電路排查故障是一門學問
發布時間:2019-05-13 責任編輯:xueqi
【導讀】最近我的學生頻繁出現“卡殼”現象:看似很簡單的設計,卻死活調不出來,人都快瘋掉了。用MSP430F169單片機給程控增益放大器PGA280實施SPI控製,正常,同一個單片機給一個24位ADS1259實施控製,也正常。但是兩個同時都焊上,用CS片選分別控製,就不行了。問題就這麼簡單,卻讓他焦頭爛額。
jiejuewentishichizaodeshiqing,wobudanxin,bingqiefaxianwentijiejuewenti,benshenjiushiduitamendeduanlian,wocaigaoxingne。danshi,wofaxiantamenwuyiliwaide,douxianruleyizhonghunluandezhuangtai:出chu現xian問wen題ti,開kai始shi左zuo試shi試shi,右you試shi試shi,有you時shi成cheng功gong了le,高gao興xing了le,吃chi飯fan回hui來lai,又you不bu行xing了le,接jie著zhe試shi。就jiu這zhe麼me反fan複fu折zhe騰teng,總zong有you崩beng潰kui的de時shi候hou,就jiu開kai始shi發fa火huo,焦jiao躁zao,然ran後hou滿man世shi界jie找zhao人ren幫bang忙mang,特te別bie像xiang落luo水shui以yi後hou找zhao稻dao草cao。這zhe種zhong狀zhuang態tai持chi續xu3天以上,他們就開始對我發火了。
我告訴他們:故(gu)障(zhang)出(chu)現(xian)是(shi)好(hao)事(shi),第(di)一(yi)鍛(duan)煉(lian)了(le)你(ni)們(men),第(di)二(er)排(pai)除(chu)了(le)隱(yin)患(huan)。不(bu)到(dao)萬(wan)不(bu)得(de)已(yi)的(de)時(shi)候(hou),我(wo)是(shi)不(bu)會(hui)出(chu)馬(ma)的(de),我(wo)隻(zhi)需(xu)要(yao)教(jiao)會(hui)他(ta)們(men)排(pai)查(zha)故(gu)障(zhang)的(de)三(san)大(da)必(bi)須(xu),就(jiu)可(ke)以(yi)了(le)。
排查故障是一門學問,深得很。但籠而統之,就三大必須,有了這三條,沒有排查不了的故障:第一、心態。第二、策略。第三、耐心。
diyitiaoxintai。nibixuduichuxiandeguzhang,youqiangliedeganji。xiexieshangtiangeilewozhegejihui,woyaolaolaobawozhu。nikeyixiangxiangzijishifuermosi,yijinghaojigeyuemeiyoujiehuole,hehuashengtiantianxianliaoyijingmeiyouyisile,jiqiexiwangyougeanzi,sugelanchangshushouwucele,dengzhenichumale。zhiyouzhezhongxintai,cainengrangninenggouzaihouxudechangqidouzhengzhongbaochikangfendetounao、縝密的思路以及足夠的耐心。
我(wo)最(zui)大(da)的(de)特(te)點(dian)就(jiu)在(zai)於(yu)此(ci)。學(xue)生(sheng)給(gei)我(wo)彙(hui)報(bao)故(gu)障(zhang)的(de)時(shi)候(hou),我(wo)通(tong)常(chang)是(shi)特(te)別(bie)興(xing)奮(fen),一(yi)字(zi)一(yi)句(ju)聽(ting),像(xiang)聽(ting)考(kao)題(ti)一(yi)樣(yang),他(ta)們(men)漫(man)不(bu)經(jing)心(xin)的(de),我(wo)的(de)眼(yan)睛(jing)卻(que)犀(xi)利(li)如(ru)刀(dao)。我(wo)特(te)別(bie)希(xi)望(wang)我(wo)的(de)學(xue)生(sheng)能(neng)夠(gou)學(xue)會(hui)這(zhe)一(yi)點(dian)。
第二條策略。這是技術活。細講太多,粗粗說點兒。
1)讓故障重複出現,避免隨機性故障。對隨機性故障,我找機會另說。
2)baohuguzhangxianchang,buqingyiluandong。dongdewulunshiruanjianhaishiyingjian,douyingbaozhengkeyihuifu。yinci,biesuiyihanxiaxinpian,hanxiadexinpianyeyaofanghao,nengzhaohuilai。lingwai,ruanjianyidingyaoanzhaoxuhaobeifen。
3)不要一次做兩個以上的改變。
4)養成習慣,用個小本記錄所有的動作和事實。換了個電源,看似小事,有可能由A故障變成了B故障,你腦子就亂了。因此,如果要換電源,也要記錄。
5)重視儀器和操作方法。每次記錄事實,一定要確保事實是真的。
6)學會用邏輯的思維。主要是,造成這種故障現象的可能性有多少種,一一列出,可能性最大的到可能性最小的。
7)學(xue)會(hui)排(pai)查(zha)次(ci)序(xu)。影(ying)響(xiang)排(pai)查(zha)次(ci)序(xu)的(de)有(you)兩(liang)個(ge)主(zhu)要(yao)因(yin)素(su),第(di)一(yi)故(gu)障(zhang)可(ke)能(neng)性(xing),第(di)二(er)排(pai)查(zha)難(nan)度(du)。我(wo)們(men)當(dang)然(ran)要(yao)先(xian)試(shi)探(tan)可(ke)能(neng)性(xing)最(zui)大(da)的(de),且(qie)排(pai)查(zha)難(nan)度(du)最(zui)小(xiao)的(de)。但(dan)是(shi)兩(liang)者(zhe)並(bing)不(bu)總(zong)是(shi)這(zhe)麼(me)巧(qiao)。比(bi)如(ru),你(ni)懷(huai)疑(yi)是(shi)A芯(xin)片(pian)壞(huai)了(le),這(zhe)可(ke)能(neng)性(xing)最(zui)大(da)。但(dan)是(shi)把(ba)它(ta)焊(han)下(xia)來(lai)很(hen)費(fei)勁(jin),排(pai)查(zha)實(shi)施(shi)難(nan)度(du)較(jiao)大(da),就(jiu)可(ke)以(yi)先(xian)排(pai)查(zha)別(bie)的(de)可(ke)能(neng)。這(zhe)一(yi)項(xiang)有(you)點(dian)運(yun)氣(qi)成(cheng)分(fen),也(ye)有(you)點(dian)經(jing)驗(yan)成(cheng)分(fen)。
8)學會二分法並巧妙使用。二分法,就是把故障分為兩部分(或者三部分,別太多,否則會亂),然後製造一些情況,想辦法確定是哪部分,然後再細分,逐漸縮小包圍圈。以前日本鬼子查城區裏麵哪裏在發報,就用這方法:一yi個ge區qu域yu一yi個ge區qu域yu停ting電dian,看kan哪na裏li一yi停ting電dian就jiu導dao致zhi電dian報bao信xin號hao消xiao失shi,就jiu能neng確que定ding發fa報bao者zhe在zai哪na個ge區qu域yu,然ran後hou再zai縮suo小xiao區qu域yu停ting電dian,最zui終zhong找zhao到dao我wo們men的de地di下xia工gong作zuo者zhe。幾ji句ju話hua還hai是shi說shuo不bu清qing,我wo找zhao機ji會hui再zai說shuo吧ba。
當按照這種縝密的思維方式,羅列了所有故障可能性,且一一排查均無結果的時候,你應該更加亢奮。就像給一個1k電阻加了一個1V直流電壓,測量的電流卻不是1mA一樣,你應該有這種心態:活見鬼了,難道歐姆定律都不成立了嗎?
此時,找老師,找朋友,找什麼人都行。但是,有誰做到這一步呢?多數學生都在這個階段,徹底崩潰了。
因此,第三條,足夠的耐心。
我(wo)曾(zeng)遇(yu)到(dao)一(yi)個(ge)故(gu)障(zhang),就(jiu)是(shi)電(dian)源(yuan)電(dian)流(liu)太(tai)大(da)。密(mi)密(mi)麻(ma)麻(ma)一(yi)大(da)堆(dui)芯(xin)片(pian),工(gong)作(zuo)也(ye)算(suan)正(zheng)常(chang)著(zhe),就(jiu)是(shi)電(dian)源(yuan)指(zhi)示(shi)電(dian)流(liu)偏(pian)大(da),我(wo)知(zhi)道(dao)一(yi)定(ding)是(shi)哪(na)裏(li)短(duan)路(lu)了(le)或(huo)者(zhe)臨(lin)近(jin)短(duan)路(lu)了(le)。但(dan)是(shi)怎(zen)麼(me)查(zha)啊(a)?關(guan)鍵(jian)是(shi)整(zheng)個(ge)係(xi)統(tong)工(gong)作(zuo)是(shi)正(zheng)常(chang)的(de)。
當dang時shi我wo自zi己ji告gao誡jie自zi己ji,要yao耐nai心xin,我wo不bu同tong於yu一yi般ban人ren,我wo有you足zu夠gou的de耐nai心xin一yi定ding能neng查zha到dao。於yu是shi,我wo先xian用yong放fang大da鏡jing把ba板ban子zi上shang所suo有you位wei置zhi都dou看kan了le一yi遍bian,看kan有you沒mei有you焊接短路或者飛濺焊錫,花了很久時間,記不得了。然後,我看著電腦上的PCB圖,把所有在10mil附近的間距,都用萬用表查了一遍,還是沒有。有點惱火了,於是我又告誡自己,不是一般人,不是一般人,接著來。
這次我幹什麼了呢?誰也不會想到我有多大的恒心:我(wo)計(ji)劃(hua)把(ba)芯(xin)片(pian)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)管(guan)腳(jiao),或(huo)者(zhe)叫(jiao)電(dian)路(lu)板(ban)中(zhong)的(de)每(mei)一(yi)個(ge)節(jie)點(dian),都(dou)和(he)其(qi)它(ta)不(bu)應(ying)該(gai)連(lian)接(jie)的(de)節(jie)點(dian),都(dou)測(ce)一(yi)遍(bian)。這(zhe)得(de)測(ce)量(liang)多(duo)少(shao)次(ci)啊(a)?但(dan)我(wo)豁(huo)出(chu)去(qu)了(le)。於(yu)是(shi),我(wo)開(kai)始(shi)幹(gan)了(le)。好(hao)在(zai)當(dang)時(shi)的(de)芯(xin)片(pian),都(dou)是(shi)DIP封裝的,管腳不是甚多,我一個個查,終於查到了。其實時間也不是太長,一兩個小時而已。
結果是,兩根完全不相幹的輸出線,短接了,而電阻不是0,jibudeshiduoshao,dayuejiushijigeoumudeyangzi。wozuokanyoukan,tamendoubuhuixianglian,zhiyouyiduandayuejigelimidequjian,tamenlianggenxianpingxingzouguo。wogeduan,buduanlule,duanlujuxianzai10cm左右了,再割斷,最後局限在1cm左右的空間中,兩線平行,但是短路。而兩線的間距有差不多3個mm。
這板子已經被我折騰的不成樣子了,但留下了一個千古疑問:兩根間距3mm的線,在1cm長chang度du內nei,居ju然ran短duan路lu了le。我wo用yong放fang大da鏡jing看kan著zhe,沒mei有you痕hen跡ji。我wo舉ju起qi來lai對dui著zhe刺ci眼yan的de台tai燈deng,仔zai細xi看kan,一yi條tiao細xi細xi的de痕hen跡ji出chu現xian了le,那na麼me細xi,那na麼me曲qu裏li拐guai彎wan,就jiu有you一yi根gen不bu透tou明ming的de細xi線xian。
我舉起割刀,在3mm的間距中深深的割了幾刀,短路消失了。
這是上世紀九十年代中期的故事,我記憶猶新。
沒有如我當時之耐心,這樣的故障是難以查到的。
可ke能neng會hui有you人ren說shuo,這zhe是shi一yi個ge個ge案an,印yin製zhi板ban的de質zhi量liang不bu好hao,你ni查zha到dao又you有you什shen麼me用yong呢ne?板ban子zi已yi經jing廢fei了le。但dan我wo有you不bu同tong的de認ren識shi,查zha到dao了le,我wo就jiu可ke以yi拍pai胸xiong脯pu了le,自zi信xin心xin比bi什shen麼me都dou重zhong要yao。至zhi今jin我wo仍reng然ran能neng夠gou保bao持chi足zu夠gou的de自zi信xin,學xue生sheng遇yu到dao問wen題ti,我wo不bu急ji,慢man慢man查zha著zhe去qu,過guo了le我wo的de期qi限xian,我wo絕jue不bu相xiang信xin,到dao我wo這zhe裏li還hai查zha不bu出chu來lai。
心xin態tai好hao,有you縝zhen密mi的de策ce略lve,有you足zu夠gou的de超chao乎hu尋xun常chang的de耐nai心xin,是shi排pai查zha故gu障zhang的de三san大da必bi須xu。很hen多duo人ren可ke能neng會hui注zhu重zhong技ji術shu性xing的de策ce略lve,這zhe當dang然ran很hen重zhong要yao。但dan我wo發fa現xian,最zui重zhong要yao的de恰qia恰qia是shi第di一yi條tiao和he第di三san條tiao,它ta們men不bu是shi想xiang學xue就jiu能neng學xue到dao的de,而er是shi要yao悟wu要yao養yang的de。
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