刍议数字电路在线故障检测技术

摘要：数字电路广泛应用于社会各行各业，科技的发展进步已经离不开数字电路的应用。随着科技不断发展，社会经济不断进步，数字电路在各行各业有了广泛的应用。但由于设计方式，制造工艺、工作环境等原因，数字电路在使用过程中常常发生不同原因的故障，影响电路的正常运行。本文就数字电路特点出发，对在线故障检测技术对数字电路故障检测进行探讨分析。

关键词：数字电路 在线故障 检测技术

中图分类号：TP274 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）12-0000-00

数字设备由于电路或自身元件，工作环境等原因，导致数字电路在运行过程出现各种程度的故障，影响数字电路正常工作。传统的数字电路检测主要是利用仪表和人工测试来进行检测分析，耗时较长，检修难度较大，检修效率偏低，不能维持数字电路正常快速运行。因此需要找寻更快速的检测方法，来快速完成数字电路故障检修。

1 数字电路故障特点

数字信号指以多个离散的数值表示的离散信号，而数字电路就是对这些离散的数字信号进行有效处理的电路。其功能主要分为时序型和组合型。在输送界限中指存在简单的组合型电路，没有反馈路线，数据的输送主要取决于输入进的信号，与前期的电路输送不存在必然联系，因此没有进行任何数据记录。而组合型与时序型的区别在于是否有集成数据来体现，时序型电路的主要构成在于触发器拥有的储蓄功能，其状态的表达及记忆主要是通过该电路完成的。在储蓄电路末端一定要进行信号的输出与收取工作，这一现象中由于需要检测的数据较多，最多可高达上千条。而且电路中的元件主要设置在软芯片中，有较多的物理曲线，检测过程会比较复杂，十分不利于对于数字电路的检测。

2 数字电路故障原因

（1）设计未考虑集成参数变化。由于设计时没有充分考虑元件的集成参数变化，导致电子元件使用时出现元件老化、参数性能不稳定甚至降低的不良状况。例如进行简单的数字电路运输只能选取8个同型号电路，但其所带实际电路早已超过指定数值，由于高数值引起的低电压极速上升，会对电路内部元件及系统进行破坏，影响数字电路正常运行，因此高负荷电路的应用是十分重要的。（2）工作环境不佳。大部分的数字电路对于运行环境有一定的要求，如温度不能过高或过低、对于电路要合理控制、工作时间不宜过长，保持环境干燥等，任何的环境变化都会影响数字电路正常运行。另外如果环境中存在较强的电磁干扰，也会导致数字电路无法正常运行。（3）超出使用期限。对数字电路的过度使用，会加速数字电路元件老化，降低数字电路各项使用性能，增加了数字电路发生故障的机率。（4）线路安排不合理。进行电路安装时，由于安排不合理，出现断线、漏线、末端信号计算不准确、电路元件安装失误、放置输送处理不当等，都会严重影响数字电路正常运行，引发线路故障。

3在线电路检测技术

（1）持续观测。持续不断的观察是对电路检测的基础方法，对电源连接，引脚状态，内部元件运行，线路分布，输入末端等进行随时观测。并且在设备通电过后进行随时观察，看内部零件是否出现冒烟、发烫，电源短路的现象。这是在线电路的初步检测方法。（2）分割检测。将整体的数字电路进行分割，独立数字电路单元、功能及构造，将电路各部分独立检测，并进行电源连接，找寻局部障碍，再利用逻辑笔确定障碍部位。以计算数据电路检测为例，可分为区域、计算设备、和数据显示器三个部分。计算数据电路输入计数脉冲，分析译码设备反馈的数据。如试用3线至8线的译码器74LS138与非门构建罗辑函数，还可再与数据显示器连接，检测电路运行是否正常。诸如此类的方法应用，有助于快速找出故障部位。（3）电阻测试。电阻测试主要是针对通电后的电路检测。如电路电源连接后，如果出现发烫、冒烟的现象。为了防止故障的进一步扩散，需要快速阻断电源连接，再对其使用单组检测设备，检查内部输送端口是否正常，电源是否短路等。电阻测试的方法还可用于数字线路、电路地板等进行检测，主要针对的是接触不良、电路短路的故障问题。（4）替换零件。数字电故障极少部分较为隐蔽，如电路中的集成零件性能下降时，采用逻辑电平对于故障点进行找寻比较困难，这时候可以使用替换法，将故障零件用相同型号但质量性能更好的零件进行替换，然后检测故障是否清除，是处理这类隐蔽故障的重要方法。需要注意的是，在进行零件替换期间，一定要切断电源。

4检测注意事项

（1）检测有一定的顺序，不能盲目进行。可首先使用万用表对集成设备及电源进行检测。CMOS设备可以用于对连线、底版、集成线路等进行检测；其次使用直观观察法，对客户进行询问后初步确定大体故障部位，然后通过直接观察，检测设备元件完整情况。然后连接电源，查看是否存在冒烟、发烫等现象，若有应立即拔掉电源，如果一切正常，则需要对电路信号进行测量，找出故障原因；最后可对故障进行合理排除，这种方式常常用于组合电路检测。该方法主要是保持原有的输入，用逻辑笔检测输入电平，比较数值，寻找故障点。如时序型电路检测时，应使用波形方式进行观察，检测时钟信号，有效寻找设备故障。若发现线路与底板故障，应先切断电源，再使用电阻测试法对线路连接点进行检测，看数据是否正常。若是数字电路设备故障，可检测该设备逻辑系统。以较为复杂的MSI为例，可使用专业的检测设备检测数字电路，或者使用替换法用新的装置替换故障部位。（2）由于数字电路设备多样，型号较多，在对不常见型号进行检测时，需参照检测手册，了解数字电路型号，运转功率，引脚名称等，按照检测手册进行检查。同时注意遵守手册的注意事项，更有助于进行故障的排查。

5结语

综上所述，随着数字电路的广泛应用，其故障发生频率也日益增加，数字电路故障检测也越来越重要。检测人员只有不断积累经验，熟练掌握故障检测技术，了解故障形成原因，才能在检测时选出最合适的方法，以最快的速度进行故障排除，保障数字电路正常运行。

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