仪器使用的基本技能——示波器 （二）：好习惯
• 经常自检示波器，让示波器一直打开。 • “通道一”做移动检测：用15cm左右的线，一端
被探头夹住，一端裸露1cm，手持导线轻触被测 点。 • “通道二”做固定监测：在电路某些关键点处， 焊接一些引出线，供示波器第二通道夹住。 • 每次探测前，用无名指碰一下裸露导线，看示波 器波形是否会立即出现噪声。 • 用示波器读出粗值，用其它设备读精确值。 • 对看过的波形保持记忆，核对周期、幅度、直流 电平位置。 • 每次换增益，都要核对零线位置。
仪器使用的基本技能——万用表
• 万用表的使用场合
– 电阻档：测量电阻值，通断检测。 – 直流电压档：测量直流电压，特别是电源电压；
在示波器配合下测量交变信号的直流分量。 – 交流电压档：仅测量工频正弦信号的有效值。 – 直流电流档：测量直流电流，需要注意其串联
电阻。 – 交流电流档：仅测量工频正弦信号的有效值。
– 重现故障有时很难，需要珍惜； – 半小时排查一个故障，算较快的，10分钟用于思考，
是值得的，无需着急。
• 对危害性故障，关闭电源后，要在无电的情况下 找到危害源并排除掉，有难度，要格外谨慎。
保护故障现场——为什么要保护？
• 故障分为一次性、偶发性和持续性三种， 其排查难度是逐渐降低的。不保护现场， 就会让持续性故障演变成偶发性故障，增 加了后期排查难度。
• 在“成功实现”环节，出现故障几乎是必然的， 一个小小的故障耗费半天甚至几天，可能性很大。 而仅仅这样一个故障，就会毁掉竞赛。
• 能否顺利、高效排查故障，几乎就是决定胜败的 “胜负手”。
故障排查需要的条件
• 能够熟练使用仪器：示波器、万用表、 （晶体管毫伏表、信号源）。
• 对目标系统足够熟悉，有扎实的电路基础。 • 掌握良好的故障排查方法。 • 有积极的、坚强的心理素质。 • 有尽可能多的经验保障。
仪器使用的基本技能——示波器 （一）：原则
• 尽量使用模拟示波器 • 尽量使用DC耦合，不要被AC耦合假象迷惑。 • 养成习惯，经常自检示波器。 • 学会触发显示原理，使得波形稳定。 • 注意波形亮度的变化。 • 注意半电平。 • 会使用示波器、用好示波器，就像医生的
听诊器，是排查故障成功的一半。
• 是撰写报告填写数据时，最为常用的设备。
• 注意仪器对被测频率的要求，我们的是 3MHz上限。
• 测量读数，必须在示波器观察的配合下进 行。
仪器使用的基本技能——函数信号 发生器
• 不要依赖于数值设定，最终是什么，还得 用示波器观察读数。特别对幅频特性测量 时，仅仅改变频率是不对的，要对每个新 频率进行幅度测量。
• 消失的故障，是后期验收的隐患。
保护故障现场——怎么保护？
• 电源处理
– 在有危害的情况下，尽管可能破坏现场，也要关闭电 源；
– 在明确无危害的情况下，不要关闭电源；
• 不要随意触碰电路的任何东西； • 对必须经常改变的状态，进行故障重复实验； • 每次只做一件事情； • 对换下来的元器件进行标注； • 如果过程复杂，需要记录排查过程。
设计故障
原理故障—看电路图分析，仿真 匹配故障—拆开、重匹配
参数不合适—重新计算选择 器件故障 损坏—更换
性能不好—更换 电源故障—消除纹波，稳定地线
仪器故障—对仪器要足够熟悉
连接故障—敢于怀疑一切
故障定位——常见的方法
• （一）顺序探测法 • （二）关键点探测法 • （三）分块定位法 • （四）替换法
仪器使用的基本技能——万用表
• 注意万用表的节电，不用就关闭。 • 不要用万用表电阻档带电测量。 • 器件在电路中，电阻测量是不准确的。 • 双手测量电阻是不准确的。 • 要读取电压测量值，最好用示波器配合观
察。
仪器使用的基本技能——晶体管毫 伏表
• 是测量交流信号有效值的唯一准确工具。 在要求不高的情况下，可以用示波器粗略 代替。
故障排查技巧
杨建国
目录
• 故障排查在电子竞赛中的地位 • 故障排查需要的条件 • 故障排查基本方法 • 故障排查中的心态调整 • 故障排查实例
故障排查在电子竞赛中的地位
• 竞赛成功的几大因素
– 方案正确，懂或者会核心技术。（靠此前的学习保障） – 成功实现。（靠娴熟的故障排查能力保障） – 写报告、陈述、演示成功。（靠此前的训练保障）
故障定位方法一：顺序探测法
• 正序、倒序均可； • 用示波器逐点观察，一般可以很快找到故
障的边界。 • 特别适用于信号放大电路。
故障定位方法二：关键点探测法
• 更适用于单片机系统； • 用示波器观察单片机系统中若干个关键点，
如时钟信号、复位端子、ALE等等。 • 也用于放大电路中，如运放的电源管脚、
正负输入端是否 分块法的核心思想是，假设故障根源只有一处， 将电路或者整个系统分为两块，通过一定的策略， 使得其中一块保持工作状态，而将另外一块停止 工作，看故障是否仍然存在，以此判断故障在哪 一块。
• 这种分块并不是简单的物理分块，而可能是软硬 件分块、电源和系统分块、信号源和系统分块、 仪器和系统分块、系统内前后分块等多种方式。
故障定位——故障排查的核心技术
• 故障定位，不是讲故障发生在哪里，而是 找出故障的根源：哪里设计错误，哪里连 接错误，哪个器件有问题，问题是什么？ 找到故障根源，排查就完成了90％。
• 故障一般分为设计性故障；连接性故障； 器件性故障；仪器故障；电源类故障等。
故障定位——故障总图
软件故障 硬件故障
故障排查方法
• 故障出现后的几分钟 • 保护故障现场 • 故障定位方法 • 多可能的故障排查次序
故障出现后的关键几分钟
• 明显的危害性故障：立即关闭电源
– 明显的爆炸，烧焦； – 电源被保护，保险丝被烧断； – 异常的声响，气味，温度明显升高。
• 无危害故障：保护故障现场，充分思考制定排查 策略。
• 在小信号、高频、甚低频处，更需要严格 的示波器观察或者毫伏表测量。
• 模拟信号输出，用于数字脉冲时可能会出 现一些问题，有时需要滤波。
• 注意其输出电阻和带载能力。
仪器使用的基本技能——赛前准备
• 要在实战训练中检验仪器。 • 保证竞赛中仪器一定是完好的，被熟练使
用的。 • 像爱护自己的身体一样，保证它们的健康。