Как работает включения питания на сканере Avision ff-1904b?

[Shaman]

Давеча ковырялся вот в этом сканере, поломка: "не включается",
Сколол часть схемы на этот сканер которая отвечает за подачу питания. Напряжения указаны для включенного аппарата (брал с исправного).


Починить пока удалось. Почему пока поясню было странное поведение транзистора Q40 (то определялся тестером, то нет) и отсутствовали 5V питания (во время поисков при нажатии на плату в районе Q21 питание появилось). Поменял Q40 и Q21, всю обвязку вокруг Q21 и пропаял подозрительный переход. Сейчас включение стабильное, но подозреваю могут быть рецидивы. Аппарат пока на тестах.
Починить то починил, но как работает кнопка включения понять не могу.


Как процессор открывает питание вроде понял. Поправьте если не так.
Напряжение 5V всегда, 3.3V появляется только после открытия U13 (см. блок-схему). Процессор открывает Q23, а тот, в свою очередь закрывает Q18, что даёт высокий уровень на 5-м выводе U16. Уровень на 1-ом выводе U16 при нажатии на кнопку включения падает до низкого (2V относительно общего провода), а, соответственно, кратковременно, получаем высокий уровень на 3-м и 4-м выводах, что в свою очередь даёт низкий уровень на 6-м и закрепляет это состояние.

Тут мне непонятно как получаются 2V на 1-м выводе если 5V при нажатии на кнопку шунтируются. D12 звониться именно в таком положении хотя может это и не диод вовсе.

Далее низкий уровень на 8-м выводе открывает Q40, разность напряжений между базой и эмиттером Q11 (через диоды на базу приходит 3,95V). Далее, последовательно открываются Q13 и U13. Схема включена.

Для последовательности описанной выше нужен сигнал с процессора который включается при появлении 3,3V никакого LowPower я не нашел и 5V дежурки до процессора тоже не доходят.
А для появления 3,3V необходимо открытие U13, замкнутый круг. 
Понятно, что при нажатии на кнопку происходит кратковременное открытие U13 которое потом удерживается процессором, но как это работает я понять не могу.

Сублимирую вопросы:
1.Как получаются 2V на 1-м выводе если 5V при нажатии на кнопку шунтируются?
2.Верно ли мое предположение о том как появляются -0,6V на базе Q11?
3.Как происходит первичное открытие U13 до включения процессора?

Примечания:
1. Низкий уровень на стоке Q18 указан ошибочно.
2. D22 на самом деле резистор, просто он так указан на шелкографии.

[Slabovik]

Есть одна проблема. На процессоре есть 5 вольт? Если 3,3 вольта появляются после открытия U13, то что питает процессор, чтобы он подал сигнал на Q23?
Есть другая проблема. 74LV00 (https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74LV00.pdf), урождённая ЛА3. Вроде бы ничего, но... на 21-м выводе 2 вольта - это неопределённое напряжение при 5-вольтовом питании. Конечно, схема будет в каком-то положении, но это КМОП, ровно половина питания, которая принимается как "граница" между 0 и 1 - это 2,5 вольта, жутко близко. Нормальный ноль - это не более 1/3 величиы питания, нормальная "1" - 2/3. Между ними микросхема может иметь участок с чисто аналоговым поведением и в цифровых схемах это не приветствуется.

D12 может и не диод, т.к. если прозвонка производилась без отпайки микросхемы, то диод звонился внутри неё, у ней на каждом выводе таких два - между выводом и шинами питания. Но может D12 просто какой-нибудь резистор, может даже высокого сопротивления, обеспечивающий "1" на входе. Хотя для микросхемы было бы проще вывод напрямую подсоединить к "+" в таком случае. Возможно, там подсоединено что-то ещё.

Соединение Q8 напрямую с выходом 8 - моветон, делающий к.з. Несмотря на то, что выводы микросхем защищены от короткого, так делать совсем не хорошо.

Не вижу ни одной причины, чтобы на базе Q11 как-то появлялось отрицательное напряжение. При любом раскладе там положительное, да и не нужно там отрицательное. Вообще, странные выкрутасы у Q40 Q11, излишние для того, чтобы просто открыть. либо Q11 неверно нарисован - если поменять базу с эмиттером, возможно, оно будет интереснее, но всё-равно изменится логика... Поэтому предполагаю, что здесь есть что-то ещё...

В принципе догадки в верном направлении, но не хватает деталей. Ну, как обычно в таких делах...

[Shaman]

Попробую уточнить детали.

Есть одна проблема. На процессоре есть 5 вольт? Если 3,3 вольта появляются после открытия U13, то что питает процессор, чтобы он подал сигнал на Q23?

Как я уже писал выше вызвонить 5V на ногах процессора я не смог, т.е. прямого соединения нет, но допускаю, что, возможно, есть соединение через сопротивление или диод. Питание 3,3V появляется сразу после открытия U13.
Цепи питания нарисованные на блок схеме вызваниваются друг за другом.

на 1-м выводе 2 вольта - это неопределённое напряжение при 5-вольтовом питании.

Это напряжение я измерял мультиметром при зажатой кнопке запуска относительно общего провода. При отпущенной кнопке там всегда высокий уровень в районе 5V. Если мерил не правильно скажите пожалуйста об этом.

Соединение Q8 напрямую с выходом 8 - моветон, делающий к.з. Несмотря на то, что выводы микросхем защищены от короткого, так делать совсем не хорошо.

Вы имели в виду Q40? Вывод 8 я вызванивал на Q40, когда оный был снят, и он звониться на короткую, также на короткую звонится эмиттер на 5V. Именно этот транзистор и оказался со странным поведением (то прозванивается тестером, то нет) и был заменён.

D12 может и не диод

Я не помню звонил я его со снятой микросхемой или нет, но вот фото участка платы где он виден и корпус у него выглядит как у полупроводника. Что может быть ещё в таком корпусе?

Не вижу ни одной причины, чтобы на базе Q11 как-то появлялось отрицательное напряжение.

Скорее всего я не правильно измерил. Но исходил я вот из таких предпосылок:
P-N-P транзисторы открываются током базы направленным от эмиттера к базе. То есть чтобы открыть транзистор, необходимо подать на базу отрицательное по отношению к эмиттеру напряжение. А значит ставим черный щуп на эмитер, а красный на базу и получаем -0,6V. Но как я сейчас понимаю я просто померил падение напряжения в цепи база эмитер. Относительно общего провода на базе либо 3,8-3,6V если кнопка отпущена, либо 0V если кнопка нажата. На эмиттере 4,95V если схема включена и 0V если схема выключена.

либо Q11 неверно нарисован - если поменять базу с эмиттером, возможно, оно будет интереснее, но всё-равно изменится логика...

Q40 и Q11 точно одинаковы вот фото их прозвонки.

И на них одинаковая маркировка.

И это единственные биполярники в схеме, на всех остальных маркировка другая и тоже одинаковая. Вот фото прозвонки одного из них.


Больше я дополнить не смогу ничего, сканер уехал к владельцу.

[Slabovik]

2 вольта на входе логической микросхемы - это неправильный логический уровень, потому что он находится в зоне, которая не позволяет достоверно судить о состоянии её выхода.

На месте D12 скорее диод. И есть нехилое ощущение, что там что-то должно быть ещё, т.к. дорожка к 1-й ноге микросхемы замечательно толстая по сравнению с другими. Такая толщина говорит, что разводчик задал правило для этого узла, как для питающих проводников. А 1-я нога попала на неё просто так, как говорится, "до кучи", потому что там нужна была логическая 1.

[Shaman]

2 вольта на входе логической микросхемы

Понял. Тогда вопрос:

В даташите на микросхему есть вот такое предложение и табличка состояний

These devices are fully specified for partial-power-down applications using Ioff. The Ioff circuitry disables the
outputs, preventing damaging current backflow through the devices when they are powered down.

[свернуть]

Если я правильно его понимаю, то в микросхеме есть защита от непонятных состояний и при низком уровне на одном из выводов состояние второго неважно.
Может тогда в приведённой мной схеме значение имеет только низкий уровень на 2-й ноге, а 2V на 1-й это просто случайное состояние в момент просадки 5V и в расчёт не принимается?

1-й ноге микросхемы замечательно толстая по сравнению с другими

Тогда пока буду предполагать что под диодом есть переходное отверстие куда-то еще жаль я его не поднимал.

А про транзисторы Q11 и Q40 еще что-то можете сказать?