數字電路故障檢測與診斷的若干探究

摘 要 在我國當前經濟快速發展的過程中，數字電路在機電產品中獲得了較為廣泛的應用。數字電路的廣泛應用在一定程度上提高了電器的使用與制造的質量，進而促進產品性能的提升。在數字電路運用的過程中，對數字電路定期進行檢測與診斷，能夠有效提高數字電路應用水平。本文就數字電路故障檢測與診斷進行簡單的分析，以期能夠對數字電路應用有更進一步的了解。

【關鍵詞】數字電路 故障檢測 診斷

當前，隨著全球經濟一體化的建設，經濟技術迅速發展，促使數字技術主導高科技產品層出不窮，同時已經滲透到我們的日常生活中。但是在電子電路工作的過程中，會存在內部或者外部原因造成電路出現各種問題，導致電路不能正常的工作。因此電子工程設計人員一項重要的任務就是要對工作電路進行檢修、檢測以及故障的診斷與排除。在實際生活中，數字電路故障檢測與診斷在電路設計與生產的過程中具有重要的意義。對數字電路進行檢修與診斷，對及時發現、修復數字電路中出現的問題具有重要影響。同時還能夠重新配置數字電路系統，有助于數字電路生產工藝的優化與改進。分析數字電路故障檢測與診斷，能夠提高數字電路的質量、效率與可靠性。

1 數字電路以及故障的特點

數字信號主要是在時間與數值方面具有離散的信號，而數字電路就是用來處理和改變這些離散信號。其工作的原理就是利用這兩種狀態的元器件表示離散信號。這樣看起來較為復雜，但是基本的電路單元較為簡單。數字電路的元器件參數值方面具有較大的差異。因而不會出現由于電壓不高不低的電平。除去三態門之外，通常輸出的電平要么是低電平或者是高電平。因此，這兩種電平稱為了解數字電路的主要特征。由此可見，檢測事物存在一定的復雜性。并且其復雜性主要體現在待測電路存在大量的輸出與輸入變量，可能大于一百個變量。同時電路相應又具有時序性，有的還存在組合型。所集成的電路元器件與門都被安裝在芯片里面，不能度邏輯電平、輸入輸出波形進行檢測。類似模擬集成電路，僅僅可以在芯片的外部對其測試，而不能對數字IC內部電路進行測試。所以，必須及時尋找出一種能夠簡單的完成對芯片內部進行檢測的方法。

2 數字電路故障產生的原因

在數字電路運行的過程中，產生故障的原因有很多種。但是較為常見的故障筆者認為有這么幾種。首先，就集成數字電路而言，負載能力范圍具有一定性。常規與非門的輸出低電壓可以帶同類們的最大限度為10個。但是實際生活中這個輸出電壓所帶門遠大于理論值。這樣就容易導致電路輸出低電壓，造成電路破壞，使得電路不能穩定運行。為避免這種情況的發生就需要使用負載的集成電路。其次，集成電路運行效率較低。在集成電路運行的過程中唯有第一組信號通過集成電路，并在電路內部延時作用下穩定輸出端時，另外一組信號才能進入。由此可見，造成電路運行效率低下的主要原因就在于電路內部延時。如果輸入脈沖很高時也會導致輸出端不穩定。檢測這一問題的過程相對復雜。因此，在設計邏輯電路時要采用運行效率高的集成電路。

3 數字電路故障檢測與診斷策略

在數字電路檢修的過程中，針對其中的故障需要采取有效的診斷策略，提高數字電路運行的效率。這樣不僅保證電路運行的質量，還能夠減少檢修的次數。

3.1 隔離故障檢測與診斷

在檢測數字電路問題的過程中，第一步就應當根據故障的基本特點，最大限度的減少問題的區域，也就是將故障診斷與檢測進行隔離。這一環節對數字電路檢測具有十分重要的意義。在檢測的過程中，其檢測關鍵之處就是邏輯診斷與檢測。通常而言，如果電路信號消失，那么可以使用檢測探頭完成電路信號連接的線路實施診斷與檢測工作，從而快速找到消失的電路信號，并且檢測探頭上都安裝了邏輯存儲裝置。這樣就能夠對數字電路上具體的信號進行診斷與檢測。如果出現電路信號，就會被檢測器上的邏輯儲存裝置記錄下來，并通過顯示器顯示出來。從這一點就充分說明了數字電路上的脈沖信號能夠被檢測與診斷。通過縮小點路鼓掌范圍，來找到電路故障的具體位置。另外一種就是能夠有效的診斷和檢測數字故障的方法就是邏輯分析。在檢測的過程中利用邏輯分析儀對數字電路的設備進行檢測，分析電路運行中產生的數據以及其輸出情況。

3.2 定位檢測與診斷

在數字電路出現故障的過程中，其最為關鍵的步驟就是檢測故障，將故障進行定位。一般情況下，在電路故障范圍縮小到一定范圍時，直至縮小到某一電路元件時，就能夠使用邏輯探頭、脈沖檢測儀等對數字電路的故障進行分析，并就其產生的影響進行分析。通過這種方法就能夠檢測出故障的具體位置。利用邏輯信號對數字電路的脈沖信號進行檢測，分析電路輸出與輸入信號的情況。依據獲取的信號判定數字電路運行的情況。研究表明，數字電路在日常的工作中，都會存在低電壓與高電壓。這兩者在運行的過程中能夠互相轉換。使用邏輯探頭等儀器進行檢測，如果有信號就能夠判斷出工作電路是正常。通常情況下，數字電路偶爾也會出現故障。因此，電路信號的時需不需要經常檢測。

4 結語

總而言之，在數字電路獲得廣泛應用的過程中，在一定程度上對提高電器使用與質量具有重要的影響。同時也進一步促進了電器產品性能的提高。但是，在此環節中我們應當充分的認識到，數字電路正常運行離不開故障的檢測與診斷。重視數字電路檢測與診斷，能夠全面提高數字電路應用水平與運行質量。

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作者簡介

馬均（1990-），男，咸陽師范學院物理與電子工程學院電子信息工程專業本科在讀。

作者單位

咸陽師范學院物理與電子工程學院 陜西省咸陽市 712000