数字电路常见故障类型与检测方法及技巧分析

数字电路常见故障类型与检测方法及技巧分析

摘要：随着近几年科学技术的不断创新和发展，数字电路也是越来越被广泛的应用到各个领域中。因此，如何解决数字电路中常见的故障也成了现在亟须解决的问题。下面笔者就针对数字电路中常出现的一些故障及如何解决这些故障做出详细的分析、说明。

关键词：数字电路常见故障检测方法技巧分析

中图分类号：tn407 文献标识码：a 文章编号：1007-9416(2012)02-0167-02

随着数字电路的广泛应用和推广，作为教育工作者的我们不但要能对数字电路的理论知识进行讲解，同时也要具备对数字电路中出现的故障进行分析，从而进一步解决的能力。只有这样才能不断提高我们的教学水平和更好地培养学生。

1、数字电路产生故障的原因

数字电路出现故障的类型很多，主要包括客观故障和主观故障两种。即一种是由电路中本身的元件的老化等所产生的故障，而另一种是由人为的疏忽产生的故障。下面就从产生故障的主观性和客观性，来对数字电路中常出现的两种故障进行分析。

1.1 客观性产生的故障

1.1.1 电子元件的参数发生变化

电子元件的参数在数字电路中所起的作用是非常重要的，细微的偏差都会产生很大的变动。因此，在数字电路中电子元件的参数发

生变化，一定会使数字电路出现故障。由于电子元件在使用过程中会出现老化，进而导致电子元件参数下降。除此之外，温度的变化也会导致电子元件参数发生变化。

1.1.2 电子元件、器件等的不良接触

数字电路是由若干电子元件、器件组成的电路。因此，各个元件、器件接触的情况也会引发数字电路出现故障。由电子元件、器件接触不良引发数字电路发生故障的情况很多。例如，插件的松动、焊点被氧化、焊接不牢靠等。而这些情况都会造成电路板故障。

1.1.3 信号线的损坏

信号线在电路板中所起的作用也是不容忽视的，信号线是电路板能否正常工作的保障之一。但是由于电路板经常受潮湿和大电流等的影响，因此，就会导致信号线经常出现短路、烧损、断路等现象。信号线的损坏就会导致数字电路板无法处于正常的工作状态。

1.1.4 工作环境恶劣

由于电路板是由很多电子元件、器件组接而成的，又因为这些元件、器件的性能受环境的影响很大。因此，当电路的工作环境比较恶劣，如，潮湿、电磁场等环境，都会使得电子元器件的性能有所改变，由此也就改变了电路板的工作状态，使之出现故障。

1.1.5 使用过期的元器件

当元器件出现老化等现象时，它们的参数也会随之发生变化。因此使用一些过期的元器件，就会造成数字电路板无法正常进行工

作，从而导致了电路板故障。

1.2 主观性产生的故障

1.2.1 不合理的设计产生的故障

由于数字电路板是由很多电子元器件组合而成的，因此任何一个元器件的选择和使用情况，都会对整个电路板造成很大的影响。如果选择的元器件的参数不合适，或者是在组合装配上出现错误，都会使数字电路板出现故障。

1.2.2 线路连接产生的故障

线路连接是保证电路板正常工作的重要保障之一，因为电路板中的元器件较多，这就使得线路的连接非常复杂，也不容易操作。线路连接的错误通常会导致线路之间的短路，从而使电路板出现故障。

2、数字电路中常见的故障分析

对数字电路的常见故障进行分类，主要可以分为两类。一类是逻辑故障，也就是数字电路中一些逻辑值由于故障发生变化，与规定的逻辑值之间出现偏差，甚至相反的现象。另一类就是非逻辑故障，指逻辑故障之外的其它故障。下面就针对数字电路中的逻辑故障来进行如下的分析。

2.1 固定电平故障

所谓电平故障就是指某处的逻辑电平值保持为固定电平值。当在同一时间只考虑一个电平故障时，就成为固定电平故障。在数字电

路的内部故障中，都可以归为输入端和输出端的固定电平故障，这在一般数字电路中也得到了推广。

2.2 桥路故障

桥路故障是信号线的接插短路和电路工艺的不完善、松动，或者是有过长的裸线等造成的故障。主要包括两种类型：第一种是由于输入信号之间，或者是门电路输入信号之间的桥接造成的故障。另一种则是由反馈桥接造成的故障。主要表现为输入信号和输出信号之间的桥接造成的故障。

2.3 固定开路故障

这类故障是发生在cmos电路中的。例如，当cmos电路或非门正常工作时，电路应该能够完成或非门的功能。当电路出现既不接电源，也不接地的高阻状态时就成为固定开路故障。

2.4 信号延迟故障

有时即使电路结构没有任何的故障，电路也不会正常的工作，这时就要考虑可能是由信号延迟引发的故障。而由信号延迟所引起的故障我们通常称为延迟故障。所谓的延迟故障，就是指电路中由于各个元件的延迟变化、脉冲信号参数的变化等所产生的各种故障。

2.5 软故障

所谓的软故障就是指由电子元件、器件的参数，或者性能的不稳定，以及电路某一方面的原因等，使电路产生不稳定的现象。产生这类故障的原因有很多，例如，元器件的老化、参数的改变、性能

的不稳定等。这类故障有较强的随机性和偶然性，造成这类故障的因素也有很多。例如，环境的潮湿、较强的电磁环境、电源的干扰等。由于这类故障产生的原因很多，因此在排查的过程中也是非常的困难的。

3、数字电路故障的检测方法

3.1 直接观察检测法

这种检测法是指不采用任何的辅助仪器、设备，而是通过直接观察电路来发现问题，找寻解决故障的方法。观察主要包括静态观察和动态观察（通电后观察）这两种观察方法。静态观察是指：查看器件是否插好、插对；电源是否接入电路板中；引脚是否弯折；输入端是否都已经处理好；线路是否正确的接入到电路板中，是否有短路现象；查看器件是否有发烫、发出异味、冒烟的情况。而动态观察法则是查看脉冲是否被接入到电路板中。这种方法可用于对数字电路中出现故障的初步检测，如果电路中出现这种非常明显的故障就可以直接被检测出来了。

3.2 分块测试法

如果通过直接观察的方法没有检测出故障，可以考虑用分块测试的方法。分块测试法是指根据电路的结构、功能等，把电路分成若干几个独立的电路，然后再通电分别进行测试，找出有故障的那部分电路。针对有故障的部分再采用相应的措施来找出具体位置。例如，计数译码显示电路，就可以根据它的特点把它分成两个部分。