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电子电路调试中的注意事项和故障解决方法
接线图
2023年07月21日 22:45 209
admin
电子电路调试结果是否正确，很大程度上受测量正确与否和测量精度的影响。为了保证调试的效果，必须减小测量误差，提高测量精度。为此，需注意以下几点：
(1) 正确使用测量仪器的接地端
凡是使用地端接机壳的电子仪器进行测量时，仪器的接地端应和放大器的接地端连接在一起，否则仪器机壳引入的干扰不仅会使放大器的工作状态发生变化，而且将使测量结果出现误差。根据这一原则，调试发射极偏置电路时，若需测量VCE，不应把仪器的两端直接接在集电极和发射极上，而应分别对地测出VC、VE，然后将二者相减得VCE。若使用干电池供电的万用表进行测量，由于电表的两个输入端是浮动的，所以允许直接跨接到测量点之间。
(2) 测量电压所用仪器的输入阻抗必须远大于被测处的等效阻抗
若测量仪器输入阻抗小，则在测量时会引起分流，给测量结果带来很大误差。
(3) 测量仪器的带宽必须大于被测电路的带宽
例如：MF－20型万用表的工作频率为20～20000 Hz。如果放大器的fh =100 kHz，我们就不能用 MF－20来测试放大器的幅频特性，否则，测试结果就不能反映放大器的真实情况。
(4) 要正确选择测量点
用同一台测量仪器进行测量时，测量点不同，仪器内阻引进的误差大小将不同。例如，对于图1所示电路，测C1点电压VC1时，若选择e2为测量点，测得VE2，根据VCl＝VE2＋VBE2求得的结果，可能比直接测Cl点得到的VC1的误差要小得多。所以出现这种情况，是因为Re2较小，仪器内阻引进的测量误差小。
(5) 测量方法要方便可行
需要测量某电路的电流时，一般尽可能测电压而不测电流，因为测电压不必改动被测电路，测量方便。若需知道某一支路的电流值，可以通过测取该支路上电阻两端的电压，经过换算而得到。
(6) 调试过程中，不但要认真观察和测量，还要善于记录
记录的内容包括实验条件、观察的现象、测量的数据、波形和相位关系等。只有有了大量可靠的实验记录并与理论结果加以比较，才能发现电路设计上的问题，完善设计方案。
电子电路调试时出现故障的解决方法
要认真查找故障原因，切不可一遇故障解决不了就拆掉线路重新安装。因为重新安装的线路仍可能存在各种问题，如果是原理上的问题，即使重新安装也解决不了问题。我们应当把查找故障，分析故障原因，看成一次好的学习机会，通过它来不断提高自己分析问题和解决问题的能力。
(1) 检查故障的一般方法
故障是不期望但又不可避免的电路异常工作状况。分析、寻找和排除故障是电气工程人员必备的实际技能。对于一个复杂的系统来说，要在大量的元器件和线路中迅速、准确地找出故障是不容易的。一般故障诊断过程，就是从故障现象出发，通过反复测试，做出分析判断，逐步找出故障原因的过程。
(2) 故障现象和产生故障的原因
1) 常见的故障现象：放大电路没有输入信号，而有输出波形。放大电路有输入信号，但没有输出波形，或者波形异常。串联稳压电源无电压输出，或输出电压过高且不能调整，或输出稳压性能变坏、输出电压不稳定等。振荡电路不产生振荡。计数器输出波形不稳，或不能正确计数。收音机中出现“嗡嗡”交流声和“啪啪”的汽船声等。以上是最常见的一些故障现象，还有很多奇怪的现象，在这里就不一一列举了。
2) 产生故障的原因：故障产生的原因很多，情况也很复杂，有的是一种原因引起的简单故障，有的是多种原因相互作用引起的复杂故障。因此，引起故障的原因很难简单分类。这里只能进行一些粗略的分析。
＊对于定型产品使用一段时间后出现故障，故障原因可能是元器件损坏，连线发生短路或断路(如焊点虚焊、接插件接触不良、可变电阻器、电位器、半可变电阻等接触不良、接触面表面镀层氧化等)，或使用条件发生变化(如电网电压波动，过冷或过热的工作环境等)影响电子设备的正常运行。
＊对于新设计安装的电路来说，故障原因可能是：实际电路与设计的原理图不符；元器件焊接错误、元器件使用不当或损坏；设计的电路本身就存在某些严重缺点，不满足技术要求；连线发生短路或断路等。
＊仪器使用不正确引起的故障，如示波器使用不正确而造成的波形异常或无波形，接地问题处理不当而引入干扰等。
＊ 各种干扰引起的故障。
(3) 检查故障的一般方法
查找故障的顺序可以从输入到输出，也可以从输出到输入。查找故障的一般方法有：
1) 直接观察法
直接观察法是指不用任何仪器，利用人的视、听、嗅、触等作为手段来发现问题，寻找和分析故障。直接观察包括不通电检查和通电观察。
检查仪器的选用和使用是否正确；电源电压的等级和极性是否符合要求；电解电容的极性、二极管和三极管的管脚、集成电路的引脚有无错接、漏接、互碰等情况；布线是否合理；印刷板有无断线；电阻电容有无烧焦和炸裂等。
通电观察元器件有无发烫、冒烟，变压器有无焦味，电子管、示波管灯丝是否亮，有无高压打火等。
此法简单，也很有效，可作初步检查时用，但对比较隐蔽的故障无能为力。
2) 用万用表检查静态工作点
电子电路的供电系统，半导体三极管、集成块的直流工作状态(包括元、器件引脚、电源电压)、线路中的电阻值等都可用万用表测定。当测得值与正常值相差较大时，经过分析可找到故障。
顺便指出，静态工作点也可以用示波器“DC”输入方式测定。用示波器的优点是：内阻高，能同时看到直流工作状态和被测点上的信号波形以及可能存在的干扰信号及噪声电压等，更有利于分析故障。
3) 信号寻迹法
对于各种较复杂的电路，可在输入端接入一个一定幅值、适当频率的信号(例如，对于多级放大器，可在其输入端接入 f＝1000 Hz的正弦信号)，用示波器由前级到后级(或者相反)，逐级观察波形及幅值的变化情况，如哪一级异常，则故障就在该级。这是深入检查电路的方法。
4) 对比法
怀疑某一电路存在问题时，可将此电路的参数与工作状态相同的正常电路的参数(或理论分析的电流、电压、波形等)进行一一对比，从中找出电路中的不正常情况，进而分析故障原因，判断故障点。
5) 部件替换法
有时故障比较隐蔽，不能一眼看出，如这时你手头有与故障仪器同型号的仪器时，可以将仪器中的部件、元器件、插件板等替换有故障仪器中的相应部件，以便于缩小故障范围，进一步查找故障。
6) 旁路法
当有寄生振荡现象时，可以利用适当容量的电容器，选择适当的检查点，将电容临时跨接在检查点与参考接地点之间，如果振荡消失，就表明振荡是产生在此附近或前级电路中。否则就在后面，再移动检查点寻找之。应该指出的是，旁路电容要适当，不宜过大，只要能较好地消除有害信号即可。
7) 短路法
就是采取临时性短接一部分电路来寻找故障的方法。短路法对检查断路性故障最有效。但要注意对电源(电路)是不能采用短路法的。
8) 断路法
断路法用于检查短路故障最有效。断路法也是一种使故障怀疑点逐步缩小范围的方法。例如，某稳压电源因接入一带有故障的电路，使输出电流过大，我们采取依次断开电路的某一支路的办法来检查故障。如果断开该支路后，电流恢复正常，则故障就发生在此支路。
实际调试时，寻找故障原因的方法多种多样，以上仅列举了几种常用的方法。这些方法的使用可根据设备条件，故障情况灵活掌握，对于简单的故障用一种方法即可查找出故障点，但对于较复杂的故障则需采取多种方法互相补充、互相配合，才能找出故障点。在一般情况下，寻找故障的常规做法是：先用直接观察法，排除明显的故障。再用万用表(或示波器)检查静态工作点。信号寻迹法是对各种电路普遍适用而且简单直观的方法，在动态调试中广为应用。
应当指出，对于反馈环内的故障诊断是比较困难的，在这个闭环回路中，只要有一个元器件(或功能块)出故障，则往往整个回路中处处都存在故障现象。寻找故障的方法是先把反馈回路断开，使系统成为一个开环系统，然后再接入一适当的输入信号，利用信号寻迹法逐一寻找发生故障的元、器件(或功能块)。
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