《电工电子实验技术》通达实验（二）第2次课第5-周.pptVIP

电工电子实验（二）第二次课 数电实验概述（2） P144J2 P144J4 数电实验常见故障的分析和排除 这里所说的常见故障不包括因设计不当产生的逻辑功能错误(因设计不当产生的逻辑功能错误应修改设计方案)。 一般数字电路常见故障有： 断路故障 短路故障 集成电路芯片故障。 1、断路故障 断路故障是指连线(包括信号线、传输线、测试线、焊点、连接点)断路产生的故障。 这类故障产生的现象比较明显，一般显现出相关点无规律的电平，例如：芯片电源连接端无电压；信号输入端无脉冲电压等等。 检查这类故障的方法是用“0”、“1”判断法，如设线路通为“1”，断为“0”。操作时可用万用表、逻辑笔或者示波器(配合测试信号)从源头沿一定路径逐段查寻，不难发现故障点。 2、短路故障 短路故障是指连线或连线点短路造成电路出现异常的现象。 例如：电源正端和地短路会造成电源电压为零；局部逻辑线混连，会出现逻辑混乱错误。有的短路故障比较隐蔽，需要耐心仔细分析和耐心寻找才能发现。 最常用查找短路故障的方法是：将电路断电后用万用表的欧姆档测电阻值，若发现电路中无直接电气连接的两节点之间电阻值为零（或极小），可判为短路。 3、集成电路芯片故障 集成电路芯片故障是指集成电路芯片的功能不正常。这类故障的特点或是： 集成电路烫手； 集成电路电源端的电压过低； 芯片的输入端有规定的逻辑电平而输出没有正确的逻辑电平。 通过用手触摸，或是测量电源管脚的直流电压，或是输入逻辑信号进行测试就可发现故障点或可疑点。之后，更换可疑集成电路芯片，再测电路进行判断。 由于芯片的管脚折断或折弯而未能插入实验板引起的故障往往体现在芯片的逻辑功能不能实现，这种故障需要进行仔细查找才能找到。 当怀疑芯片坏了时，对于SSI或功能简单的MSI，可以通过测试它的逻辑功能，迅速做出判断。检查时，一般需要将被查对象从电路中分离出来，即将其输入、输出同其他电路断开，再根据其逻辑功能进行检查。 例如，检查一个多输入“与非”门，当其输入全“1” 时，输出应为“0”；如果有一个输入端为“0”，则输出为“1”。通过检查如果不符合上述情况，就说明该门已经损坏。 又例如，在检查8选1数据选择器时(使能端确已接好)，使地址输入分别为000～111，看输出是否分别与D0～D7相同，即可做出判断。对于复杂的MSI或LSI，可以用专用的集成电路测试仪来进行测试。 4、检查电路的一般方法 对于组合电路，主要检查输入、输出信号之间的逻辑关系是否能得到实现。 对于时序电路，应首先检查时钟信号是否加上，以及是否满足电路对时钟的要求（时钟脉冲频率、高低电平、上升下降时间等）；再查使能端、清零端、置位端(不能悬空，避免引入干扰)是否按要求接好。然后按照电路的逻辑功能，分别检查各级电路的输入、输出关系引脚，用示波器（置DC偶合）看电压是否正常。 在检查电路时，应按照电路的逻辑功能进行推理分析，一步步缩小故障范围，最后找出故障加以排除。这样查错的方法，比盲目地反复检查布线要迅速、可靠得多。 对于有故障的多级电路，为了减少调测工作量，可先把可疑的范围分作两个区，通过检测，判定前后两个部分究竟哪一部分有故障；然后再将有故障的部分继续进行对分检测，直到找出故障为止。 对于CMOS电路要预防锁定效应。CMOS电路特有一种失效模式——锁定效应，也称作可控硅效应，这是器件的固有的故障现象。其原因是由于器件内部存在正反馈。消除了正反馈形成条件，即可预防锁定效应。正反馈形成条件可能是下述情况之一： 输入信号电压高于VDD或者低于VSS； 用手触摸输入引脚； 加直流信号和脉冲信号的顺序不正确。 断开电源，稍后重加电源并纠正错误的操作方法可消除锁定效应 在实验中完全不出故障是不可能的。要求我们做到： 实验前准备充分，实验时操作细心，将故障减少到最低限度。 出现故障时应开动脑筋，自觉应用所学知识，仔细分析，认真检查，积累经验，不断提高解决问题的能力。 二、 P144J2-实验课题 P144J2-设计过程 P144J2-设计过程 P144J2-装配 在实验箱16脚集成电路插座上插上74151， 14脚集成电路插座上插上7404，缺口朝左，管脚与插口一一对齐，勿遗漏或折弯管脚。 勿忘连接VCC和GND管脚。 74151的使能端（7脚）接“0”、反相输出（6脚）不用、各数据输入端（D0～D7）连接相应的逻辑电平。 检查、核对接线无误。 P144J2-调测 三、 P144J4 用译码器设计一个一位全减器电路 输入：A-本位被减数，B-本位减数，C-低位向本位的借位 输出：S-本位差，T-本位向高位的借位 实验提示 画出电路原理图，标注器件型号、管脚号。 实验提示 在实验箱上搭电路： 在实验箱上两个16脚集成电路插座上插入74138、 14脚集成电路插座上插入742