摘 要：现在最常用的电路形式莫过于数字电路了，电路技术的进步也得益于数字电路的发展。数字电路需要制作精细，如果发生故障将会对整个器械造成影响。
关键词：数字电路；故障诊断
当电子电路在工作中，由于某些不可测的原因会使电路出现不同的问题，最后导致电路工作不能正常，影响了器械工作。鉴于这种情况，这就要求电子设计人员对工作电路时刻检查，及时排除故障。电子电路的故障检测指的是检查那些电路的功能是否能够正常使用，如果不是检测那些功能的正常使用，而是检测电路发生了什么情况则是电子电路的故障诊断。数字电路是有很多电路或功能模块的集合体。本文就根据数字电路的故障特点，讲解了数字电子电路的故障检测方法和技术。
一、数字电路及其故障特点
数字信号是指其信息是用若干个明确定义的离散值表示的时间离散信号。数字电路就是用来处理这些离散的信号的电路。数字电路是用一个元器件可以显示两种不同的状态表示信息。每个数字电路的单元都很简单。在数字电路中的输出不是高电平就是低电平，当然除了三态门外。所以一般说数字电子电路能够区别两种状态就高电平，低电平。
时序逻辑和组合逻辑电路是数字电路中的两大分类。在输出和输入之间没有反馈连线，只有简单的电路构成的是组合逻辑电路。对组合逻辑电路来说每个时刻的输出，只取决于该时刻的输入信号，和以前的电路输出没有任何关系，对此没有一点记忆能力。反而时序逻辑电路是靠触发器的存贮功能组成的电路记忆和表达的。存贮电路的输入端必须收到输出端的反馈信息，和输入端共同决定电路的输出。
检测数字电路的对象是一个很复杂的过程。复杂主要体现在：等待检测的数字电路的输入输出众多，可达上百个之多，在路的响应是有时序的而不是简单的组合。很多的电路门和记忆元件是封装在一个芯片内，它们在物理上的缺陷样式可能很多，很不可能去测量这些元器件的逻辑电平，和观察它们的输入和输出的。这就要求我们去找寻一种简单的，而且准确的检测方法，检测数字电路或者其芯片的故障。
二、产生故障的主要原因
(一)设计电路时未考虑集成电路的参数和工作条件
(1)集成的数字电路负载能力有限，比如一个普通的与非门的输出低电压最多可以带10个同类门电路，但是事实上所带的同类门的个数远远超出这个数值。这样就会造成电路输出的低电压急速升高破坏电路的原有功能，致使系统不能正常的工作。同样输出高电平时也会面临这样的问题。按理这些在电路中是禁止的，此时我们就只能选择那些负载能力强的集成电路。
(2)集成电路的工作速度慢。当一组信号输入一个集成的电路时，通过电路内部的延时到输出端只能稳定后才能输入第二组信号。由于内部延时的原因，导致了电路工作速度较慢。挡在输入脉冲较高时，则会在输出端产生不稳定故障。这些故障在查找时是很困难的，随意，在逻辑设计时，应该选用那些工作速度高的集成电路。
(二)安装布线不当，接触不良
如布线和集成电路芯片安置不合理时容易引起干扰。在安装中断线、桥接、漏线、插错电子元器件、闲置输入端处理不当、使能端信号加错或未加等都会造成故障。
(三)工作环境恶劣
许多数字设备对工作环境都有一定的要求，如温度过高或过低.湿度过大等因素都难以保证设备正常工作。使用环境的电磁千扰超过设备的允许范围也会使设备不能正常工作。
三、数字电路的故障诊断
相对于其他器件，数字电路的故障检测是很简单的，因为数字电子电路的输出只有两种，高电平和低电平，三态电路除外，所以对其诊断时先动态的检测，减少故障的范围，在用静态的方法，具体查找故障的位置。
故障的查找首先要有信号源和示波器。一般示波器的频带高于10Mhz，一般使用双踪示波器，对电路的输出和输入，相位关系同时观察。按顺序测量查找故障，经过输出结果和预期状态的比较，用动态测试把故障缩小到一定的范围，对于那些电子信号是非周期性的，应该借助逻辑分析仪或者其它的设备检测各处的状态。
数字电路中对门的检测，一般一个逻辑门的输入端是由很多的逻辑门提供的，而它的输出端又会经常带动多个门的输入，这就会造成同一故障可能是不同的因素引起的。
在电路中，当某个元器件静态电位正常而动态波形有问题时，人们往往会认为这个元器件本身有问题而去更换它，其实，有时不是这个原因。比如，一个计数器加入单脉冲信号时，量测输出电平完全正确，加入连续脉冲观察到的波形却有问题(如输出波形台阶模式)。遇到这种情况，不要急于更换器件，需要检查计数器本身的负载能力及为它提供输入信号的元件的负载能力.把计数器的输出负载断开，检查它的工作正常与否，如果工作正常，说明计数器负载能力有问题，可以更换它。如果断开负载电路后仍存在问题，则要检查提供给计数器的输入信号波形是否符合要求，或把输入信号通过施密特门电路整形后再加到计数器输入端，检查输出波形。这种方式检查完毕仍然存在问题，则必须更换计数器。
数字电路当前在机电产品中得到了广泛的应用，数字电路的应用极大地提高了电器的使用和制造质量，促进了产品性能的提升.加强数字电路故障的特点及诊断的研究有助于提升数字电路的应用水平，提升数字电路的应用质量，拓展其应用范围。
4.结束语
综上所述,我们对数字电路故障的检测方法有了比较详尽的了解。数字电路故障的检测方法很多,在实际的检测过程中,应根据电路故障的具体情况,选择合适的检测方法,从而排除故障,使电路能够正常的工作。
参考文献：
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