关于电子电路故障的检测方法探究

引言：伴随电子技术的迅猛进步，电子电路在各个领域的运用愈发广泛。自消费类电子产品直至工业控制系统，从通信设施到医疗器具，电子电路已然成为现代社会难以或缺的构成要素。电子电路在运行阶段必然会产生各类故障，这些故障不但会对设备正常使用造成影响，还可能引发经济损失乃至安全风险。所以，掌握科学高效的电子电路故障排查办法具备重要现实意义。该文将着重介绍四种常用的电子电路故障排查手段，剖析其原理、特性及应用技巧，为电子技术人员提供实用的故障判定指引。

1 直观检查法

电子电路故障检测中最基本且最直接的直观检查法，主要依靠人的感官，通过观察、触摸、嗅闻、听觉等方式发现电路明显异常。进行时要对电路板全面视觉检查，需在良好照明条件下仔细观察其整体状况，重点关注元器件外观正常与否、有无烧焦等现象，焊点饱满光亮与否、有无虚焊等缺陷，印制线路完整与否、有无断裂等问题，连接器和插座接触良好与否、有无氧化等情况。多层电路板还需透过不同角度光线检查内层线路状况，现代电子设备广泛使用的表面贴装元件因体积小、密度高必要时需借放大镜或显微镜细致观察[1]。直观检测法的优点是简单快捷，无需测试设备能快速发现明显故障，特别适合作故障检测第一步，通过它往往能发现焊接质量、元器件损坏、机械连接故障等常见问题。

2 万用表检测法

万用表作为电子电路故障排查里极为常用的一种测量器具，能够实现电压、电流、电阻、电容以及频率等多项测量功能。运用万用表检测的手段，就是对电路里面各个点位的电气参数加以测量，并和正常数值作对比，如此便能确定故障所处位置以及故障属性，这种检测办法具有定量精确的特征，属于电子维修工作者务必掌握的一项基础技能[2]。当电路处在断电情形下，通过对元器件电阻数值的测量，就能够知晓其是否正常。在测量电阻器时，要将实际测量所得数值与标称数值相对照，因为电阻存在精度等级方面的因素，一般只要处于误差允许的范围，就视为正常状态。

针对二极管而言，正常情况下正向电阻应该比较小（大约几百欧至几千欧），反向电阻则应该非常大（几十千欧以上），要是正反向电阻的数值比较接近，那就表明二极管出现了损坏。在测量三极管的时候，可将其视作两个二极管组合在一起，分别对基极与发射极、基极与集电极相互之间的正反向电阻进行测量，正常的三极管理应呈现出明显的单向导电特性。对于集成电路来说，可以去测量各个引脚相对地面、相对电源的电阻，还有引脚和引脚之间的电阻，通过跟正常数值相比较，从而发现其内部是否存在短路或者开路等故障问题。

3 信号注入与示波器分析法

信号注入与示波器分析法作为一种动态的故障检测方法，其通过向电路注入测试信号且用示波器观察信号在电路中的传输和变化情况以判断故障位置，特别适用于模拟电路、信号处理电路和通信电路的故障诊断并能直观显示信号波形、幅度、频率、相位等特性。其中信号注入是第一步，需根据被测电路特性选择合适测试信号注入电路。常用测试信号有正弦波、方波、三角波、脉冲信号、扫频信号、噪声信号等，信号源可为专业的函数信号发生器、任意波形发生器或简单的信号源电路。

选择合适的信号注入点很关键，对于多级放大电路可采用信号跟踪法从输入端开始逐级注入信号并观察各级输出直至发现信号异常环节，该分析法具有许多优点，能实时观察信号动态变化过程且直观显示信号各种参数和失真情况。对于模拟电路、高频电路、脉冲电路等往往是最有效的检测手段，不过也存在一定局限性，即需要较昂贵的测试设备且对操作人员技术要求较高。

4 在线测试与逻辑分析仪法

随着数字电路和微处理器系统广泛应用，传统模拟测试方法已难完全满足现代电子设备故障检测需求。在线测试与逻辑分析仪法作为专门针对数字电路、微处理器系统和复杂电子系统开发的先进故障检测方法，有着能高效诊断数字系统中逻辑错误、时序问题和功能故障的能力[3]。在线测试技术作为一种在电路板完全组装后进行的自动化电气测试方法，是通过专用测试设备和夹具，使用弹簧探针接触电路板上预先设计的测试点，在不拆卸元件情形下对电路进行全面测试的。

边界扫描技术作为在线测试的重要补充，是一种基于 IEEE 1149.1 标准的内建测试技术。支持边界扫描的集成电路在其输入输出引脚和内部逻辑之间设置边界扫描单元并通过扫描链连接形成可控测试通道的基础上，可通过 JTAG 接口的 TDI、TDO、TCK、TMS 四根信号线控制边界扫描链工作，实现对芯片引脚状态的控制和观测。边界扫描因不需要物理探针接触，特别适合BGA、CSP 等高密度封装器件的测试，有着能测试芯片之间互连关系、检查焊接质量、验证器件装配正确性，甚至对芯片内部进行某些功能测试的作用。

结束语

电子电路故障检测是一项需要理论知识和实践经验相结合的技术工作，在实际工作中，应根据故障现象和电路特点选择合适的检测方法。随着电子技术的不断发展，新的故障类型不断出现，检测技术也在不断进步，掌握基本的检测方法，了解新技术的发展趋势，不断积累实践经验，才能成为优秀的电子技术人员。未来，随着人工智能和大数据技术的应用，电子电路故障检测将向智能化、自动化方向发展，但无论技术如何发展，扎实的基础知识和丰富的实践经验始终是做好故障检测工作的根本。

参考文献：

[1]董松涛.电子电路中的故障检测与应对措施分析[J].集成电路应用,2024,41(3):102-103.

[2]孙海秀,丁富贤,郭宜君.电子电路故障诊断与预测方法研究[J].电子产品世界,2024,31(12):5-8.

[3] 黎 阳 成 . 电 子 电 路 故 障 检 测 技 术 应 用 分 析 [J]. 移 动 信息,2023,45(4):198-200.