主题:【第十三届原创】认识非易失性随机存储器,自己更换仪器另类“电池”

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sc360xp
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7月三等奖

认识非易失性随机存储器,自己更换仪器另类“电池”

    现在的仪器中,许多电路板上已经看不见常见的纽扣电池。前些年的部分仪器通常将非易失性时钟随机存储器用于系统通讯时的数据交换缓冲区,备份系统工作参数及存储系统实时时钟、常用数据等。当这个IC内部的锂电池失效后,系统无法通过自检,不能开机,这就需要换这个另类“电池”。

    这个“电池”不是人们头脑里通常关于纽扣锂电池的形象,往往打开机器后,不知道它在何方。下面通过更换安捷伦7694E顶空机内的非易失性随机存储器,来认识它。

一、非易失性随机存储器简单常识
    NV SRAM(Non-volatile SRAM)是非易失性静态随机存取存储器。在早期(EPROM时代)的时候一些电子仪器想要保存一些数据(比如校准数据、机器设置等)是比较麻烦的事情,因为那时候没有EEPROM,也没有Flash,只有EPROM。EPROM是不可能实现IAP的。人们想出了一个办法,就是使用SRAM,在系统掉电之后由后备电池为SRAM提供电力保障数据不丢失。还有专门设计的SRAM。典型的例子就是电脑存放BIOS设置的RAM,它的保持电池是主板纽扣锂电池,缺电后,BIOS的个性化设置丢失,电脑系统时间失调,每次开机会要求重新设置。
    通俗地解释非易失性存储器,是指仪器断电之后,所存储的数据不丢失的随机访问存储器,IC内部自带电池。常见的是DALLAS(美国达拉斯半导体公司的DS1230Y系列。




    DS1230Y 256k非易失NV SRAM为262,144位、全静态非易失SRAM,按照8位、32,768字排列。每个NV SRAM均自带锂电池及控制电路,控制电路连续监视VCC是否超出容差范围,一旦超出容差范围,锂电池便自动切换至供电状态、写保护将无条件使用、防止数据被破坏。DIP封装的DS1230器件可以用来替代现有的32k x 8静态RAM,符合通用的单字节宽、28引脚DIP标准。DIP器件还与28256 EEPROM的引脚匹配,可直接替换并增强其性能。还有专为表面贴装设计的小尺寸模块封装。该器件没有写次数限制,可直接与微处理器接口、不需要额外的支持电路。使用寿命确保10年以上。2011MIXIM(美信)公司并购了达拉斯半导体公司,如果在DALLAS的一些资料和产品上有MIXIM的logo,是正常情况)。




下面摘引网上DS1230拆解图,可以看见这个DS1230Y-100DALLAS(美国达拉斯半导体)公司将超低功耗的赛普拉斯的SRAM芯片CY62256LL-70与自家的专用控制芯片DS13D12及松下的BR1632锂电池封装在一起组成的。



二、更换仪器失效的非易失性随机存储器
一台2008年购入的安捷伦7694E顶空,最近时常出现时钟混乱、自检通不过、不能开机故障。怀疑是机内记忆电池失效。







拔下仪器电源插头,打开侧面盖板,看见内部电路板。箭头所指位置,是2只非易失性随机存储器(非易失SRAM),用作系统时钟、参数设置、实时信号处理、部分数据备份(校准数据、机器设置等)等:





近距离看看,两只DALLAS公司的DS1230Y-100+安装在28脚插座上。非常奇怪,这2只非易失性随机存储器的出厂时间相差7年。上面那只2007年第8周生产的IC应该是2008年购机时的原装,下面那只2000年第45周生产的DS1230Y-100,不知道来历(该仪器多年前维修过),距今近20年,应该是内部的纽扣锂电池寿终正寝了:



下面是新购的两只DS1230Y-100+,2016年第13周生产:






更换很简单。将旧的IC拔下,将新的IC插到位就可以。装还原,开机,通过自检,进行初始化设置后,显示“READY”,仪器处于就绪状态:






结束语:当仪器开机出现自检不过,日期乱跳,以前设置的参数混乱,屏显数据异常等现象,如果购机时间较长(10年左右),平时封存停运时间多,应该考虑机内的非易失性随机存储器失效问题(有的仪器设计专用非易失性时钟随机存储器,只是出现系统时间混乱),开机检查一下这类IC,有无松动接触不良问题,插拔两次。如果排除接触不良问题,应考虑更换新的同型号IC。
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原文由 zyl3367898(zyl3367898) 发表:
如果更换,从哪购买这个芯片呢?
通常 当地电子商城有售,TB上也有。网上买的,便宜,但有问题不好调换。
zyl3367898
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原文由 zyl3367898(zyl3367898) 发表:
更换时要插拔芯片,能自己插拔吗?
可以滴,注意仪器先要断电,但仪器接地线不要拆除,防止静电积累。
该帖子作者被版主 zyl33678982积分, 2经验,加分理由:应助
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学习了,很专业!看来搞仪器很需要储备点电子电路知识
avih1981
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