關于數字電路故障診斷技術的研究

通常來說，在數字電路中，單個元件或者電路產生問題 ，就會造成整個線路產生故障。所以，必須進行相應的故障分析、診斷工作，以便采取針對性的技術措施來排除故障。需要注意的是，監測診斷工作的主要目的，并非對具體電路的問題進行分析，而是為了獲得具體的故障信息，在分析判斷之后，進行精準的修復，這也是當前數字電路故障診斷工作主要采取的技術方法。
一、數字電路及其故障主要特點
數字電路需要處理離散的時間信號。形象的來說，數字電路中元件所顯示的兩種不同的狀態就能夠表示數據信息，兩種不同的狀態主要是高電平以及低電平，這也是簡單的數字電路的主要組成。而對于復雜數字電路來說，有著極多的數字電路，同時電路還需要進行有序的組合。通常來說，在芯片之中，布置了海量的電路門及記憶元件，那么在觀察和測量該芯片元件就會遇到很多問題，需要相對簡單和精確的方法來開展故障測量和診斷工作。
二、數字電路的故障原因
總的來說，數字電路的故障不但包括元器件接觸不良、老化和損壞等常規邏輯問題，而且還包含虛焊、假焊和短路等原因。舉例來說，焊接不牢固、插件松動、線路被氧化會造成電路產生故障和問題；由于潮濕問題或者電流過大會造成數字電路斷線、短路和燒焦問題；元器件使用時間過長，會出現老化的問題，造成參數性能大幅下降。
要確保數字電路處于正常工作的狀態，就必須要求線路、元器件使用期限、電路置放環境、溫度和濕度處于正常狀態，不能產生老化、斷線和短路等問題。可以預見，若線路老化，則設備的性能會受到嚴重的影響，使設備處于故障工作狀態。就邏輯電路的檢測工作來說，若設備無法按照正確的真值表數值進行工作，則該電路就存在故障問題。而就時序邏輯電路來說，若無法按照狀態轉換圖進行工作，那么也表明該電路就存在故障問題。
三、故障診斷方法
根據數字電路的故障范圍，可以針對性的選擇和采取常規檢測法、邏輯法和替代法等相關監測方法，以便快速、準確的發現故障，針對性的進行解決。
（1）常規監測法。如果故障范圍較小，那么可以利用測、摸、聞、看、問等常規檢測方法來檢查和判斷故障的大體位置。現階段，主要采取的檢測設備包括：邏輯分析儀、數字電路測試儀、邏輯筆、信號發生器、萬用表、示波器等。
在開展常規電路檢查工作中，一旦發現動態波不正常、但狀態電位正常的問題，那么不一定表明該元器件出現問題，無需對元器件進行更換，而是需要對檢測設備儀器進行檢測，避免檢測設備問題造成誤判斷。若斷開計數器的輸出負載，可以正常工作，那么就表面計數器的負載存在相應的問題，需要進行及時的更換處理。若對負載電路進行斷開操作后，仍然存在問題，那么就必須對計數器的輸入信號進行檢測。如果采取以上的方法進行檢查判斷后，仍然存在問題，則必須對計數器進行更換。
（2）邏輯檢查法。對于邏輯檢查法來說，是將所有邏輯電路的可能取值作為檢測碼合集，在此基礎上，將檢測碼輸入邏輯電路，對其電路輸出的邏輯功能進行觀察。主要包括偽群舉檢測法以及群舉檢測法。如果具備一定的經驗，那么就可以直接利用觀察和詢問的方法來直接獲得故障發生的大體位置和主要原因。對于數字電路故障診斷工作來說，通常情況下，需要對數字電路故障問題進行最短時間的判斷和解決。首先，需要對數字電路出現故障問題的關鍵點進行測試，對測試所獲得的數值進行記錄，然后對可以正常工作的元器件的參數值進行測試，對正常數值和故障數值進行對比分析，就可以分析判斷得到故障發生在參數值不同的地方。
（3）替代監測法。若電路較為復雜，通過以上常規的檢測方法無法進行檢測和判斷，那么就可以通過替代檢測法來對故障的具體位置進行檢測和判斷。其主要是將同型號參數的元器件替代到電路之中，需要注意的是，進行替代的元器件必須在性能上要更為優越一些，否則將無法精確的判斷出故障的具體位置。將性能更為良好的元器件進行替代后，若電路可以正常工作，那么故障就發生在原器件之上，否則，就說明原先的元器件處于正常工作的狀態。
四、結束語
當前，數字電路有著極為廣泛的應用，極大的提升和增強了電器產品的性能。然而，需要注意的是，由于數字電路有著精密型的特點，在現實應用中也會時常產生各種問題。
所以，必須要高度重視數字電路故障診斷工作，積極的采取更為先進的技術措施，以便確保數字電路可以穩定、正常的工作。