调试技巧：故障查找和排除

1.查找与排除故障的一般步骤

调试过程中,往往会遇到在调试工艺文件指定的调整元件时,调试指标达不到规定值,或者调整这些元件时根本不起作用,这时可按以下步骤进行故障查找与排除。

(1)仔细地摸清故障现象,了解故障现象及故障发生的经过,掌握第一手资料。

(2)根据产品的工作原理、整机结构以及维修经验正确分析故障,根据记录进行分析和判断,确定故障的部位和原因。

(3)查出故障原因后,修复损坏的元件和线路。对于需要拆卸修复的故障,必须做好处理前的准备工作。修复后,再对电路进行一次全面的调整和测定,并做好必要的标记或记录。

2.查找与排除故障的方法和技巧

1)观察法

在不通电的情况下,打开产品外壳观察整机电路、单元电路板或元器件有无异常。检查内容包括:保险管、熔断电阻是否烧断;电阻器是否有烧坏变色现象、电解电容器是否有漏液和爆裂、晶体管是否有焦、裂现象;焊点是否有短路、虚焊和假焊;连接线是否有断线、脱焊、短路、接触不良现象;插头与插座接触是否良好,等等。

当采用上述方法不能发现问题时,接通电源进行表面观察,观察是否冒烟、烧断、烧焦、跳火;如遇到这些情况,必须立即切断电源分析原因,再确定检修部位。如果一时观察不清,可重复开机几次;但每次时间不要长,以免扩大故障。必要时,断开可疑的部位再行试验,看故障是否消除。

必要时还可以用手触摸电子元器件,感觉是否有发烫、松动等现象;可以用耳朵去听电子产品的箱体内是否有异常的声音出现;也可以用鼻子去嗅闻电子产品在通电工作时,是否有不正常的气味散发出来,以此来判断故障的部位和性质。

2)测量法

测量法是故障检测中使用最广泛、最有效的方法。根据检测的电参数特性又可分为电阻法、电压法、电流法、波形法和逻辑状态法。

(1)电阻法。

电阻是各种电子元器件和电路的基本特征,利用万用表测量电子元器件或电路各点之间电阻值来判断故障的方法称为电阻法。测量电阻对开路与短路性质的故障判断有很好的效果与较高的准确性。测量电阻值,有“在线”和“离线”两种方法。“在线”测量需要考虑被测元器件受其他串并联电路的影响,测量结果应对照原理图进行分析判断,“离线”测量需要将被测元器件或电路从整个印制电路板上脱焊下来,操作较麻烦,但结果准确可靠。

(2)电压法。

电子线路正常工作时,线路各点都有一个确定的工作电压,测量电压法是指用万用表的电压挡测量电路电压、元器件的工作电压并与正常值进行比较,以判断故障所在的检测方法,这种方法是维修中使用最多的一种方法。通过对电源输出直流电压的测量,可以确定整机工作电压是否正常;对集成电路各引脚直流电压的测量,可以判断集成电路本身及其外围电路是否工作正常;通过测量晶体管各级直流电压,可判断电路所提供的偏置电压是否正常,晶体管本身是否工作正常;通过测量电路关键点的直流电压,可以大致判断故障所在的范围。(www.xing528.com)

(3)电流法。

电流法有直接测量和间接测量两种方法。电流检测法适用于由于电流过大而出现烧坏保险管、烧坏晶体管、使晶体管发热、电阻器过热以及变压器过热等故障。直接测量就是用电流表直接串接在欲检测的回路中测得电流值的方法,这种方法直观、准确,但往往需要断开导线、脱焊元器件引脚等才能进行测量,故检测不大方便。间接测量法实际上是用测电压的方法换算成电流值,这种方法快捷方便,但如果所选测量点的元器件有故障则不容易准确判断。

(4)波形法。

用示波器检查电路中关键点波形的形状、幅度、宽度及相位是否正常,从中发现故障所在。波形观察法是检修波形变换电路、振荡器、脉冲电路的常用方法。若同时再与信号源配合使用,就可以进行跟踪测量,即按照信号的流程逐级跟踪测量信号。这种方法对于发现寄生振荡、寄生调制或外界干扰及噪声等引起的故障,具有独到之处。

(5)逻辑状态法。

逻辑状态法是对数字电路的一种检测方法,对数字电路而言,只需判断电路各部位的逻辑状态即可确定电路工作是否正常。数字逻辑状态主要有高低两种电平状态,另外还有脉冲串及高阻状态,因而可以使用逻辑笔进行电路检测,逻辑笔具有体积小、使用方便的优点。

3)信号注入法

信号注入法是将一定频率和幅度的信号逐级输入到被检测电路的输入端,替代整机工作时该级的正常输入信号,以判断各级电路的工作情况是否正常,从而可以迅速确定产生故障的原因和所在单元。检测的次序是,从产品的输出端单元电路开始,逐步移向最前面的单元。这种方法适用于各单元电路是开环连接的情况,缺点是需要各种信号源,还必须考虑各级电路之间的阻抗匹配问题。

4)比较法

用同样的正常整机,与待修的产品进行比较,还可以把待修产品中可疑部件插换到正常的产品中进行比较。比较法是以检测法为基础的,对可能存在故障的电路部分进行工作点测定和波形观察,或者信号监测,通过比较好坏设备的差别发现问题,这种方法的缺点是需要同样的整机。

5)分割测试法

这种方法是将电路中被怀疑的元器件和部件开路处理,让其与整机电路脱离,然后观察故障是否还存在,一般需要逐级断开各级电路的隔离元件或逐块拔掉各模块,使整机分割成多个相对独立的单元电路,测试其对故障现象的影响,从而确定故障所在部位的检查方法。

6)替代法

利用性能良好的元器件或部件来替代整机可能产生故障的部分,如果替代后整机工作正常了,说明故障就出在被替代的那个部分里。这种方法检查简便、不需要特殊的测试仪器,但用来替代的部件应该尽量是不需要焊接的可插接件。