数字电路实训中故障的检查与排除

收稿日期：２０１２－１０－１１ 作者简介：张彩凤（１９８２—），女，山西大同人，讲师，大学本科，长期从事电学专业基础课程教学工作。
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１．３ 静态测量 （１）电源电压测试 用万用表测电源输出电压是否符合要求，如输
。
（２）电路测试 使电路处于某一输入状态，根据真值表的要求， 测量电路的功能是否正确。如发现问题，必须重复测 试，然后使电路固定在某一故障状态下，再用万用表 测量电路各器件的输入电压和输出电压之间的逻辑 关系是否符合要求，从而确定故障点。对于 ＴＴＬ 电 路，其输入和输出电压的正常范围见表 １。从而可判 断出故障所在位置。
中图分类号：ＴＮ７９；Ｇ７１２
文献标识码：Ｂ
文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１３）０１－００７４－０２
高职院校和普通专科院校的区别就是实践课占 的比例大，电工电子方面的课程又是工科专业的基 础课程，而在数字电路的实训中，能否迅速准确地判 断和排除实训设备的故障，是一项必须掌握的基本 的技能。
在实训过程中，出现各种不同的故障是再所难 免的，对于一个初学者来说，排除故障是很困难的。 因此，通过实训逐步学会运用所学知识分析、检查和 排除故障的方法就显得十分重要。根据几年的教学 经验，我觉得只要掌握了检查和排除故障的基本方 法，查寻实训中的故障是不难的。
应当指出，在进行集成电路和元器件替换的过 程中，应切断电源，严禁带电操作，只有在替换结束 后才能通电检测。 ２．２ 逐级跟踪检查
在输入端输入周期性的信号，然后利用示波器 按信号流向从输入到输出逐级检查各级输入和输出 波形是否正常，直到找出故障位置为止。如发现某一 级的输出波形不正确或没有输出时，则故障就发生 在该级或下级电路，这时，可将级间连线或耦合电路 断开，进行单独测试。如断开后，该级电路工作正常，
Equipment Manufacturing Technology No.1，2013
浅谈数字电路实训中故障的检查与排除
张彩凤 １，王淑红 ２
（１． 太原理工大学，山西 太原 ０３００２４；２． 大同煤炭职业技术学院，山西 大同 ０３７１０１）
摘 要：实训课程是高职院校的重要课程，所以分析实训过程中设备的故障检查与排除是必要的 。针对在数字电路实训 中可能出现的故障，经过分析总结出了检查故障的几种基本方法和排除故障的器件替代，逐级跟踪检查，断开反馈线检 查，改变输入状态，观察输出状态，对于工作频率高的电路应采取的措施采用去耦电路，注意防止 ＣＭＯＳ 电路的锁定效 应等几种基本方法。 关键词：数字电路；实训故障；检查；排除
确，有没有不容许悬空的输入端未接入电路的情况， 如 ＴＴＬ 电路的控制端、ＣＭＯＳ 电路的输入端等。
（３）如在断开电源检查时没有发现问题，应接通 电源进行观察，看是否有元器件跳火、冒烟，用手摸 一下集成器件和其它元器件有无异常发热和散发异 味的现象，电解电容是否发烫等。如发现不正常现象 时，应立即切断电源再进行分析检查，直到找出故障 为止。 １．２ 测量电阻［２］
用时有多余输入端时，则可换用其余输入端进行试 验，以判断原输入端是否有问题。如怀疑集成器件有 问题时，则可用同型号的集成器件替换，并测试电路 的功能是否正确；如替换后工作恢复正常，则说明原 器件有问题。
怀疑某个三极管、电阻、电容等元器件有问题 时，也可使用同型号的元器件进行替换，以判断元器 件是否完好。如进行元器件替换后，故障消失，恢复 正常工作，则说明被替换的元器件有问题；如故障仍 然存在，则说明被替换的元器件没有问题。
《装备制造技术》２０１３ 年第 １ 期
这说明故障出在下级输入电路；如断开后，下级电路 工作正常，则说明故障出在该级的输出电路。 ２．３ 断开反馈线检查
对于有反馈线的闭合电路，在必要时，可断开反 馈线检查各级工作是否正常，再判断故障点或进行 状态预置后再检查故障。 ２．４ 改变输入状态，观察输出状态
（１）无论输入信号如何变化，输出一直保持高电 平不变时，这可能是被测集成电路的地线接触不良 或未接地线。
１ 故障检查
下面主要介绍在电路设计和安装接线图正确的 前提下，对数字电路实训中出现的故障进行检查和 排除的方法。 １．１ 直观检查
（１）检查接线 在数字电路的实训中，接错线引起的故障占有 很大的比例，有时还会损坏器件。为了避免和减少这 方面的故障，应在实训前画出正确的安装接线图，如 发现电路有故障时，应对照安装接线图检查电路的 接线有无漏线、多线、断线和错线的情况，特别要注 意检查电源线和地线的接线是否正确。 （２）检查集成器件的连接 首先检查集成器件插的方向［１（］ 通常将集成芯片 的缺口放左边） 和外引线与其它电路的连线是否正
（１）检查电源 如接通电源后发现电路电源电压没有时，则说 明电路电源端和地线端间短路。这时应断开电源，并 用万用表“欧姆×１０”档检查电路各个电源端对地的 电阻值，待排除电路电源的短路故障后才能再接通 电源。 （２）检查元器件 采用测量电阻的方法检查故障时应断开电源。 通过对连线、电阻、电解电容、二极管、三极管等测量 后再进行故障判断。对于怀疑有问题的导线、电子元 器件，应断开一端，再用万用表电阻档进行测量，以 判断电子元器件是否损坏。在检查大容量电容器（如 电解电容器）时，应先用导线将电解电容的正极和负 极短路，泄放掉电容器中存储的电荷后，再用万用表 检查电容器有没有被击穿或漏电是否严重，否则，可 能会损坏万用表。在对二极管、三极管和电解电容器 进行检测时，应注意万用表测试表棒的极性，不能接 反，电阻档的选择也要合适，否则，测量的结果可能 不正确。
表 １ ＴＴＬ 与非门静态工作时各引出端的电压值
引出端所处状态 输出高电平 输出低电平 所有与输入端悬空 有一个与输入端接低电平 ０．３ Ｖ 有一个与输入端接地
输出电压范围 叟２．７ Ｖ 燮０．４ Ｖ
０．１～０．５ Ｖ ２．７～３．６ Ｖ ２．７～３．６ Ｖ
２ 故障排除
２．１ 器件替代 对于有多个与输入端的集成器件，如在实际使