工程师必学得“调试”能力

eefocus_3949667

电子装置的设计往往难以完全预见到所有复杂的客观因素，如元件值的误差、器件参数的分散性以及分布参数的影响等。因此，即使在按照设计的电路参数进行安装后，装置也往往难以立即达到预期效果。为确保装置能够达到预定的技术指标，必须经过安装后的测试和调整，以发现并纠正设计方案的不足之处。针对发现的问题，需要采取相应的措施进行改进。因此，调试电子电路的技能对于从事电子技术及其相关领域的工作人员来说是至关重要的，它能帮助他们更好地实现装置的预期功能和技术指标。

◆ 调试的常用仪器：稳压电源、万用表、示波器、频谱分析仪和信号发生器等。
◆ 电子电路调试包括两个方面：测试、调整。
◆ 调试的意义：一是通过调试使电子电路达到规定的指标；二是通过调试发现设计中存在的缺陷，并予以纠正。

电子电路调试的一般步骤

传统中医看病讲究“望、闻、问、切”，其实调试电路也是如此——
◆ 首先“望”，即观察电路板的焊接如何，成熟的电子产品一般都是焊接出的问题；
◆ 其次“闻”，这个不是说先把电路板闻下，而是说通电后听电路板是否有异常响动，不该叫的叫了，该叫的不叫；
◆ 第三“问”，如果是自己第一次调试，不是自己设计的要问电源是多少？别人是否调过？有什么问题？
◆ 第四“切”，元器件有没焊全、芯片焊接是否正确、不易观察的焊点是否焊好？
一般而言，调试前做好这几步，就可发现不少问题。

根据电子电路的复杂程度，调试可分步进行：对于较简单系统，调试步骤是：电源调试→单板调试→联调。对于较复杂的系统，调试步骤是：电源调试→单板调试→分机调试→主机调试→联调。由此，可明确三点：

◆ 一是，论简单系统还是复杂系统，调试都是从电源开始入手的；
◆ 二是，试方法一般是先局部（单元电路）后整体，先静态后动态；
◆ 三是，般要经过测量→调整→再测量→再调整的反复过程；对于复杂的电子系统，调试也是一个“系统集成”的过程。


在单元电路调试完成的基础上，可进行系统联调。例如，数据采集系统和控制系统，一般由模拟电路、数字电路和微处理器电路构成，调试时常把这3部分电路分开调试，分别达到设计指标后，再加进接口电路进行联调。联调是对总电路的性能指标进行测试和调整，若不符合设计要求，应仔细分析原因，找出相应的单元进行调整。不排除要调整多个单元的参数或调整多次，甚至有修正方案的可能。

电子电路调试的具体步骤

1、通电观察
通电后不要急于测量电气指标，而要观察电路有无异常现象，例如有无冒烟现象，有无异常气味，手摸集成电路外封装，是否发烫等。如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后再通电。

2、静态调试
静态调试一般是指在不加输入信号，或只加固定的电平信号的条件下所进行的直流测试，可用万用表测出电路中各点的电位，通过和理论估算值比较，结合电路原理的分析，判断电路直流工作状态是否正常，及时发现电路中已损坏或处于临界工作状态的元器件。通过更换器件或调整电路参数，使电路直流工作状态符合设计要求。

3、动态调试
动态调试是在静态调试的基础上进行的，在电路的输入端加入合适的信号，按信号的流向，顺序检测各测试点的输出信号，若发现不正常现象，应分析其原因，并排除故障，再进行调试，直到满足要求。

测试过程中不能**感觉或印象，要始终借助仪器观察。使用示波器时，最好把示波器的信号输入方式置于“DC”挡，通过直流耦合方式，可同时观察被测信号的交、直流成分。

通过调试，最后检查功能块和整机的各种指标（如信号的幅值、波形形状、相位关系、增益、输入阻抗和输出阻抗、灵敏度等）是否满足设计要求，如必要，再进一步对电路参数提出合理的修正。

阅读全文