浅谈数字电路故障诊断

【摘 要】现代社会已经发展到了数字信息化时代，数字信息均需要数字电子产品传递。目前的电子产品随着科学技术的发展，也促使了我国数字电路的研究与开发，但是数字电路在发展中也存在了各种各样的故障。电子线路工程工作人员如果想要及时发现以及解决这些线路故障，就必须掌握并熟悉数字电路的诊断方法，并及时发现并排除故障。本文通过对我国电子线路的发展以及故障类型作出介绍，从故障原因等方面提出了具体的检测诊断方法，加快我国数字信息化的进展的脚步。

【关键词】数字电路；故障；诊断

一、数字电路的基本概述

目前，我国的电子设备发展尤为迅速，而数字电子线路作为设备中的核心，其基本正常运行直接决定着电子设备的好坏。在数字电路中，一个小的电器或者是元件甚至接触点的不合适均会造成线路的故障，而及时采用诊断并解决这些故障无疑成为现在研究的重点。

数字电路，它是指通过变换以及处理电路中的信号来控制线路运行的电路。它一般要通过不同的电元件来代替具体的电路信息。数字电路根据其处理信号的不同，可以分为模拟与数字电路。数字电路的发展可以实现各种复杂的运算，也成为了我国电子科学技术的重要成分，了解数字电路的基本特征，也将成为分析现代电子科学技术的重要前提。

通过总结，我们发现数字电路具有以下几项特征：（1）数字电路主要用于处理逻辑运算，所以数字电路具有严格的逻辑性；（2）数字电路为了保证逻辑运算的持续进展以及保证各个元件之间的衔接合理有效的运行，数字电路必须具有严格的时序性；（3）数字电路的信号只有高低两种逻辑，数字电路的动态逻辑运算，其依靠的基本信号需要借助于高、低脉冲信号的使用，所以说数字电路的信号只有高低两种逻辑；（4）数字电路中的电路脉冲信号随着所使用的电路环境的不同而异。电路环境的基本组成元素为电元件，其结构以及运行的不同，直接导致它们对于脉冲信号的要求不同，所以电路中的脉冲信号随着所使用的电路环境的不同而异。

二、数字电路故障的基本类型

（一）由于电路设计失误导致的故障

电路设计的失误主要是指电路中元件的选用不合适造成的故障或者是由于各个元件之间的配合协调方面出现的问题，而不是由于电路在逻辑设计时出现的失误。比如，选用在电路中的TTL和CMOS电路元件的接口不匹配，造成的电路故障问题。还有由于电路元件的排布时不合适，衔接不连续，造成的电路故障问题。

（二）电路中的导线布置错误导致的故障

此种电路故障原因在实际中发现率较高。尤其是对于电器元件种类与数目较多、线路复杂的数字电路，由于导线在排布时，编排人员的疏忽或者是设计不合理，造成的导线接错或者是遗漏、短路等问题，影响到了数字电路的正常工作运行。

（三）电元件本身的原因导致的故障

在设计电路时，首先我们需要选择基本的电器元件，但是由于采购人员选用了质量不合格的电器元件或者是在电路工作时，不合理的操作等影响到了电器元件的运行，从而导致了数字电路整体的故障。比如我们常见的数字电路底部存在的短路问题造成的故障。

三、数字电路故障的检测方法以及技巧

（一）故障检测方法

通过查阅资料，我们总结了一下数字电路的故障检测方法：1.直接观察法，检测人员不需要借助任何仪器，也不需要改动内部电路，直接观察电路表面的运行情况，并作出合理的判断，寻找故障。2.静态观察法，主要是观察并检测电路中的电器元件是否合格，以及布线是否合理、是否接入到电路等问题。3.通电检测法，将数字电路接上电源，检查其否能合理工作，如果处于故障状态，我们可以观察电器元件是否存在被烧坏等问题。4.替换法，我们可以将易发生电气元件拆卸下来，换上正常的电器元件，然后接入电路，检查数字电路时候可以工作，来检验是否是电器元件的损坏引起的电路故障。5.波形检测法，这种方法主要是借助于物理上常使用的示波器来进行，主要是检测电路中的电流的波形是否异常，它常用于检测由于外部的剧烈震荡或者干扰引起的故障。除此之外，还有对比、分割测试以及电阻等测试检验方法。

（二）检测的基本技巧

首先我们要做好检验前的准备工作，合理的制定并选择故障检测方法以及仪器，并注意选用具有一定故障分析经验的人员进行操作。然后，我们需要用直接观测的方法对数字电路进行观测检验，在排除基本故障的基础上，在将数字电路接入到电路中，进行通电检验。如果通电后电路中会出现电火花或者闻到烧焦气味，我们需要及时切断电源，保护好电路以及电器元件。其次，我们需要检测数字电路的电源是否正常，我们需要借助电流表或者是电压表、万能表等测试仪器测试电源中的电压问题。然后，我们需要根据数字电路的结果分析图，对应检查电路中的线路接入等构造，如果不存在问题的话，可以进行再次通电监测，及时排除一些原因，缩小故障的范围。最后，工作人员需要结合基本的检测方法，灵活选择以及应用检测方法，及时查找并解决电路故障，直至有效地排除所有故障，恢复电路正常运行。在测试正常工作后，也可以隔段时间再次进行检测调试。

四、结语

综上所述，随着我国数字信息化时代的发展，数字电路的基本性能、运转速度等方面得到了很大的改进，但是数字电路的故障问题也频繁发生。我们通过分析，发现了一些合理有效的解决故障的措施，这样可以合理的排除以及解决电路故障维持数字电路合理高效的运行，加快我国数字信息化的进展的脚步。

参考文献：

[1]黄亮. 模拟电路故障诊断研究[D].北京交通大学，2012.

[2]谢涛，何怡刚，侯玉宝，朱彦卿. 模拟数字电路故障诊断新方法[J]. 半导体技术，2007，07：558-561+569.

[3]周继承，黎飞，肖庆中.数字电路故障诊断[J].应用科技，2008，02：29-32.

[4]王向丽，朱慧妍. 探究数字电路故障检测与诊断[J]. 数字技术与应用，2013，11：214-215.

[5]孙春晖.浅谈数字电路故障检测方法与技巧[J]. 常州轻工职业技术学院学报，2005，04：25-26.