数字电子电路的调试方法与技术分析

数字电子电路的调试方法与技术分析

作者：张晓军

来源：《科学与财富》2016年第16期

摘要：数字电子电路的调试，就是运用数字电子的技术，进行电路的检测，检验其是否符合设计要求。数字电子电路的调试，是电子技术实践中十分重要和关键的一部分。只有通过检验电路符合各项技术规定的要求，方且能够确保电路正常工作。基于此，本文就电子电路的调试方法与技术分析进行讨论。

关键词：数字；电子电路；调试方法；调试技术

数字电子电路的调试的最主要和最根本的目的就是要检查其电路是否得以正常运行，并检查其设计是否符合各种规定。还要通过一些调整，才能发现原本设计中存在的问题，采用一定的技术手段将其修改后，使电路达到最终的规定得以运行，这才是最终的目标，也是实现数字电子电路功能完善的重要保证。

一、常用的数字电子电路调试的方法与技术

1.1 通电前的调试

完成电路中所有的连线连接工作后，对电路进行检查是相当必要的环节，尤其是通电之前，首先应该做的就是检查线路的连接是不是正确，应该进行仔细认真的对电路的检查，主要是对线路的多线、错线、杂线以及少线进行检查。引起多连的因素有很多，但最主要的原因是在更改旧线的时候没有去掉原来的线，或者是在接线的时候将引脚看错，也会导致多线的发生，在实践过程中，这种情况往往很容易发生，但是却不易被发现，因此，大多数工作人员在线路调试的时候，都会误以为电路产生问题，是其他的原因造成的。

为了让这种误判的情况再次出现，经常在检查过程中使用的方法有：第一、认真地将实际的电路与电路原理图进行对比，检查单元组件的引脚是否正确连接，从而提高电路接线的正确率；第二，将连接好的线路对应着相应的电路图逐一地进行认真地检查，避免各个电路出现错线、少线甚至是多线的情况。

1.2 通电后的调试观察

首先要对电源电压进行精准地测量，看这个电压是否能够与电路相匹配，即是否大于或者小于电路所需要的电压，电压必须要与电路所需要的电压相匹配。测量无误后，将此电压加入数字电子电路中，需要注意的是，在测试的过程中一定不能接入信号源。电源接通后，首先要做的就是要观察是否有气味、冒烟、电源短路。元件过热等异常现象的发生，而不是急于观察结果或测试数据，若出现这些异常的现象，一定要立刻关闭电源，检查线路为什么出现这些故

障，等到完全地排除故障后，直到不再出现这些异常的现象为止方可进行通电的操作，其次就是要对各单元的组件进行测压，确保各个元件能够正常地工作。

1.3 分块调试

调试主要包括两个内容：测试及调整。测试是指测量线路连接好后的相关参数及实际工作的情况，调整是在测试的基础之上，必要地修正电路中的各项参数，保证电路能够达到最初的设计要求。为了保证顺利地开展测试工作，在对电路设计的过程中，就需要在每个点上标注相应的电位值、波形以及其他相关的数值。对于测试，主要采取两种方法：第一，是比较简单的电路或者已经定型的产品，集成电路安装好之后，适合使用一次性调试的方法。第二，就是边调试边安装的方法，即在电路相当复杂的时候，对照着电路原理图，对电路进行分块的安装和调试，之后慢慢地实现增加安装和调试的区域，最终实现对整机的安装和调试，这种分块的调试技术，能够及时地发现电路中存在的问题，排除其中的故障，因此，在实践中较为常见，尤其是在新设计的电路中，更加广泛地应用。分块调试技术包括静态调试和动态调试。

1.3.1 静态调试

静态调试是在没有外加信号的情况下，测试并调整电路中各点的点位，从而达到设计值中进行的直流测试和调整的过程。如电压比较电路和A/D转换电路的参考电压，数字电路的各输入端和输出端的高、低电平值以及逻辑关系等。通过静态测试，电路中的受损的元件可以及时地被发现，这样就可以判断电路的工作情况，从而可以对电路中的参数进行修改，让电路符合最终的设计要求。关于运算放大器，静态检测可以不测量正、负电压是否连接，但是一定要检测在输入为零时，输出端是不是接近零点位，调零点位是否起作用。若运放输出直电流点位始终接近整电源电压值或负电源电压，证明运放处于阻塞的状态，出现这种情况，除了运放已经被损坏外，还有可能是因为外电路没有接好。若调零点位不能使输出为零，有可能是运放内部对称性差，也有可能是运放处于震荡状态，因此，接上示波器观察实验板直流工作状态的调试是最好的方法。

1.3.2 动态调试

进行动态调试要在静态调试进行完毕后再实行。也就是说，动态调试是在静态调试的基础上进行的。是在电路的输入端接入适当频率和幅值的信号，或者通过检查自身的信号，来判别动态指标是否符合要求。沿着信号的流向依次监测各种与之相关的波形形状、信号幅值、相位关系、频率、放大倍数等指标，若没有达到要求，要对其进行相应的调整，让其达到要求。假若出现故障，发生异常的现象，那么应该采取缩小范围的方法排除故障，最终排除故障后，再进行动态调试。

测试中，一定要通过仪器观察，使用示波器时，注意将示波器的档位调节至“DC”档，可以通过直流耦合的方式同观察测试信号的交流成分。调试后，最后检查功能块和整机的各项指

标，看其是否符合设计的要求，若不符合，应该将电路的各项参数进行修正，可以通过计算机的仿真技术进行静态和动态的调试。

1.4 整机联调

上文已经叙述了分块调试，已经实现了对一些局部的联调，为整机联调提供了基础。在整机联调之前，首先应该调试各个功能块之间的接口，其次再连通好全部的电路，进行整机调试。电路正常运行后，就可以测试各项指标，对于各个指标的测定，应该按照设计的要求，对于没有达到要求的，一定要找出原因进行分析，最后调整参数后使其达到技术指标要求。

整机联调就是对整机的动态指标进行检查，也就是对测量仪本身提供的各种信息和技术指标一一进行比较，从中找出问题，最后再修改参数使其达到要求。整机联调只要观察动态的结果找出问题，进行修改。对于微机系统，应该先调试硬件和软件，最后统调硬件和软件达到技术指标要求。调试的过程，和动态调试一样，不能凭感觉，应该借助仪器进行调试。

二、调试过程中注意的事项

必须要在调试之前认真阅读调试仪器的说明，严格按照说明进行调试，并且一定要熟练掌握仪器的使用方法，在调试之前要进行检查，避免在调试过程中出现故障，导致误判误断。了解整机工作原理，掌握各项性能指标。测量的精度在很大程度上影响着调试的结果，提高测量的精度，减小其误差，就能够提高调试的准确性

在调试过程中，一定要做好记录，不仅要观察现象，而且要测量数据，记录波形，以及相位关系，要对那些不符合设计的参数进行说明。只有通过记录的数据，才能将实际观察的效果和预计的结果加以比较，这样才能发现其中的问题，改正参数，进一步完善电路，从而达到设计规定的要求。在调试的过程中，一定要有着严谨的科学态度，实事求是，在出现问题的时候，应该从容面对，不能盲目地先拆分元件，因为在拆分元件的过程中，不仅会破坏原有的电路，而且还会产生新的电路问题。在认真分析电路故障的原因后，逐一解决问题，找出解决故障的方法。在调试的过程中，也要注意安全，保持小心慢行的方式进行调试，一定要在断电的情况下进行仪器的连接，保证自身人身安全。

结束语

电子电路的调试对电子技术有着极其重要的意义，也广泛应用于社会的生产实践中，它是数字电子电路安全使用的可靠的保证，我们还要积极培养更多专业的能够负责此项工作的人员，学习国外先进的检测理念来提高我们对数字电子电路的检测水平。当然，在总结的过程中，难免会有遗漏的地方，要在以后的教学过程中进行总结。