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當(dāng)前位置:深圳市晧辰電子科技有限公司>>技術(shù)文章>>干貨 | 工程師必須掌握的硬件測試5個流程
硬件測試工程師這個職位,,相對純技術(shù)開發(fā)而言,,要求不是那么高,但又需要一定技術(shù)含量。對于初入職場,,想從事技術(shù)開發(fā),而技術(shù)能力又不是很好的朋友,,測試工程師是一個不錯的選擇(在測試中積累經(jīng)驗(yàn),晉升做技術(shù)開發(fā),,算是過渡職位)有些愛技術(shù),,但又期望工作不是特別辛苦的同學(xué),不妨選擇一下測試工程師這個職位(給大家推薦的測試職位,,要求相對不是那么高)。
下面給大家分享硬件測試相關(guān)的一些內(nèi)容,。
當(dāng)一個電路板焊接完后,在檢查電路板是否可以正常工作時,,通常不直接給電路板供電,而是要按下面的步驟進(jìn)行,,確保每一步都沒有問題后再上電也不遲。
1,、連線是否正確。檢查原理圖很關(guān)鍵,,第yi個檢查的重點(diǎn)是芯片的電源和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的標(biāo)注是否正確,同時也要注意網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是否有重疊的現(xiàn)象,。另一個重點(diǎn)是原件的封裝,,封裝的型號,封裝的引腳順序,;封裝不能采用頂視圖,,切記!特別是對于非插針的封裝,。檢查連線是否正確,包括錯線,、少線和多線,。
查線的方法通常有兩種:
1)按照電路圖檢查安裝的線路,,根據(jù)電路連線,,按照一定的順序逐一檢查安裝好的線路;
2)按照實(shí)際線路對照原理圖進(jìn)行,,以元件為中心進(jìn)行查線。把每個元件引腳的連線一次查清,,檢查每個去處在電路圖上是否存在。
為了防止出錯,,對于已查過的線通常應(yīng)在電路圖上做出標(biāo)記,,用指針萬用表歐姆擋的蜂鳴器測試,,直接測量元器件引腳,這樣可以同時發(fā)現(xiàn)接線不良的地方,。
2、電源是否短路,。調(diào)試之前不上電,用萬用表測量一下電源的輸入阻抗,,這是必須的步驟,!如果電源短路,會造成電源燒壞或者更嚴(yán)重的后果,。在涉及電源部分時,可以用一個0歐姆的電阻作為調(diào)試方法,。上電前先不要焊接電阻,檢查電源的電壓正常后再將電阻焊接在PCB上給后面的單元供電,,以免造成上電由于電源的電壓不正常而燒毀后面單元的芯片。電路設(shè)計中增加保護(hù)電路,,比如使用恢復(fù)保險絲等元件,。
3,、元器件安裝情況。主要是檢查有極性的元器件,,如發(fā)光二極管,電解電容,,整流二極管等,以及三極管的管腳是否對應(yīng),。對于三極管,同一功能的不同廠家器管腳排序也是不同,,用萬用表測試一下。
先做開路,、短路測試,,以保證上電后不會出現(xiàn)短路現(xiàn)象,。如果測試點(diǎn)設(shè)置好的話,可以事半功倍,。0歐姆電阻的使用有時也有利于高速電路測試。
在以上未通電前的硬件檢測做完了以后,,才能開始通電檢測,。
1,、通電觀察:通電后不要急于測量電氣指標(biāo),而要觀察電路有無異?,F(xiàn)象,例如有無冒煙現(xiàn)象,,有無異常氣味,,手摸集成電路外封裝,是否發(fā)燙等,。如果出現(xiàn)異常現(xiàn)象,,應(yīng)立即關(guān)斷電源,,待排除故障后再通電,。
2、靜態(tài)調(diào)試:靜態(tài)調(diào)試一般是指在不加輸入信號,,或只加固定的電平信號的條件下所進(jìn)行的直流測試,可用萬用表測出電路中各點(diǎn)的電位,,通過和理論估算值比較,結(jié)合電路原理的分析,,判斷電路直流工作狀態(tài)是否正常,及時發(fā)現(xiàn)電路中已損壞或處于臨界工作狀態(tài)的元器件,。通過更換器件或調(diào)整電路參數(shù),,使電路直流工作狀態(tài)符合設(shè)計要求,。
3、動態(tài)調(diào)試:動態(tài)調(diào)試是在靜態(tài)調(diào)試的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,,在電路的輸入端加入合適的信號,,按信號的流向,順序檢測各測試點(diǎn)的輸出信號,,若發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象,,應(yīng)分析其原因,并排除故障,,再進(jìn)行調(diào)試,直到滿足要求,。
測試過程中不能憑感覺,要始終借助儀器觀察,。使用示波器時,把示波器的信號輸入方式置于“DC”擋,,通過直流耦合方式,,可同時觀察被測信號的交,、直流成分。通過調(diào)試,,后檢查功能塊和整機(jī)的各種指標(biāo)(如信號的幅值、波形形狀,、相位關(guān)系、增益,、輸入阻抗和輸出阻抗等)是否滿足設(shè)計要求,如必要,,再進(jìn)一步對電路參數(shù)提出合理的修正,。
1,、確定測試點(diǎn):根據(jù)待調(diào)系統(tǒng)的工作原理擬定調(diào)試步驟和測量方法,,確定測試點(diǎn),,并在圖紙上和板子上標(biāo)出位置,制作調(diào)試數(shù)據(jù)記錄表格等,。
2、搭設(shè)調(diào)試工作臺:工作臺配備所需的調(diào)試儀器,,儀器的擺設(shè)應(yīng)操作方便,便于觀察,。特別提示:在制作和調(diào)試時,一定要把工作臺布置的干凈,、整潔,。
3,、選擇測量儀表:對于硬件電路,應(yīng)是被調(diào)系統(tǒng)選擇測量儀表,,測量儀表的精度應(yīng)優(yōu)于被測系統(tǒng),;對于軟件調(diào)試,則應(yīng)配備微機(jī)和開發(fā)裝置,。
4,、調(diào)試順序:電子電路的調(diào)試順序一般按信號流向進(jìn)行,將前面調(diào)試過的電路輸出信號作為后一級的輸入信號,,為后統(tǒng)調(diào)創(chuàng)造條件,。
5、總體調(diào)試:選用可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)的數(shù)字電路,,應(yīng)完成可編程邏輯器件源文件的輸入,、調(diào)試與下載,,并將可編程邏輯器件和模擬電路連接成系統(tǒng),進(jìn)行總體調(diào)試和結(jié)果測試,。
在調(diào)試過程中,要認(rèn)真觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,,做好記錄,,以確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整可靠,。
調(diào)試結(jié)果是否正確,很大程度受測試量正確與否和測試精度的影響,。為了保證測試的結(jié)果,,必須減小測試誤差,提高測試精度,,為此需要注意一下幾點(diǎn):
1,、正確使用測試儀器的接地端。使用地端接機(jī)殼的電子儀器進(jìn)行測試,,一起的接地端應(yīng)和放大器的接地端接在一起,,否則儀器機(jī)殼引入的干擾不僅會使放大器的工作狀態(tài)發(fā)生變化,而且將使測試結(jié)果出現(xiàn)誤差,。
根據(jù)這一原則,,調(diào)試發(fā)射極偏置電路時,若需要測試Vce,,不應(yīng)把儀器的兩端直接接在集電極和發(fā)射極上,,而應(yīng)分別對地測出Vc和Ve,然后二者相減,。若使用干電池供電的萬用表測試,,由于電表的兩個輸入端是浮動的,所以允許直接跨接到測試點(diǎn)之間,。
2,、測量電壓所用儀器的輸入阻抗必須遠(yuǎn)大于被測處的等效阻抗。若測試儀器輸入阻抗小,,則在測量時會引起分流,,給測試結(jié)果帶來很大誤差。
3,、測試儀器的帶寬必須大于被測電路的帶寬,。
4、正確選擇測試點(diǎn),。同一臺測試儀器進(jìn)行測量時,,測量點(diǎn)不同,儀器內(nèi)阻引起的誤差將大不同,。
5,、測量方法要方便可行。需要測量某電路的電流時,,一般盡可能測電壓而不測電流,,因?yàn)闇y電壓不必改動電路。若需知道某一支路的電流值,可以通過測取該支路上電阻兩端的電壓,,經(jīng)過換算而得到,。
6、調(diào)試過程中,,不但要認(rèn)真觀察和測量,,還要善于記錄。記錄的內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)條件,,觀察的現(xiàn)象,,測量的數(shù)據(jù)、波形和相位關(guān)系等,。只有大量的可靠的實(shí)驗(yàn)記錄與理論結(jié)果相比較,,才能發(fā)現(xiàn)電路設(shè)計的問題,完善設(shè)計方案,。
要認(rèn)真查找故障原因,,切不可一遇故障解決不了就拆掉線路重新安裝。因?yàn)槿绻窃砩系膯栴},,即使重新安裝也解決不了問題,。
1、故障檢查的一般方法
對于一個復(fù)雜的系統(tǒng)來說,,要在大量的元器件和線路中準(zhǔn)確地找出故障是不容易的,。一般故障診斷過程,是從故障現(xiàn)象出發(fā),,通過反復(fù)測試,,做出分析判斷,逐步找出故障的,。
2,、故障現(xiàn)象和產(chǎn)生故障的原因
1)常見的故障現(xiàn)象:放大電路沒有輸入信號,,而有輸出波形,。放大電路有輸入信號,但沒有輸出波形,,或者波形異常,。串聯(lián)穩(wěn)壓電源無電壓輸出,或輸出電壓過高而不能調(diào)整,,或輸出穩(wěn)壓性能變壞,、輸出電壓不穩(wěn)等。震蕩電路不產(chǎn)生震蕩,,計數(shù)器波形不穩(wěn)等等,。
2)產(chǎn)生故障的原因:定型產(chǎn)品使用一段時間后出故障,可能是元件損壞,連線發(fā)生短路和斷路,,或者條件發(fā)生變化等等,。
3、檢查故障一般方法
1)直接觀察法:檢查儀器的選用和使用是否正確,,電源電壓的等級和極性是否符合要求,;極性元件引腳是否連接正確,有無接錯,、漏接和互碰等情況,。布線是否合理;印刷板是否短線斷線,,電阻電容有無燒焦和炸裂等,。通電觀察元器件有無發(fā)燙、冒煙,,變壓器有無焦味,,電子管、示波管燈絲是否亮,,有無高壓打火等,。
2)用萬用表檢查靜態(tài)工作點(diǎn):電子電路的供電系統(tǒng),半導(dǎo)體三極管,、集成塊的直流工作狀態(tài)(包括元,、器件引腳、電源電壓),、線路中的電阻值等都可用萬用表測定,。當(dāng)測得值與正常值相差較大時,經(jīng)過分析可找到故障,。
順便指出,,靜態(tài)工作點(diǎn)也可以用示波器“DC”輸入方式測定。用示波器的優(yōu)點(diǎn)是,,內(nèi)阻高,,能同時看到直流工作狀態(tài)和被測點(diǎn)上的信號波形以及可能存在的干擾信號及噪聲電壓等,更有利于分析故障,。
3)信號尋跡法:對于各種較復(fù)雜的電路,,可在輸入端接入一個一定幅值、適當(dāng)頻率的信號(例如,,對于多級放大器,,可在其輸入端接入f,1000 HZ的正弦信號),用示波器由前級到后級(或者相反),,逐級觀察波形及幅值的變化情況,,如哪一級異常,則故障就在該級。
4)對比法:懷疑某一電路存在問題時,,可將此電路的參數(shù)與相同的正常的參數(shù)(或理論分析的電流,、電壓、波形等)進(jìn)行一一對比,,從中找出電路中的不正常情況,,進(jìn)而分析并判斷故障點(diǎn)。
5)部件替換法:有時故障比較隱蔽,,不能一眼看出,,如這時你手頭有與故障儀器同型號的儀器時,可以將儀器中的部件,、元器件,、插件板等替換有故障儀器中的相應(yīng)部件,以便于縮小故障范圍并查找故障源,。
6)旁路法:當(dāng)有寄生振蕩現(xiàn)象,,可以利用適當(dāng)容量的電容器,選擇適當(dāng)?shù)臋z查點(diǎn),,將電容臨時跨接在檢查點(diǎn)與參考接地點(diǎn)之間,,如果振蕩消失,就表明振蕩是產(chǎn)生在此附近或前級電路中,。否則就在后面,,再移動檢查點(diǎn)尋找。旁路電容要適當(dāng),,不宜過大,,只要能較好地消除有害信號即可。
7)短路法:就是采取臨時性短接一部分電路來尋找故障的方法,。短路法對檢查斷路性故障有效,。但要注意對電源(電路)不能采用短路法。
8)斷路法:斷路法用于檢查短路故障有效,。斷路法也是一種使故障懷疑點(diǎn)逐步縮小范圍的方法,。例如,某穩(wěn)壓電源因接入一帶有故障的電路,,使輸出電流過大,,我們采取依次斷開電路的某一支路的辦法來檢查故障,。如果斷開該支路后,,電流恢復(fù)正常,,則故障就發(fā)生在此支路。
實(shí)際調(diào)試時,,尋找故障原因的方法多種多樣,,以上僅列舉了幾種常用的方法。這些方法的使用對于簡單的故障用一種方法即可查找出故障點(diǎn),,但對于較復(fù)雜的故障則需采取多種方法互相補(bǔ)充,、互相配合,才能找出故障點(diǎn),。在一般情況下,,尋找故障的常規(guī)做法是:
1)用直接觀察法,排除明顯的故障,。
2)再用萬用表(或示波器)檢查靜態(tài)工作點(diǎn)。
3)信號尋跡法是對各種電路普遍適用而且簡單直觀的方法,,在動態(tài)調(diào)試中廣為應(yīng)用,。
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