关于电子电路故障成因及检测方法分析

吴年兴

【摘 要】在电子电路的设计、安装与调试过程中，不可避免地会出现各种各样的故障现象，因此电路检测和排除故障是电子工程人员必备的操作技能。一般来说，故障诊断过程是：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。

【关键词】电子电路；电路检测；故障；调试

随着科学技术的发展，电子技术已越来越多地渗透到各个领域，电子技术的发展直接推动了自动化发展。电子技术是自动化技术的基础，电子电路则是电子技术的核心。电子电路故障检测，是指当电子电路发生故障时，采用各种方法，通过测量、分析、判断，确定故障部位，找到故障点的过程。本文给合工作实践经验，对电子电路故障产生原因及检测方法与运用技巧进行了详细分析，供广大电子工程工作者参考。

1.常见故障现象及成因

电子电路故障现象种类繁多，一般的现象有：稳压电源无电压输出，或输出电压不能调整，或输出稳压性变坏、输出电压不稳定等；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；振荡电路不产生振荡；计数器输出脉冲波形不稳，或不能正确计数等。

故障是不可避免的电路异常工作状况。故障产生的原因很多，情况也很复杂，有一种原因引起的简单故障，有多种原因相互作用引起的复杂故障。

（a）设计错误引发的故障。此类错误，应在电路设计过程中通过仔细周全的考虑而避免，如晶体管的选择和电源的配合，阻值选择不当等。

（b）对于初样的电路来说，故障原因可能是：实际电路印制板等与设计的原理图不符；元器件使用不当而损坏；连线发生短路或断路、错线、二极管、三极管、集成器件和电解电容极性连接有误等。

（c）对于定型产品出现的故障，故障的原因可能是元器件损坏，连接发生短路或断路，如焊点虚焊、接插件接触不良等，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，影响电路的正常运行。

（d）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。

2.检测故障的方法

电子电路的故障检测，是指当电子电路发生故障时，根据故障现象，通过分析确定故障部位，找出故障点的过程。检测电子电路故障的方法有很多种，应根据电子电路的繁简程度、装配方法、仪器设备的情况来选择。

2.1直接观察法

直接观察法是指不用任何仪器，也不改动电路接线，利用人的视、听、嗅、触等作为手段来发现问题，寻找和分析故障的方法。不通电时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、二极管和三极管的引脚、集成电路的引脚有无错接、漏接、互碰等情况；印刷版有无断路或短路；电阻、电容有无烧焦和炸裂等。通电时观察元器件有无发烫、冒烟，变压器有无焦味，示波管灯丝、LED是否亮，有无高压打火等。此方法简单有效，可对不隐蔽的故障作初步检查。

2.2参数测试法

参数测试法是借助于仪器来发现问题，寻找故障的方法。这种方法又分为断电测试法和通电测试法两种。断电测试法是在电路断电的情况下，用万用表的欧姆档来测量电路或元器件电阻值，判断故障。如检测电路中的连线、焊点等是否断路或短路；电路的供电系统，半导体三极管、集成块的直流工作状态、线路中的元器件是否参数漂移等。当测得值与正常值存在一定程度差异时，经过分析可确定故障点。通电测试法是在带电的条件下，借助于仪器测量电路中各点电压或支路电流，进行分析，寻找故障所在。如检查管子静态工作电压是否正常，集成器件的静态参数是否符合要求等。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。

2.3信号寻迹法

信号寻迹法是在电路输入端加入一定幅度、适当频率的信号，按照信号由前级到后级，用示波器逐级观察波形及幅值的变化情况的方法。如果哪一级异常，则故障就在该级。检查时也可以从输出级向输入级倒退进行。应当指出，在反馈环内，只要有一个元器件出故障，则往往整个回路中处处存在故障现象。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部位。

2.4对比法

某电路是否存在问题时，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。

2.5替换法

有些故障比较隐蔽，器件是否失效不明显，如电容器漏电、集成电路性能下降等，这时手头有与故障器件同型号的器件时，可以将仪器中的部件、元器件等替换为相应部件，以便于缩小故障范围，进一步查找故障点。

2.6旁路法

当电路中有自激振荡或寄生振荡现象，可以利用适当容量的电容，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，就表明振荡是发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。这种方法还可以用来检查电源滤波和去耦电路的故障。

2.7分割测试法

此法是将整个电路按电路结构或功能分割成若干相对独立的电路，分别测试，先找出有故障的部分，再找出故障的具体位置。对于有反馈的电路，它们各级的工作状况有牵连，可采用分割环形电路的方法，将反馈环去掉。然后逐级检查，快速找出故障。此法是一种使故障怀疑点逐步缩小范围，对检查短路故障最有效的方法。

实际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电路故障的具体情况，选择合适的检测方法，排除故障。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在需要采取多种方法互相补充、互相配合，才能找出故障点。

3.排除故障应注意的问题

检测故障结果是否准确，很大程度受检测方法正确与否和检测精度的影响。特别是软故障，为了保证检测的效果，必须减小测量误差，提高检测精度。为此，需注意以下几点：

（a）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，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。

（b）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。

（c）检测故障过程中，不但要认真观察和测量，还要善于记录。只有有了大量的可靠的实际记录并与理论结果加以比较，才能发现电路上的问题。

（d）调试时出现故障，要认真查找故障原因，切不可一遇到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（下转第209页）（上接第78页）问题。所以应当把查找故障，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。

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