工程师必备技能“调试”能力

一路上

前言

实践表明，一个电子装置，即使按照设计的电路参数进行安装，往往也难于达到预期的效果。这是因为人们在设计时，不可能周全地考虑各种复杂的客观因素（如元件值的误差、器件参数的分散性、分布参数的影响等），必须通过安装后的测试和调整，来发现和纠正设计方案的不足，然后采取措施加以改进，使装置达到预定的技术指标。因此，调试电子电路的技能对从事电子技术及其相关领域工作的人员来说，是不应缺少的。

• 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。

测试过程中不能仅凭感觉或印象，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。