電源電流測試的數字電路故障診斷分析

周曉華

摘要：為使學生更好地掌握數字電路技術基礎知識，分析傳統數字電路技術基礎教學現狀，在現代科技發展的大背景中，進行仔細研究分析，將現實教學中存在的問題一一列舉出來，并且提出相應的可實行的新技術教學方法，其根本目的在于提高教學質量與教學效率，進而實現學生學習積極性的提高。

關鍵詞：故障診斷；數字電路；電源電流測試

電源電流測試技術主要應用于橋接故障的檢查中，靜態電池測試技術的不足之處在于無法有效區分患擾開路故障，對于當前我國工業生產中常用的深亞微米集成電路的故障診斷工作來說，這種測試方法存在著比較明顯的局限性。而動態電源電流測試技術則成為當前電源電流診斷技術的必然發展趨勢。動態電流測試技術主要是采用動態電流特性分析的方法，對動態電流信息進行適當的干預，具體的教學內容主要涉及到以下幾個方面：

1.教學模式的改進

隨著現代電子技術的發展，數字電路原有的教學模式已經不再適應現在應用型人才的培養，教學要融入新的技術方法，突破傳統教學模式，如引入EDA技術或者MATLAB/Simulink仿真技術。MATLAB/Simulink采用直觀的圖形化形式進行電路圖輸入，界面友好，操作方便，簡單易學。以引入EDA技術詳細舉例。EDA是Electronic Design Automatic的簡稱。EDA技術涉及面廣，內容豐富，從教學和實用的層面上，主要有以下四大要素：1）大規模可編程邏輯器件；2）硬件描述語言；3）軟件開發工具；4）實驗開發系統。

將EDA軟件應用在設計、仿真實驗課題上，進行形象直接的虛擬實驗，可以使學生在進行真實實驗之前就了解實驗內容、熟悉實驗步驟過程。這樣在做實驗時，可以降低許多設計型實驗的難度，同時能節約時間，讓學生做不同的實驗，探討更深層次的數字電路實驗問題，從而提高實驗效率，加強和鍛煉學生動手設計實驗的能力。因此，將EDA仿真軟件應用到數字電路技術基礎教學中，是一種教學手段的創新，同時也提高了數字電路的實驗教學質量。

2.變被動為主動，驅動教學

教師要采用先進有趣的教學模式，激發出學生的課堂興趣。讓學生的態度轉變，由教師逼著學習到學生自主學習。了解學生的學習需要，培養新時代需要的新型技術人才，而不是只教給學生理論，應該把理論與實踐相結合。除了課程學習以外，教師需要給學生布置相應的學習任務。教師在教學過程中應當轉變觀念，充當課程的設計者、學生的引導者。教師布置的每一項任務都要經過精心的設計，能夠較全面地考查學生對知識的掌握程度，難易得當，并對任務進行必要的提示，以免學生在操作過程中出現無從著手的情況，而挫傷學生的學習積極性。

3.分階段實驗教學設計

為了達到良好的實驗效果，在此采用分階段的實驗教學方法，該方法將實驗教學過程分為三部分：實驗前輔導、實驗過程中以及實驗成果驗收。實驗前輔導，在進行實驗之前，教師會對實驗內容進行講解，學生能更進一步地理解實驗原理。并且教師會給學生進行實驗演示，一邊演示一邊講解，讓學生清楚實驗步驟和實驗過程，有助于學生自己動手。實驗過程中，讓學生組成團隊小組進行實驗，在實驗過程中小組成員可以相互探討研究，相互借鑒長處，能調動學生的積極性，發揮學生的最大能力。同時，教師要在旁邊悉心指導，指出學生實驗過程中存在的優點與不足，提高學生對知識的理解和重點的掌握。實驗成果驗收，學生在完成任務后，要對完成的情況進行檢查，并要求對實驗的結果進行展示，檢查實驗結果的正確性，提出問題讓學生及時改正，給予一定的表揚，增加學生的學習興趣。布置相應的作業，讓學生就實驗課進行總結，按照團隊小組上交實驗報告。

4.瞬態信號分析

瞬態信號分析主要指的是以寄生電容、電源電容、襯底電容等物理特性為基礎的一種分析手段。采用這種分析技術，能夠分別對多個電源處和測試節點進行采樣。同時，該測試技術還能夠將電流運行中所受到的制造參數影響進行有效的排除，由于參數能夠在對電流全局造成影響，而電流所受到的故障影響往往只是局部的。在正常電路暫態信號與待測電路之間存在特定比例差異的情況下，則可以判定電路能夠正常運行。若正常信號與被測電路之間不成比例，則代表電路本身存在一定的電路故障。

結束語：

數字電路技術基礎是計算機專業的一門重要課程，通過仔細研究分析，提出存在的問題，及時探討改正，并提出不同的教學創新方法。數字電路的教學改革能很好地幫助學生學習這門課程，鍛煉學生的實驗設計和動手能力，也能幫助學生熟悉先進的電路設計軟件，掌握先進的技術和方法。實驗效果表明，數字電路教學改革激發了學生的學習興趣，提高了學生的實驗能力，在掌握課程學習和實驗驗證等方面都起到良好的促進作用。

參考文獻：

[1]陳飛.基于電源電流測試的數字電路故障診斷研究[D].南京航空航天大學，2008.

[2]王承，陳光，謝永樂.基于動態電源電流測試的模擬電路故障診斷[J].系統工程與電子技術，2005，03：413-415+460.