现代模拟集成电路故障查找的方法与技巧

1.模拟多路开关故障查找方法与技巧

（1）模拟多路开关结构

模拟多路开关是一种从多个模拟输入中，选择其中的一个作为输出的器件。MAX306是美国MAXIM公司生产的COMS模拟多路开关，其外形结构如图6-11所示，内部结构如图6-12所示。A0、A1、A2、A3是4个逻辑控制端，EN是译码控制端，S1～S16是16个开关通道。有正电源V+和负电源V-，它可以单电源工作，也可以双电源工作。用EN来控制整个器件，只有当EN为低电平时，多路开关才能工作，其真值表如表6-3所示。

图6-11 MAX306模拟多路开关外形结构

图6-12 MAX306模拟多路开关内部结构

表6-3 MAX306真值表

MAX306器件逻辑低电平≤0.8V，逻辑高电平≤2.4V。在单电源工作时，工作电压范围为+10～+30V；双电源工作时，工作电压范围为±4.5～±20V。模拟信号幅度应在电源电压的范围内。

（2）模拟多路开关的工作原理

MAX306模拟多路开关的典型应用电路如图6-13所示。其工作原理如下：为16选1模拟开关，NO1～NO16可分别输入不同模拟信号，根据A0～A3所接受的高电平的不同，来确定把其中的一个输入信号从输出端u_o输出。

图6-13 MAX306应用电路

（3）模拟多路开关常见故障现象

1）无信号输出。

2）输出信号逻辑关系紊乱。

（4）模拟多路开关故障查找方法与技巧

1）无信号输出故障查找方法与技巧。

①首先检查控制端（EN）的电平是否正常，因为使能端EN是控制整个器件，它的电平不正常，模拟多路开关不能正常工作，就会出现无信号输出故障，查找的技巧是先查信号源的连接线和探头是否良好，若有故障应先排除。

②在信号源、连接线和探头正常情况下，先测量模拟多路开关直流供电电压，测量的方法是：用万用表直流电压挡，并选择合适的挡位，+V电压是15V，应选择50V挡，测量时万用表红表笔接+V的正极，黑表笔接地（公共端）。如测得的电压为零或很低，说明模拟多路开关供电电压不正常，应当查供电电源和退耦电容。

2）输出信号逻辑关系紊乱故障查找方法与技巧。

输出信号紊乱是指模拟多路开关通断的逻辑关系紊乱，例如：当A0、A1、A2、A3多为高电平时，正常时应当S16开关接通，逻辑关系出现紊乱时S16开关未接通，而其他开关接通，这种现象称为输出信号紊乱。(www.xing528.com)

①首先检查A0、A1、A2、A3电平是否正常，若不正常应检查连接线的焊接有无虚焊，连接线是否接错，接地线是否良好。若有故障应及时修复。

②A0、A1、A2、A3电平正常，应检查对应开关的导通电阻，用万用表“R×10Ω”挡测量其阻值是否小于100Ω，若阻值很大，说明开关已损坏，应更换。

2.集成运算放大器故障查找方法与技巧

（1）功能

运算放大器是具有高开环放大倍数并带有深度负反馈的多级直接耦合放大电路。它首先应用于电子模拟计算机上，作为基本运算单元，可以完成加减、乘除、积分和微分等数学运算。运算放大器随着半导体集成工艺的发展，研制成集成运算放大器以来，才使运算放大器的应用远远地超出模拟计算机的界限。从此，集成运算放大器在信号运算、信号处理、信号采集、信号测量以及波形产生等方面得到了广泛的应用。

（2）LM324器件应用举例

运算放大器国内外生产此类器件的厂家极多，不同的生产厂家先后推出了多种类型的产品。如低增益运算放大器、高增益运算放大器、高精度运算放大器、斩波稳零运算放大器、低噪声精密运算放大器、宽带跨导运算放大器、高压运算放大器、可变增益运算放大器等类型。不同类型的产品具有不同的内部结构和使用特点以及不同应用领域。

运算放大器也是一类应用领域非常广泛的器件。首先运算放大器在线性运算方面，可以完成比例、加减、乘除、积分微分、对数与反对数、开平方、指数变换、矢量计算等运算功能。其次运算放大器在信号处理方面，可以实现有源信号滤波、信号的采样保持等处理功能。运算放大器在波形产生方面可以非常方便地构成矩形波发生器、三角波发生器、锯齿波发生器等波形发生器。在信号测量方面运算放大器可以将一些非电量（如压力、温度、流量、浓度等）变换及放大为合适的电压信号。LM324是低功耗通用集成运算放大器，如图6-14所示，引脚功能如表6-4所示。

图6-14 LM324集成运算放大器结构图

表6-4 LM324集成运算放大器引脚功能

（3）比例运算器常见故障现象

1）无信号输出。

2）输出信号比例关系失常。

（4）比例运算放大器故障查找方法与技巧

1）无信号输出故障查找方法与技巧。

①首先检查运算放大器的输入端有无信号加入，若无信号，查信号源、连接线和探头是否良好，如信号源、连接线和探头有故障，应先排除。

②在信号源、连接线和探头正常情况下，先测量运算放大器直流供电电压。测量的方法是：用万用表直流电压挡，并选择合适的挡位，+V_CC电压是32V，应选择50V挡，测量时万用表红表笔接+V_CC的正极，黑表笔接地（公共端）。如测得的电压为零或很低，说明放大器供电电压不正常，应当查供电电源和去耦电容。

③直流供电电压正常后，检查运算放大器的外围元件R₁、R_F和平衡电阻R是否变值或开路。如R₁开路，运算放大器不工作，导致无信号输出。

2）输出信号比例关系失常故障查找方法与技巧。

输出信号比例关系失常故障说明有信号输入，直流电源正常，应着重检查运算放大器的外围电阻R₁、R_F和平衡电阻R是否变值，电阻变值会引起输出信号比例关系失常。