一文讀懂:最全的電路測試流程
本文來源:電子產(chan) 品世界
當一個(ge) 電路板焊接完後,在檢查電路板是否可以正常工作時,通常不直接給電路板供電,而是要按下麵的步驟進行,確保每一步都沒有問題後再上電也不遲。
連線是否正確
檢查原理圖很關(guan) 鍵,第一個(ge) 檢查的重點是芯片的電源和網絡節點的標注是否正確,同時也要注意網絡節點是否有重疊的現象。另一個(ge) 重點是原件的封裝,封裝的型號,封裝的引腳順序(切記:封裝不能采用頂視圖,特別是對於(yu) 非插針的封裝)。檢查連線是否正確,包括錯線、少線和多線。
查線的方法通常有兩(liang) 種:
1. 按照電路圖檢查安裝的線路,根據電路連線,按照一定的順序逐一檢查安裝好的線路
2. 按照實際線路對照原理圖進行,以元件為(wei) 中心進行查線。把每個(ge) 元件引腳的連線一次查清,檢查每個(ge) 去處在電路圖上是否存在。為(wei) 了防止出錯,對於(yu) 已查過的線通常應在電路圖上做出標記,最好用指針萬(wan) 用表歐姆擋的蜂鳴器測試,直接測量元器件引腳,這樣可以同時發現接線不良的地方
電源是否短路
調試之前不上電,用萬(wan) 用表測量一下電源的輸入阻抗,這是必須的步驟!如果電源短路,會(hui) 造成電源燒壞或者更嚴(yan) 重的後果。在涉及電源部分時,可以用一個(ge) 0歐姆的電阻作為(wei) 調試方法。上電前先不要焊接電阻,檢查電源的電壓正常後再將電阻焊接在PCB上給後麵的單元供電,以免造成上電由於(yu) 電源的電壓不正常而燒毀後麵單元的芯片。電路設計中增加保護電路,比如使用恢複保險絲(si) 等元件。
元器件安裝情況
主要是檢查有極性的元器件,如發光二極管,電解電容,整流二極管等,以及三極管的管腳是否對應。對於(yu) 三極管,同一功能的不同廠家器管腳排序也是不同,最好用萬(wan) 用表測試一下。
先做開路、短路測試,以保證上電後不會(hui) 出現短路現象。如果測試點設置好的話,可以事半功倍。0歐姆電阻的使用有時也有利於(yu) 高速電路測試。在以上未通電前的硬件檢測做完了以後,才能開始通電檢測。
通電檢測
1. 通電觀察:
通電後不要急於(yu) 測量電氣指標,而要觀察電路有無異常現象,例如有無冒煙現象,有無異常氣味,手摸集成電路外封裝,是否發燙等。如果出現異常現象,應立即關(guan) 斷電源,待排除故障後再通電。
2. 靜態調試:
靜態調試一般是指在不加輸入信號,或隻加固定的電平信號的條件下所進行的直流測試,可用萬(wan) 用表測出電路中各點的電位,通過和理論估算值比較,結合電路原理的分析,判斷電路直流工作狀態是否正常,及時發現電路中已損壞或處於(yu) 臨(lin) 界工作狀態的元器件。通過更換器件或調整電路參數,使電路直流工作狀態符合設計要求。
3. 動態調試:
動態調試是在靜態調試的基礎上進行的,在電路的輸入端加入合適的信號,按信號的流向,順序檢測各測試點的輸出信號,若發現不正常現象,應分析其原因,並排除故障,再進行調試,直到滿足要求。
測試過程中不能憑感覺,要始終借助儀(yi) 器觀察。使用示波器時,最好把示波器的信號輸入方式置於(yu) “DC”擋,通過直流耦合方式,可同時觀察被測信號的交、直流成分。通過調試,最後檢查功能塊和整機的各種指標(如信號的幅值、波形形狀、相位關(guan) 係、增益、輸入阻抗和輸出阻抗等)是否滿足設計要求,如必要,再進一步對電路參數提出合理的修正。
電子電路調試中其他工作
1. 確定測試點:
根據待調係統的工作原理擬定調試步驟和測量方法,確定測試點,並在圖紙上和板子上標出位置,製作調試數據記錄表格等。
2. 搭設調試工作台:
工作台配備所需的調試儀(yi) 器,儀(yi) 器的擺設應操作方便,便於(yu) 觀察。特別提示:在製作和調試時,一定要把工作台布置的幹淨、整潔。
3. 選擇測量儀(yi) 表:
對於(yu) 硬件電路,應是被調係統選擇測量儀(yi) 表,測量儀(yi) 表的精度應優(you) 於(yu) 被測係統;對於(yu) 軟件調試,則應配備微機和開發裝置。
4. 調試順序:
電子電路的調試順序一般按信號流向進行,將前麵調試過的電路輸出信號作為(wei) 後一級的輸入信號,為(wei) 最後統調創造條件。
5. 總體(ti) 調試:
選用可編程邏輯器件實現的數字電路,應完成可編程邏輯器件源文件的輸入、調試與(yu) 下載,並將可編程邏輯器件和模擬電路連接成係統,進行總體(ti) 調試和結果測試。
電路調試中注意事項
調試結果是否正確,很大程度受測試量正確與(yu) 否和測試精度的影響。為(wei) 了保證測試的結果,必須減小測試誤差,提高測試精度,為(wei) 此需要注意一下幾點:
1. 正確使用測試儀(yi) 器的接地端。使用地端接機殼的電子儀(yi) 器進行測試,一起的接地端應和放大器的接地端接在一起,否則儀(yi) 器機殼引入的幹擾不僅(jin) 會(hui) 使放大器的工作狀態發生變化,而且將使測試結果出現誤差。根據這一原則,調試發射極偏置電路時,若需要測試Vce,不應把儀(yi) 器的兩(liang) 端直接接在集電極和發射極上,而應分別對地測出Vc和Ve,然後二者相減。若使用幹電池供電的萬(wan) 用表測試,由於(yu) 電表的兩(liang) 個(ge) 輸入端是浮動的,所以允許直接跨接到測試點之間。
2. 測量電壓所用儀(yi) 器的輸入阻抗必須遠大於(yu) 被測處的等效阻抗。若測試儀(yi) 器輸入阻抗小,則在測量時會(hui) 引起分流,給測試結果帶來很大誤差。
3.測試儀(yi) 器的帶寬必須大於(yu) 被測電路的帶寬。
4. 正確選擇測試點。同一台測試儀(yi) 器進行測量時,測量點不同,儀(yi) 器內(nei) 阻引起的誤差將大不同。
5. 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(wei) 測電壓不必改動電路。若需知道某一支路的電流值,可以通過測取該支路上電阻兩(liang) 端的電壓,經過換算而得到。
6. 調試過程中,不但要認真觀察和測量,還要善於(yu) 記錄。記錄的內(nei) 容包括實驗條件,觀察的現象,測量的數據、波形和相位關(guan) 係等。隻有大量的可靠的實驗記錄與(yu) 理論結果相比較,才能發現電路設計的問題,完善設計方案。
調試中排查故障
要認真查找故障原因,切不可一遇故障解決(jue) 不了就拆掉線路重新安裝。因為(wei) 如果是原理上的問題,即使重新安裝也解決(jue) 不了問題。
1. 故障檢查的一般方法
對於(yu) 一個(ge) 複雜的係統來說,要在大量的元器件和線路中準確地找出故障是不容易的。一般故障診斷過程,是從(cong) 故障現象出發,通過反複測試,做出分析判斷,逐步找出故障的。
2. 故障現象和產(chan) 生故障的原因
常見的故障現象: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。串聯穩壓電源無電壓輸出,或輸出電壓過高而不能調整,或輸出穩壓性能變壞、輸出電壓不穩等。震蕩電路不產(chan) 生震蕩,計數器波形不穩等等。
產(chan) 生故障的原因:定型產(chan) 品使用一段時間後出故障,可能是元件損壞,連線發生短路和斷路,或者條件發生變化等等。
檢查故障的方法
1. 直接觀察法:
檢查儀(yi) 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;極性元件引腳是否連接正確,有無接錯、漏接和互碰等情況。布線是否合理;印刷板是否短線斷線,電阻電容有無燒焦和炸裂等。通電觀察元器件有無發燙、冒煙,變壓器有無焦味,電子管、示波管燈絲(si) 是否亮,有無高壓打火等。
2. 用萬(wan) 用表檢查靜態工作點:
電子電路的供電係統,半導體(ti) 三極管、集成塊的直流工作狀態(包括元、器件引腳、電源電壓)、線路中的電阻值等都可用萬(wan) 用表測定。當測得值與(yu) 正常值相差較大時,經過分析可找到故障。順便指出,靜態工作點也可以用示波器“DC”輸入方式測定。用示波器的優(you) 點是,內(nei) 阻高,能同時看到直流工作狀態和被測點上的信號波形以及可能存在的幹擾信號及噪聲電壓等,更有利於(yu) 分析故障。
3. 信號尋跡法:
對於(yu) 各種較複雜的電路,可在輸入端接入一個(ge) 一定幅值、適當頻率的信號(例如,對於(yu) 多級放大器,可在其輸入端接入f,1000HZ的正弦信號),用示波器由前級到後級(或者相反),逐級觀察波形及幅值的變化情況,如哪一級異常,則故障就在該級。
4. 對比法:
懷疑某一電路存在問題時,可將此電路的參數與(yu) 相同的正常的參數(或理論分析的電流、電壓、波形等)進行一一對比,從(cong) 中找出電路中的不正常情況,進而分析並判斷故障點。
5. 部件替換法:
有時故障比較隱蔽,不能一眼看出,如這時你手頭有與(yu) 故障儀(yi) 器同型號的儀(yi) 器時,可以將儀(yi) 器中的部件、元器件、插件板等替換有故障儀(yi) 器中的相應部件,以便於(yu) 縮小故障範圍並查找故障源。
6. 旁路法:
當有寄生振蕩現象,可以利用適當客量的電容器,選擇適當的檢查點,將電容臨(lin) 時跨接在檢查點與(yu) 參考接地點之間,如果振蕩消失,就表明振蕩是產(chan) 生在此附近或前級電路中。否則就在後麵,再移動檢查點尋找。旁路電容要適當,不宜過大,隻要能較好地消除有害信號即可。
7. 短路法:
就是采取臨(lin) 時性短接一部分電路來尋找故障的方法。短路法對檢查斷路性故障最有效。但要注意對電源(電路)不能采用短路法。
8. 斷路法:
斷路法用於(yu) 檢查短路故障最有效。斷路法也是一種使故障懷疑點逐步縮小範圍的方法。例如,某穩壓電源因接入一帶有故障的電路,使輸出電流過大,我們(men) 采取依次斷開電路的某一支路的辦法來檢查故障。如果斷開該支路後,電流恢複正常,則故障就發生在此支路。
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