关于数字电路故障诊断技术的研究

通常来说，在数字电路中，单个元件或者电路产生问题 ，就会造成整个线路产生故障。所以，必须进行相应的故障分析、诊断工作，以便采取针对性的技术措施来排除故障。需要注意的是，监测诊断工作的主要目的，并非对具体电路的问题进行分析，而是为了获得具体的故障信息，在分析判断之后，进行精准的修复，这也是当前数字电路故障诊断工作主要采取的技术方法。
一、数字电路及其故障主要特点
数字电路需要处理离散的时间信号。形象的来说，数字电路中元件所显示的两种不同的状态就能够表示数据信息，两种不同的状态主要是高电平以及低电平，这也是简单的数字电路的主要组成。而对于复杂数字电路来说，有着极多的数字电路，同时电路还需要进行有序的组合。通常来说，在芯片之中，布置了海量的电路门及记忆元件，那么在观察和测量该芯片元件就会遇到很多问题，需要相对简单和精确的方法来开展故障测量和诊断工作。
二、数字电路的故障原因
总的来说，数字电路的故障不但包括元器件接触不良、老化和损坏等常规逻辑问题，而且还包含虚焊、假焊和短路等原因。举例来说，焊接不牢固、插件松动、线路被氧化会造成电路产生故障和问题；由于潮湿问题或者电流过大会造成数字电路断线、短路和烧焦问题；元器件使用时间过长，会出现老化的问题，造成参数性能大幅下降。
要确保数字电路处于正常工作的状态，就必须要求线路、元器件使用期限、电路置放环境、温度和湿度处于正常状态，不能产生老化、断线和短路等问题。可以预见，若线路老化，则设备的性能会受到严重的影响，使设备处于故障工作状态。就逻辑电路的检测工作来说，若设备无法按照正确的真值表数值进行工作，则该电路就存在故障问题。而就时序逻辑电路来说，若无法按照状态转换图进行工作，那么也表明该电路就存在故障问题。
三、故障诊断方法
根据数字电路的故障范围，可以针对性的选择和采取常规检测法、逻辑法和替代法等相关监测方法，以便快速、准确的发现故障，针对性的进行解决。
（1）常规监测法。如果故障范围较小，那么可以利用测、摸、闻、看、问等常规检测方法来检查和判断故障的大体位置。现阶段，主要采取的检测设备包括：逻辑分析仪、数字电路测试仪、逻辑笔、信号发生器、万用表、示波器等。
在开展常规电路检查工作中，一旦发现动态波不正常、但状态电位正常的问题，那么不一定表明该元器件出现问题，无需对元器件进行更换，而是需要对检测设备仪器进行检测，避免检测设备问题造成误判断。若断开计数器的输出负载，可以正常工作，那么就表面计数器的负载存在相应的问题，需要进行及时的更换处理。若对负载电路进行断开操作后，仍然存在问题，那么就必须对计数器的输入信号进行检测。如果采取以上的方法进行检查判断后，仍然存在问题，则必须对计数器进行更换。
（2）逻辑检查法。对于逻辑检查法来说，是将所有逻辑电路的可能取值作为检测码合集，在此基础上，将检测码输入逻辑电路，对其电路输出的逻辑功能进行观察。主要包括伪群举检测法以及群举检测法。如果具备一定的经验，那么就可以直接利用观察和询问的方法来直接获得故障发生的大体位置和主要原因。对于数字电路故障诊断工作来说，通常情况下，需要对数字电路故障问题进行最短时间的判断和解决。首先，需要对数字电路出现故障问题的关键点进行测试，对测试所获得的数值进行记录，然后对可以正常工作的元器件的参数值进行测试，对正常数值和故障数值进行对比分析，就可以分析判断得到故障发生在参数值不同的地方。
（3）替代监测法。若电路较为复杂，通过以上常规的检测方法无法进行检测和判断，那么就可以通过替代检测法来对故障的具体位置进行检测和判断。其主要是将同型号参数的元器件替代到电路之中，需要注意的是，进行替代的元器件必须在性能上要更为优越一些，否则将无法精确的判断出故障的具体位置。将性能更为良好的元器件进行替代后，若电路可以正常工作，那么故障就发生在原器件之上，否则，就说明原先的元器件处于正常工作的状态。
四、结束语
当前，数字电路有着极为广泛的应用，极大的提升和增强了电器产品的性能。然而，需要注意的是，由于数字电路有着精密型的特点，在现实应用中也会时常产生各种问题。
所以，必须要高度重视数字电路故障诊断工作，积极的采取更为先进的技术措施，以便确保数字电路可以稳定、正常的工作。