在電路調試過程中,不可避免遇到各種故障現象,分析產生故障的原因,排除故障可以提高實驗技能,積累經驗,提高分析問題和解決問題能力。故障排除一般是從故障現象出發(fā),通過觀察測試,做出分析判斷,找到產生故障的原因,并采取適當的方法予以排除。
一、故障產生的原因
電子電路的故障是多種多樣的,產生的原因也很多??偟膩碚f,電路安裝與調試中需要注意的問題均可能成為產生電路故障的原因,大體上有如下幾類:
1、電路元器件不良引起故障
如電阻、電容、晶體管、集成電路等損壞或性能不良,參數不符合要求;印刷電路板和面包板出現內部短路、開路等。
2、電路安裝不良引起的故障
如連線錯誤(包括錯接、漏接、多接、斷線,布線不當等),元器件安裝錯誤(包括晶體管、集成電路引腳接錯,電解電容極性接反等),接觸不良(包括焊接點虛焊、接插不牢、接地不良)等。
3、各種干擾引起的故障
如接地處理不當(包括地線阻抗過大,接地點不合理,儀器與電路沒有“共地”等),直流電源濾波不佳(可能引起50hz或100hz干擾,甚至產生自激振蕩),通過電路分布電容等的耦合產生的感應干擾等。
4、測試儀器引起的故障
如測試儀器本身存在故障(包括功能失效或變差,測試線斷線或接觸不良等),儀器選擇或使用不當(如示波器使用不正確引起波形異常,儀器輸入阻抗偏低,頻帶偏窄引起較大的測量誤差等),測試方法不合理(如測試點選擇不合理)等。
需要說明的是,有些異?,F象是電路設計不夠合理,元器件選擇不當或考慮不周造成的,這種原理層次上的欠缺必須通過修改電路方案,修改電路設計或更改電路設計或更換元器件才能解決。
二、故障檢查的一般方法
1、直接觀測法
直接觀察法就是不使用儀器,利用人的感官來發(fā)現問題,尋找與排除故障。包括通電前檢查和通電后觀察。
2、用萬用表、示波器檢測直流狀態(tài)
前面所述的靜態(tài)調試就是用萬用表、示波器等檢查電路的直流狀態(tài),主要是通過測量電路的直流工作點或輸出端的高、低電平及邏輯關系等來發(fā)現問題,查找故障。一般來說,通過上述檢測,再加上分析、判斷就可以發(fā)現電路設計和電路安裝中出現的大部分故障。
3、信號循跡法
對于自己設計、安裝的電路,對電路的工作原理、工作波形、性能指標等都比較了解,因此,可以如同前面所述的動態(tài)調試那樣,在輸入端施加幅度與頻率均符合要求的信號,用示波器由前級到后級,逐級檢測各級的輸入、輸出信號波形。如果哪一級出現異常,則故障就在該級。之后再集中精力分析,解決該級的問題。
上面所介紹的三種方法是故障檢測的有效的、常用的方法。在實踐中也常根據不同情況選擇其他方法,可能會取得更好的效果。例如,當一個電路一接通直流電源,電源的輸出電流過大,過流保護電路動作或發(fā)出警報,此時可依次斷開各單元電路(或模塊)的供電。如果某一單元(或模塊)斷開后,電壓電流恢復正常,則可知故障就出在該單元(或模塊)。這種方法常稱為短路法。再如,在儀器設備維修,批量電路調試等工作中,常用工作正常的插件板、部件、單元電路、元器件等代替相同的但懷疑有故障的相應部分,即可以快速判斷出故障部位。這種方法稱為替代法。
總之,尋找故障的方法是多種多樣的,要根據設備條件、故障情況靈活運用。能否快速、準確地檢測到故障并加以排除,不但要有理論的指導,更重要地要靠實踐經驗,只有在實踐中不斷總結,不斷積累,才能提高能力,培養(yǎng)實際技能。