эту заметку? Наклейка на обратной стороне корпуса часов содержит слова «Сделано для Metamec компанией Samsung, Корея». В 1978 году лишь единицы людей на западе слышали название Samsung. И, вероятно, немногие в Соединенном Королевстве могли точно указать на карте место, где находится Корея. Азиатские производители были известны большинству британских покупателей только по надписям «Сделано в Японии» или «Сделано в Гонконге». Что касается континентального Китая, то с момента смерти Мао Цзэдуна прошло всего два года, Культурная Революция только закончилась, и мысль о том, что Китай станет фабрикой для всего западного мира, казалась тогда абсурдной.

Компания Samsung на протяжении многих десятилетий была общеизвестна как ведущий корейский чеболь (специфическая корейская форма промышленной агломерации), однако в конце 1970-х ответвление Samsung Electronics было совсем молодым, и до выхода на рынок полупроводниковых компонентов и DRAM должно было пройти еще несколько лет.

Таким образом, мы видим, как предприятие, ставшее одним из ведущих мировых брендов в области потребительской техники, развивало новый для себя бизнес, начиная с мелкой контрактной сборки в интересах третьих фирм. Это происходило задолго до повсеместного внедрения контейнерных перевозок грузов, относительная доля транспортных расходов была значительно больше, чем сегодня, так что предположение, что Samsung сознательно выбрала такой путь для проникновения в этот новый сектор рынка, кажется вполне разумным.

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: A minor repair reveals a footnote to history

Электронные компоненты. Бесплатная доставка по России
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя