浅谈电子电路的调试方法与故障处理

浅谈电子电路的调试方法与故障处理

陈永祥

（中电投电力工程有限公司200233）

摘要：在电子设备的使用过程中，电路的调试占有重要地位，这是理论联系实际的重要环节。电路只有通过了调试，各项性能指标都能够满足要求，电子设备才能正常的工作，因此我们应该重视电路的调试工作，以及调试过程中的技巧。使之更为完善，这一过程为电子技术在社会生活和实践应用中发挥巨大作用提供了现实性和可能性。

关键词：调试；测试；精度和可靠性；故障分析与处理

在电子工业中，电子电路的安装与调试在电子工程技术中占有重要地位，它是把理论付诸于实践的进程，是把人们的主观设想转变为电路和电子设备的过程，是把设计转变为产品的过程。正是这一过程为电子技术在社会生活和生产实践应用中发挥巨大作用提供了现实性和可能性。当然，这一过程也是对理论设计做出检验、修改，使之更加完善的过程。所谓电子电路的调试，就是以达到电路设计指标为目的而进行的一系列的“测量→判断→调整→再测量”反复进行的过程。电路测试和调整是电子设备的一个重要环节。通过调试发现和纠正设计方案的不足和安装的不合理，然后采取措施加以改进，使电子电路或电子装置达到预定的技术指标。

一、电子电路的调试

电子电路的调试在电子工程技术中占有重要地位，是把理论付诸于实践的过程，是对设计的电路能否正常工作、是否达到性能指标的检验和测量。调试过程是利用符合指标要求的各种仪器，例如万用表、信号发生器、逻辑分析仪等各种测量仪器，对安装好的电路进行调整和测量，是判断性能好坏、各种指标是否符合设计要求的最后一关。因而，调整和测试必须遵守一定的测试方法并按一定的步骤进行。

一般的测试的步骤和方法如下：

1．不通电检查①检查连线电路安装完毕后，不要急于通电，先认真检查接线是否正确，包括错线、少线、多线。多线一般是因接线时看错引脚，或者改接线时忘记去掉原来的旧线造成的，在实验中经常发生，而查线时又不易发现，调试时往往会给人造成错觉，以为问题是由元气件造成的。例如TTL两个门电路的输出端无意中接在一起，引起电平不高不低，人们很容易认为是元器件坏了。为了避免做出错误判断，通常采用2种查线方法：一种方法是按照设计的电路图检查安装的线路，把电路图上的连线按一定顺序在安装好的线路中逐一对应检查，这种方法比较容易找出错线和少线；另一种方法是按实际线路来对照电路原理图，按照2个元件引脚连线的去向查清，查找每个去处在电路图上是否存在，这种方法不但能查出错线和少线，还能检查出是否多线。不论用什么方法查线，一定要在电路图上对查过的线做出标记，并且还要检查每个元件的引脚的使用端数是否与图纸相符。查找时最好用指针式万用表的“R×1”，或用数字万用表的“X档”。②直观检查直观检查电源、地线、信号线、元件引脚之间有无短路；连线处有无接触不良；二极管、三极管、电解电容等引脚有无错接；集成电路是否插对等。

2．通电观察把经过准确测量的电源电压加入电路，但信号源暂不接入，电源接通之后不要急于测量数据和观察结果，首先要观察有无异常现象，包括有无冒烟，是否闻到异常气味，手模元件是否发烫，电源是否有短路现象等。如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。然后再测量各元件引脚的电源电压，而不是只测量各路总电源电压，以保证元器件正常工作。

3．分块调试调试包括测试和调整两个方面。测试是在安装后对电路的参数及工作状态进行测量，调整是指在测试的基础上对电路的参数进行修正，使之满足设计要求。为了使测试顺利进行，设计的电路图上应标出各点的电位值、相应的波形以及其它数据。测试方法有2种：第一种是采用边安装边调试的方法，也就是把复杂的电路按原理图上的功能分成块进行安装调试，第1期黑龙江农业工程职业学院学报2008年3月JournalofHeilongjiangVocationInstituteofAgriculturalEngineeringjune.200841在分块调试的基础上逐步扩大安装调试的范围，最后完成整机调试，这种方法称为分块调试。采用这种方法能及时发现问题，因此是常用的方法，对于新设计的电路更是如此。另一种方法是整个集成电路安装完毕，实行一次性调试。这种方法适用于简单电路或定型产品。本文仅介绍分块调试。分块调试是把电路按功能分成不同的部分，把每个部分看成一个模块。比较理想的调试程序是按信号的流向进行，这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后的联调创造条件。分块调试包括静态调试和动态调试。

①静态调试静态调试一般指没有外加信号的条件下测试电路各点的电位。如测模拟电路的静态工作点，数字电路的各输入、输出电平及逻辑关系等，测出的数据与设计值相比较，若超出范围，则应分析原因进行处理。

②动态调试动态调试可以利用前级的输出信号为后级的输入信号，也可利用自身的信号检查功能块的各种指标是否满足设计要求，包括信号幅值、波形的形状、相位关系、频率、放大倍数、输出动态范围等。模拟电路比较复杂，而对于数字电路来说，由于集成度比较高，一般调试工作量不太大，只要器件选择合适，直流工作状态正常，逻辑关系就不会有太大问题，一般是测试电平的转换和工作速度。把静态调试和动态调试的测试结果与设计的指标作比较，经深入分析后对电路参数提出合理的修正。

4．整机联调在分块调试的过程中，由于是逐步扩大调试范围，故实际上已完成了某些局部联调工作。下面只要作好各功能块之间接口电路的调试工作，再把全部电路接通，就可以实现整机联调。整机联调只需要观察动态结果，即把各种测量仪器及系统本身显示部分提供的信息与设计指标逐一比较，找出问题，然后进一步修改电路参数，直到完全符合设计要求为止。调试过程中不能单凭感觉和印象，要始终借助仪器观察。使用示波器时，最好把示波器的信号输入方式置于“DC”档，它是直流耦合方式，同时可以观察被测信号的交直流成分。被测信号的频率应处在示波器能够稳定显示的范围内，如果频率太低，观察不到稳定的波形时，应改变电路参数后测量。例如，观察只有几赫兹的低频信号时，通过改变电路参数，使频率提高到几百赫兹以上，能在示波器上观察到稳定的信号并可记录各点的波形形状及相互间的相位关系，测量完毕，再恢复到原来的参数继续测试其它指标。

二、系统的精度及其可靠性

测试系统精度是设计电路很重要的一个指标。测量电路的精度校准元件应该由高于测量电路精度的仪器进行测试后，才能作为校准元器件接入电路校准精度。例如，测量电路中，校准精度时所用的电容不能以标称值计算，而要经过高精度的电容表测量其准确值后，才能作为校准电容。对于正式产品，应该就以下几方面进行可靠性测试：抗干扰能力；电网电压及环境温度变化对装置的影响；长期运行实验的稳定性；抗机械振动的能力。四、电子电路的故障分析与处理在实验过程中，故障常常是不可避免的，分析和处理故障可以提高分析和解决问题的能力。分析和处理故障的过程就是从故障现象出发，通过反复测试，做出分析判断，逐步找出问题的过程。

三、调试中应注意的事项

在调试过程中，自始至终都必须具有严谨细致的科学作风，不能存在侥幸心理，当出现故障时，不要手忙脚乱，要认真查找故障的原因，仔细分析作出判断，切忌一遇到故障，解决不了问题就要拆掉线路而重新安装，或者盲目的更换元器件。因为即使重新安装，线路的问题可能依然存在，何况在原理上，问题并不是重新安装就能够解决的。再则，重新安装而找不出原因，会使自己失去一次分析和解决问题的锻炼机会，要认真查找故障原因，仔细分析判断，根据原电路原理找出解决问题的办法。

综上所述，我们即可对于电子设备等进行调试，通过调试过程，使电路的各项性能指标达到要求，使系统能够正常的工作。

参考文献：

[1]王慧玲.电子技术实验低频、高频、数字、集成[M].北京:机械工业出版社，2004.

[2]王廷才,赵德申.电子技术实训[M].北京:高等教育出版社,2003.