电源电流测试的数字电路故障诊断分析

周晓华

摘要：为使学生更好地掌握数字电路技術基础知识，分析传统数字电路技术基础教学现状，在现代科技发展的大背景中，进行仔细研究分析，将现实教学中存在的问题一一列举出来，并且提出相应的可实行的新技术教学方法，其根本目的在于提高教学质量与教学效率，进而实现学生学习积极性的提高。

关键词：故障诊断；数字电路；电源电流测试

电源电流测试技术主要应用于桥接故障的检查中，静态电池测试技术的不足之处在于无法有效区分患扰开路故障，对于当前我国工业生产中常用的深亚微米集成电路的故障诊断工作来说，这种测试方法存在着比较明显的局限性。而动态电源电流测试技术则成为当前电源电流诊断技术的必然发展趋势。动态电流测试技术主要是采用动态电流特性分析的方法，对动态电流信息进行适当的干预，具体的教学内容主要涉及到以下几个方面：

1.教学模式的改进

随着现代电子技术的发展，数字电路原有的教学模式已经不再适应现在应用型人才的培养，教学要融入新的技术方法，突破传统教学模式，如引入EDA技术或者MATLAB/Simulink仿真技术。MATLAB/Simulink采用直观的图形化形式进行电路图输入，界面友好，操作方便，简单易学。以引入EDA技术详细举例。EDA是Electronic Design Automatic的简称。EDA技术涉及面广，内容丰富，从教学和实用的层面上，主要有以下四大要素：1）大规模可编程逻辑器件；2）硬件描述语言；3）软件开发工具；4）实验开发系统。

将EDA软件应用在设计、仿真实验课题上，进行形象直接的虚拟实验，可以使学生在进行真实实验之前就了解实验内容、熟悉实验步骤过程。这样在做实验时，可以降低许多设计型实验的难度，同时能节约时间，让学生做不同的实验，探讨更深层次的数字电路实验问题，从而提高实验效率，加强和锻炼学生动手设计实验的能力。因此，将EDA仿真软件应用到数字电路技术基础教学中，是一种教学手段的创新，同时也提高了数字电路的实验教学质量。

2.变被动为主动，驱动教学

教师要采用先进有趣的教学模式，激发出学生的课堂兴趣。让学生的态度转变，由教师逼着学习到学生自主学习。了解学生的学习需要，培养新时代需要的新型技术人才，而不是只教给学生理论，应该把理论与实践相结合。除了课程学习以外，教师需要给学生布置相应的学习任务。教师在教学过程中应当转变观念，充当课程的设计者、学生的引导者。教师布置的每一项任务都要经过精心的设计，能够较全面地考查学生对知识的掌握程度，难易得当，并对任务进行必要的提示，以免学生在操作过程中出现无从着手的情况，而挫伤学生的学习积极性。

3.分阶段实验教学设计

为了达到良好的实验效果，在此采用分阶段的实验教学方法，该方法将实验教学过程分为三部分：实验前辅导、实验过程中以及实验成果验收。实验前辅导，在进行实验之前，教师会对实验内容进行讲解，学生能更进一步地理解实验原理。并且教师会给学生进行实验演示，一边演示一边讲解，让学生清楚实验步骤和实验过程，有助于学生自己动手。实验过程中，让学生组成团队小组进行实验，在实验过程中小组成员可以相互探讨研究，相互借鉴长处，能调动学生的积极性，发挥学生的最大能力。同时，教师要在旁边悉心指导，指出学生实验过程中存在的优点与不足，提高学生对知识的理解和重点的掌握。实验成果验收，学生在完成任务后，要对完成的情况进行检查，并要求对实验的结果进行展示，检查实验结果的正确性，提出问题让学生及时改正，给予一定的表扬，增加学生的学习兴趣。布置相应的作业，让学生就实验课进行总结，按照团队小组上交实验报告。

4.瞬态信号分析

瞬态信号分析主要指的是以寄生电容、电源电容、衬底电容等物理特性为基础的一种分析手段。采用这种分析技术，能够分别对多个电源处和测试节点进行采样。同时，该测试技术还能够将电流运行中所受到的制造参数影响进行有效的排除，由于参数能够在对电流全局造成影响，而电流所受到的故障影响往往只是局部的。在正常电路暂态信号与待测电路之间存在特定比例差异的情况下，则可以判定电路能够正常运行。若正常信号与被测电路之间不成比例，则代表电路本身存在一定的电路故障。

结束语：

数字电路技术基础是计算机专业的一门重要课程，通过仔细研究分析，提出存在的问题，及时探讨改正，并提出不同的教学创新方法。数字电路的教学改革能很好地帮助学生学习这门课程，锻炼学生的实验设计和动手能力，也能帮助学生熟悉先进的电路设计软件，掌握先进的技术和方法。实验效果表明，数字电路教学改革激发了学生的学习兴趣，提高了学生的实验能力，在掌握课程学习和实验验证等方面都起到良好的促进作用。

参考文献：

[1]陈飞.基于电源电流测试的数字电路故障诊断研究[D].南京航空航天大学，2008.

[2]王承，陈光，谢永乐.基于动态电源电流测试的模拟电路故障诊断[J].系统工程与电子技术，2005，03：413-415+460.