电子设备的维修调试方法及其技术

唐东

（卡斯柯信号有限公司 上海市 200436）

一般情况下，各种电子设备有着不一样的电路，因此需要采取不同的维修调试方法，但是其中主要构成部分都是基本电路单元，因此维修调试方法也是有规律可循的。本文从维修调试所使用的不同方法、注意事项和电子线路故障检测通用方法等来总结其中的规律，从而为电子设备维修技术水平的有效提升提供有益的借鉴。

1 电子设备的维修调试方法分析

1.1 通电观察

在维修通电调试前，必须要对电路进行全面的检查，尤其是要重点检查电源和地线，除此之外，还要对焊点进行检查，对其是否有毛刺进行检查，是否正确连接了器件等。另外还要检查和清理印刷线路板，确保不会污染到板面，以及由此所导致出现的短路现象。对印刷线路板的牢靠与否进行检查，避免在维修调试过程中铜箔脱离线路板基的情况。当电路检查之后就需要检查供电电源。一般情况下，设备中的电源包括三部分，即整流和滤波以及稳压电路，由此向设备输送直流稳压电源。在维修调试前要将所有的电源都关闭，然后接入相应的模拟载荷，接着需要连通电源和电路，在确保供电电源输出电压以及电源极性满足设计的要求后，然后才与主电路相连接，最终完成连通调试。如果由电池来为电子设备供电，那么也需要对极性安装的正确与否进行检查，还要检查电池容量与设备需求是否匹配。

当电路和电源检查没有任何问题的情况下，就具备了通电观察的基本条件。此时无需对数据进行测试，而是要观察电路板是否正常，比如是否会产生异味等，电路板是否出现发烫的问题等等，如果存在以上问题，就要断开电源，待处理好故障点之后再测量各个元器件等，从而为各元器件的正常工作提供充分保障。

1.2 维修调试流程

维修调试的基本流程如下：第一要进行分块调试。就是按照不同的模块对电路进行划分，然后再进行测试，然后逐步完成整机的调试。分块调试顺序在很大程度上是由信号流向所决定的，相邻模块中，输入信号会输入到下一模块，从而有助于更好地进行整机综合调试。分块调试一般情况下分为静态和动态两类。对于前者而言，当得到0 的输入信号时，对模块的电路点分别进行测试和调整，确保符合测试标准。在测量振荡电路模块时，必须要首先测量各级晶体管静态工作点，然后才能够接通振荡电路，并测量相应的晶体管，测量UBE和UCE时通常不会产生0V，如果UBE测试得到0 的值，说明晶体管不正常。如果后者得到为0 的值，意味着晶体管存在管饱或者被击穿的问题。据此找出问题的原因所在并加以处理。硅晶体管UBE值在正常情况下为0.5 到0.8V 之间，而锗管UBE则一般情况下在0.2 到0.3V 之间，而UCE则通常会大于1 到2V。

针对运算放大器来看，静态检查不仅需要判断正、负极电源是否处于接通状态，还需要着重检查在输入等于0 的情况下输出端是否趋近于零电位，调零电路是否能够正常发挥作用。在运放输出直流电流电位维持在趋近于正或负电源电压值时，表明运放处于阻塞状态下，由此能够进一步说明外电路可能存在问题，或运算放大器发生了损坏。若利用调零电位无法使得输出等于0，则意味着运算放大器内部具有较差的对称性，或运算器放大器处于振荡状态下，在这种情况中，通常需要接上示波器展开密切的监视。

在集成电路中，其中的晶体管、电容以及电阻都处于封装状态，不能作出各种调整。通常来说，集成电路各脚的对地电压可以较为准确地对内部工作状态进行反映，进而判断其工作状态。若能够排除外围元件损坏这一原因，仅需将测得的电压和正常电压展开相应的对比，便能够完成判断。尽管部分情况下集成电路处于正常的工作状态，然而发热现象较为严重，意味着其功耗较高，静态工作电流存在问题，因此需要对其静态工作电流进行准确的检测。测量过程中可以将集成电路的供电引脚铜皮进行断开处理，将万用表串入电路中，通过电流挡展开测量。如果是正、负电源，那么需要分别进行测量。

通常来说，数字电路仅存在两种电平，例如TTL 与非门电路，不高于0.8V 的统称为低电平，高于1.8V 的统称为高电平。若电压处于0.8 ～1.8V 的范围内，则电路的状态缺乏稳定性，因此这一电压范围是禁止使用的。不同的数字电路所对应的高低电平界限也存在一定的差异，但差异较小。对数字静态逻辑电平进行测量的过程中，首先要针对输入端添加高电平或者低电平，再进一步对各个输出端的电压进行测量，判断高低电平，同时做好相应的记录。在完成测量后对其逻辑状态电平进行全面分析，判断其与该数字电路的逻辑关系是否相契合。如果不相契合，便需要针对电路引线展开全方位的检查，或对集成电路进行必要的更换。

动态调试需要以静态调试为基础才能够展开，实际上是在模块中输入允许进行幅值以及频率调整的信号，再通过信号流向进一步针对电路点的波形以及参数等各种指标展开分层检测。调试过程中的重点是针对实测得到的数据、波形以及具体现象展开合理的分析、判断。这对于理论知识以及调试经验有一定的要求。若性能指标以及信号存在非正常的现象，可以逐级针对输入信号作出适当的修改，由此不断缩小故障范围，来锁定问题的根源，最终通过维修来排除故障。由于电子电路中的所有指标都存在相互影响，对某一指标进行调试的过程中通常会对其他指标产生干扰。实际情况中存在许多难以预料的问题，因此需要通过灵活的处理方法加以应对。在进行动态调试的过程中，需要对所有指标间的相互干扰进行全面分析，通过示波器进行监视，将波形展现出来，在不失真的前提下展开调试。对于发挥“放大”作用的电路来说，其输出电压需要将输入电压的变化进行反映，也就是说要保证输出波形不失真。较为普遍的失真现象主要包括：首先是晶体管自身具有的非线性特性所导致的固有失真，仅对电路元件参数进行调整无法解决这种失真；二是电路元件参数的选择与实际情况不符，造成工作点不合理，或因为信号过大而造成失真，比如饱和失真、截止失真或二者兼具的失真。在测试时不允许以感觉与印象为判断依据，而是需要利用仪器进行监测与观察。完成以上调试后，进一步针对各个功能模块以及整机所有参数指标展开全面检查，例如信号幅值等系列指标和电路设计标准能否相契合。现阶段利用计算机能够对电路的静态调试以及动态调试进行仿真模拟，可以为维修工程师排查故障点提供方便，缩短耗时，提升维修调试工作的效率与准确性。

第二，就是要进行整机联调，然后检测所有的动态指标，观察相应的结果，将测量仪器现实数据对比系统本身现实的数据以及设备正常工作时的指标，将故障点排除，确保测量仪器数值能够一一对应设备数值和标准值。对于配备微机系统的电子设备而言，必须要调试相应的软件和硬件，然后再综合调试相应的硬软件，确保综合维修调试的顺利实现。此外，还需要通过示波器来对维修调试中的设备指标进行观察，不能够依然主观臆断，在具体的操作过程当中，需要将示波器信号输入方式置入直流耦合模式的DC 档，用以观测被测信号的交直流成分，测试结果必须要与样板标准值相符合，在观察的过程当中，如果无法观察到正常的波形，那么就要对故障进行分析排除，直到功能测试正常。

1.3 测试标准

当电路能够正常运行之后，就可以进行各种技术指标的测试，此时必须要严格按照设计标准来逐层测试相应的指标，对于与测试标准不相符的，要对其中的原因进行分析，并进行维修调整，直到与测试标准相符合。

1.4 系统精度及可靠性测试

在设计电路的过程中，系统精度是一个关键性指标，测量电路所使用的精度校准元器件必须选择测量精度比待测电路精度高的仪器，将其接入电路校准精度的过程中才能够发挥标准元器件的作用。比如，对于测量电路来说，校准精度对应的电容并非通过标准值进行计算所得出，而是必须利用高精度的电容表对其值进行精准测定，才能够达到标准电容的要求。

可靠性的定义为基于特定的条件以及时间范围，能够实现特定功能的能力。若某一产品的基本性能指标都非常理想，然而可靠性极低，就意味着其返修率较高，实际使用价值几乎为零，注定被淘汰。产品的基础性能仅能够对其质量进行片面的反映。从正式产品的角度出发，通常从下列若干个方面展开可靠性的测试：抗干扰性、长时间运行的稳定性、电网电压和环境温度发生改变时装置会如何变化以及抗机械振动的水平。

2 维修调试过程中需要注意的重点事项

由于电子设备维修调试涉及到多个方面，因此必须要对其中的关键点准确把握，从而确保调试工作顺利开展。首先要查阅使用说明书和工艺文件，熟悉电子设备的各项性能技术指标、功能原理等，其次掌握各种测试工具仪器的使用。

为了得到更为准确的维修调试结果，必须要做到以下几点：

（1）测量点的选择必须要正确；

（2）测量方法必须要适合，且易于操作；

（3）使用测量仪器的输入阻抗必须要尽可能大，要在被测电路模块中等效阻抗之上，从而防止分流情况的出现，从而确保得到更为准确的测量结果。

（4）测量仪器的带宽要比被测电路的带宽大很多，防止影响到幅频特性。

（5）为了使屏蔽干扰问题得到有效规避，需要将屏蔽线加装到信号较弱的输出端，且其外屏蔽层蔽线要与公共线相连接。

（6）使用的各种测量仪器设备地线必须要连接被测电路的地线，完成公共参考点的构建，由此才能够得到较为准确的测量结果。

对于存在问题的元器件或连接线，必须要在电源处于关闭的状态下对其进行维修或更换，确保故障排除之后，并反复进行确认后再进行通电调试。除此之外，记录工作也是整个维修调试中必不可少的环节，比如对各种测量数据、观察到的现象等进行记录，对于需要分析的数据等，尤其是那些与设计差距较大的现象要重点进行记录。在维修调试电路的过程中不能粗心大意，必须要冷静面对和处理出现的故障，通过分析和查找故障原因来将其排除，避免故障出现后盲目的将线路重新拆除，或者对元器件重新进行更换。这样就难以彻底解决出现的故障，也无法通过调试将故障排除，因此难以切实提高维修调试水平。

3 电子线路故障检测通用方法

失效原因很多，有的是单一原因引起的简单失效，有的是多种因素相互作用引起的复杂失效。因此，很难简单地对故障原因进行分类，利用电子电路的基本理论对测试数据进行分析和处理，消除缺陷是非常必要的，常见的故障原因如下：

（1）部件损坏；

（2）短路、断路；

（3）焊点焊接不正确，零件接触不良；

（4）电源电压、电流、功率异常，负载能力低；

（5）非正常使用；

（6）接地不良；

（7）受到外部干扰。

检查故障的一般方法如表1 所示。

表1

4 结语

总之，要想保证返修电子设备的健壮性和稳定性，就需要维修检测电子设备的电路，并将结果与样板标准值对比，确保电子设备与设计使用要求相符合。因此必须要通过各种各样的电路调试技术和方法来维修检测相应的电子设备，从而确保能够更加全面地对电子设备进行维修检测。对于维修工程师而言，本文所总结到的电子设备调试的一般规律对其具有借鉴意义，将其充分结合实践，才能够更好的提升其维修调试技术水平。