数字基本单元电路故障诊断与排除

四、数字基本单元电路故障诊断与排除

数字电路一般以集成的数字部件形式出现在电路系统中，但在实际应用中，以分立元件构成的基本单元电路还是占有较大份额的。特别是在一些要求不高的应用场合更是如此。例如本节所要介绍的波形变换电路、单稳态电路、施密特触发器、逻辑接口电路等，尽管组成上采用分立元件构成，但其在故障诊断与排除步骤和方法上，与集成元件构成的电路是一致的。

脉冲整形和开关电路与模拟电子电路中出现故障的现象是截然不同的。有时我们会发现被处理的信号丢失了，或者是所需要的波形无法产生，但这时静态偏置却可能是正常的，对于这类故障诊断与排除，需要对电路有充分的了解。另外例如单稳态电路，有时会在没有输入信号的情况下，也产生输出脉冲，其输出状态也会发生变化，这种情况是典型的误触发造成的。对于这类故障进行诊断是比较困难的，因为它有可能是电路本身的原因，也可能是干扰所造成的。而产生干扰噪声的可能性很多，它可能来自输入端或电源线，也可能是由电动机或附近的其他高频设备启动、工作所致。对于本节所讨论的基本单元数字电路，可以考虑按下面的步骤进行测量、分析，以便更快地对电路正确地诊断与维修。

第一步　用万用表测量电源电压，若有偏差应调节到合适的数值，并使该电源输出电压的波纹最少。

第二步　检测输入信号。一般情况下，这类信号来自传感器（光电池、热敏电阻、霍尔元件等）或行程开关。因为传感器和行程开关通常与主电路板之间有较远的距离，工作条件也比较恶劣，所以它们发生故障的可能性也较大。

第三步　检测各输入引线和插头、插座是否良好，检查所有的屏蔽是否可靠接地。

第四步　假如提供输入信号的传感器和行程开关都是完好的（即第二步检测结果正常），可以通过人为地改变它们的状态来提供输入信号或者直接用振荡器产生合适的输入信号，按照信号流程来检测各单元电路，直到发现故障点为止。

图8－8　三极管开关功能快速检测方法

另外，如果需要检查三极管的开关功能，也可以不将三极管从整个电路板上取下来，按图8－8三极管开关功能快速检测方法判断该管是否正常。在图8－8（a）中，如果要使原本导通的三极管变为断开（截止）状态，只要将该管的基极和发射极短路，此时连接在该管集电极和发射极之间电压表的读数应迅速增大至电源电压值附近，否则该管可能有故障。在图8－8（b）中，如果使原来断开（截止）的三极管变为导通（饱和）状态，只需要使用10kΩ左右的电阻，暂时连接电源和基极（相当于加上正向偏置），此时连接在该管集电极和发射极之间电压表的读数应迅速减少至0V左右，否则该管可能有故障。