關(guān)于電子電路故障成因及檢測方法分析

吳年興

【摘 要】在電子電路的設計、安裝與調(diào)試過程中，不可避免地會出現(xiàn)各種各樣的故障現(xiàn)象，因此電路檢測和排除故障是電子工程人員必備的操作技能。一般來說，故障診斷過程是：從故障現(xiàn)象出發(fā)，通過反復測試，做出分析判斷，逐步找出故障原因。

【關(guān)鍵詞】電子電路；電路檢測；故障；調(diào)試

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)已越來越多地滲透到各個領(lǐng)域，電子技術(shù)的發(fā)展直接推動了自動化發(fā)展。電子技術(shù)是自動化技術(shù)的基礎(chǔ)，電子電路則是電子技術(shù)的核心。電子電路故障檢測，是指當電子電路發(fā)生故障時，采用各種方法，通過測量、分析、判斷，確定故障部位，找到故障點的過程。本文給合工作實踐經(jīng)驗，對電子電路故障產(chǎn)生原因及檢測方法與運用技巧進行了詳細分析，供廣大電子工程工作者參考。

1.常見故障現(xiàn)象及成因

電子電路故障現(xiàn)象種類繁多，一般的現(xiàn)象有：穩(wěn)壓電源無電壓輸出，或輸出電壓不能調(diào)整，或輸出穩(wěn)壓性變壞、輸出電壓不穩(wěn)定等；放大電路沒有輸入信號，而有輸出波形；放大電路有輸入信號，但沒有輸出波形，或者波形異常；振蕩電路不產(chǎn)生振蕩；計數(shù)器輸出脈沖波形不穩(wěn)，或不能正確計數(shù)等。

故障是不可避免的電路異常工作狀況。故障產(chǎn)生的原因很多，情況也很復雜，有一種原因引起的簡單故障，有多種原因相互作用引起的復雜故障。

（a）設計錯誤引發(fā)的故障。此類錯誤，應在電路設計過程中通過仔細周全的考慮而避免，如晶體管的選擇和電源的配合，阻值選擇不當?shù)取?/p>

（b）對于初樣的電路來說，故障原因可能是：實際電路印制板等與設計的原理圖不符；元器件使用不當而損壞；連線發(fā)生短路或斷路、錯線、二極管、三極管、集成器件和電解電容極性連接有誤等。

（c）對于定型產(chǎn)品出現(xiàn)的故障，故障的原因可能是元器件損壞，連接發(fā)生短路或斷路，如焊點虛焊、接插件接觸不良等，或使用條件發(fā)生變化，如電網(wǎng)電壓波動，過冷或過熱的工作環(huán)境等，影響電路的正常運行。

（d）儀器使用不正確引起的故障，如示波器使用不正確而造成的波形異常或無波形，接地問題處理不當而引入干擾等。

2.檢測故障的方法

電子電路的故障檢測，是指當電子電路發(fā)生故障時，根據(jù)故障現(xiàn)象，通過分析確定故障部位，找出故障點的過程。檢測電子電路故障的方法有很多種，應根據(jù)電子電路的繁簡程度、裝配方法、儀器設備的情況來選擇。

2.1直接觀察法

直接觀察法是指不用任何儀器，也不改動電路接線，利用人的視、聽、嗅、觸等作為手段來發(fā)現(xiàn)問題，尋找和分析故障的方法。不通電時檢查儀器的選用和使用是否正確；電源電壓的等級和極性是否符合要求；電解電容的極性、二極管和三極管的引腳、集成電路的引腳有無錯接、漏接、互碰等情況；印刷版有無斷路或短路；電阻、電容有無燒焦和炸裂等。通電時觀察元器件有無發(fā)燙、冒煙，變壓器有無焦味，示波管燈絲、LED是否亮，有無高壓打火等。此方法簡單有效，可對不隱蔽的故障作初步檢查。

2.2參數(shù)測試法

參數(shù)測試法是借助于儀器來發(fā)現(xiàn)問題，尋找故障的方法。這種方法又分為斷電測試法和通電測試法兩種。斷電測試法是在電路斷電的情況下，用萬用表的歐姆檔來測量電路或元器件電阻值，判斷故障。如檢測電路中的連線、焊點等是否斷路或短路；電路的供電系統(tǒng)，半導體三極管、集成塊的直流工作狀態(tài)、線路中的元器件是否參數(shù)漂移等。當測得值與正常值存在一定程度差異時，經(jīng)過分析可確定故障點。通電測試法是在帶電的條件下，借助于儀器測量電路中各點電壓或支路電流，進行分析，尋找故障所在。如檢查管子靜態(tài)工作電壓是否正常，集成器件的靜態(tài)參數(shù)是否符合要求等。順便指出，靜態(tài)工作點也可以用示波器“DC” 輸入方式測定。用示波器的優(yōu)點是：內(nèi)阻高，能同時看到直流工作狀態(tài)和被測點上的信號波形以及可能存在的干擾信號及噪聲電壓等，更有利于分析故障。

2.3信號尋跡法

信號尋跡法是在電路輸入端加入一定幅度、適當頻率的信號，按照信號由前級到后級，用示波器逐級觀察波形及幅值的變化情況的方法。如果哪一級異常，則故障就在該級。檢查時也可以從輸出級向輸入級倒退進行。應當指出，在反饋環(huán)內(nèi)，只要有一個元器件出故障，則往往整個回路中處處存在故障現(xiàn)象。尋找故障的方法是先把反饋回路斷開，使系統(tǒng)成為一個開環(huán)系統(tǒng)，然后再接入一適當?shù)妮斎胄盘枺眯盘枌ほE法逐一尋找發(fā)生故障部位。

2.4對比法

某電路是否存在問題時，可將此電路的參數(shù)與工作狀態(tài)相同的正常電路的參數(shù)，或理論分析的電流、電壓、波形等，進行一一對比，從中找出電路中的不正常情況，進而分析故障原因，判斷故障點。

2.5替換法

有些故障比較隱蔽，器件是否失效不明顯，如電容器漏電、集成電路性能下降等，這時手頭有與故障器件同型號的器件時，可以將儀器中的部件、元器件等替換為相應部件，以便于縮小故障范圍，進一步查找故障點。

2.6旁路法

當電路中有自激振蕩或寄生振蕩現(xiàn)象，可以利用適當容量的電容，選擇適當?shù)臋z查點，將電容臨時跨接在檢查點與參考接地點之間，如果振蕩消失，就表明振蕩是發(fā)生在此附近或前級電路中。否則就在后面，再移動檢查點尋找。這種方法還可以用來檢查電源濾波和去耦電路的故障。

2.7分割測試法

此法是將整個電路按電路結(jié)構(gòu)或功能分割成若干相對獨立的電路，分別測試，先找出有故障的部分，再找出故障的具體位置。對于有反饋的電路，它們各級的工作狀況有牽連，可采用分割環(huán)形電路的方法，將反饋環(huán)去掉。然后逐級檢查，快速找出故障。此法是一種使故障懷疑點逐步縮小范圍，對檢查短路故障最有效的方法。

實際尋找故障原因的方法多種多樣，以上僅列舉了幾種常用的方法。這些方法的使用可根據(jù)電路故障的具體情況，選擇合適的檢測方法，排除故障。對于簡單的故障用一種方法即可查找出故障點，但對于較復雜的故障在需要采取多種方法互相補充、互相配合，才能找出故障點。

3.排除故障應注意的問題

檢測故障結(jié)果是否準確，很大程度受檢測方法正確與否和檢測精度的影響。特別是軟故障，為了保證檢測的效果，必須減小測量誤差，提高檢測精度。為此，需注意以下幾點：

（a）正確使用測量儀器的接地端。凡是使用地端接機殼的電子儀器進行測量，儀器的接地端應和放大器的接地端連接在一起，否則儀器機殼引入的干擾不僅會使放大器的工作狀態(tài)發(fā)生變化，而且將使測量結(jié)果出現(xiàn)誤差。

（b）測量方法要方便可行。需要測量某電路的電流時，一般盡可能測電壓而不測電流，因為測電壓不必改動被測電路，測量方便。

（c）檢測故障過程中，不但要認真觀察和測量，還要善于記錄。只有有了大量的可靠的實際記錄并與理論結(jié)果加以比較，才能發(fā)現(xiàn)電路上的問題。

（d）調(diào)試時出現(xiàn)故障，要認真查找故障原因，切不可一遇到故障解決不了就拆掉線路重新安裝。因為重新安裝的線路仍可能存在各種問題，如果是原理上的問題，即使重新安裝也解決不了（下轉(zhuǎn)第209頁）（上接第78頁）問題。所以應當把查找故障，分析故障原因，看成一次好的學習機會，通過它來不斷提高自己分析問題和解決問題的能力。

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