數(shù)字電路故障診斷的主要任務(wù)是診斷數(shù)字集成電路的故障、搜尋故障芯片，并進(jìn)行更換。一般來(lái)說(shuō)，集成芯片內(nèi)部的故障診斷比較困難， 這不但要求從事這方面工作的技術(shù)人員有較好的電子電路理論知識(shí)，對(duì)故障有較強(qiáng)的分析能力， 而且還要求掌握檢測(cè)故障的基本方法， 才能迅速找出故障。這就需要技術(shù)人員不斷學(xué)習(xí)技術(shù)知識(shí)，努力提高維修工作動(dòng)手能力。

　　1 產(chǎn)生故障的主要原因分析

　　1.1 數(shù)字電路的故障

　　數(shù)字電路故障是指一個(gè)或多個(gè)電子元器件的損壞、接觸不良、導(dǎo)線短路、假焊、虛焊等原因造成的電路邏輯功能錯(cuò)誤的現(xiàn)象。對(duì)于組合邏輯電路，如不能按真值表的要求工作，則可以認(rèn)為電路有故障；對(duì)于時(shí)序邏輯電路，如不能按狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖工作，則可認(rèn)為存在故障。

　　1 . 2 產(chǎn)生故障的主要原因

　　（1）電子元器件參數(shù)變化。電子元器件在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)老化、參數(shù)性能下降，也有隨著溫度的變化出現(xiàn)參數(shù)性能變化的現(xiàn)象。

　?。?）信號(hào)線故障。電路板電路受大電流、潮濕等的影響， 信號(hào)線容易出現(xiàn)燒蝕、短路、斷路等現(xiàn)象。

　?。?）元器件接觸不良。這是常見(jiàn)的一種故障，如插件松動(dòng)、虛焊、焊點(diǎn)氧化等情況，都能夠造成電路板故障。

　　（4）工作環(huán)境惡劣。當(dāng)設(shè)備不符合要求的溫度、濕度、電磁環(huán)境、工作時(shí)間等要求時(shí)，很難保證設(shè)備的正常工作。

　　（5）超期使用。超過(guò)了使用期，元器件會(huì)出現(xiàn)老化的情況，性能指標(biāo)下降，設(shè)備故障率必然升高。

　　2 常見(jiàn)邏輯故障分析

　　數(shù)字電路常見(jiàn)故障為邏輯故障和非邏輯故障兩類。邏輯故障是指數(shù)字電路中某處的邏輯值因故障而變得與規(guī)定的邏輯值相反的現(xiàn)象。除邏輯故障以外的數(shù)字電路故障統(tǒng)稱為非邏輯故障。在數(shù)字電路中常見(jiàn)的邏輯故障有以下幾種。

　　2.1 永久故障分析

　　永久故障是指故障一產(chǎn)生， 除非人為的修復(fù)，否則故障的影響將永遠(yuǎn)存在。絕大多數(shù)靜態(tài)故障屬于這一類。

　　（1）固定電平故障。由于故障而使某一處的邏輯電平值保持為固定值時(shí)的故障稱為固定電平故障。當(dāng)只考慮固定電平故障，且同一時(shí)間只考慮一個(gè)固定電平故障時(shí)，稱其為單固定電平故障。出現(xiàn)在數(shù)字電路內(nèi)部的部分故障， 均可歸結(jié)到其輸入端與輸出端的固定電平故障上， 依次也可推廣到一般數(shù)字電路。如果一個(gè)數(shù)字電路中有兩個(gè)或兩個(gè)以上的固定電平故障， 則稱之為多固定電平故障，其故障測(cè)試技術(shù)至今沒(méi)有理想的檢測(cè)方法， 所以現(xiàn)在仍以單故障為基礎(chǔ)進(jìn)行故障測(cè)試。

　?。?）橋路故障。橋路故障是由兩條或多條信號(hào)線，接插件短路以及集成電路工藝不完善、因裸線過(guò)長(zhǎng)或松動(dòng)等原因而連接到一起所造成的故障。主要有兩種類型：一種為輸入信號(hào)線之間橋接造成的故障， 異或門(mén)電路兩條輸入信號(hào)線橋接會(huì)造成失去異或功能；另一種為反饋橋接造成的故障，如輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的橋接、兩個(gè)獨(dú)立電路的輸入信號(hào)線橋接或兩個(gè)獨(dú)立電路的輸出信號(hào)線橋接等造成的故障。

　?。?）固定開(kāi)路故障。固定開(kāi)路故障發(fā)生在MOS電路中的特殊故障。比如COMOS電路或非門(mén)，當(dāng)無(wú)故障時(shí)，電路應(yīng)完成或非門(mén)的功能。當(dāng)N M O S管V 1 的柵極開(kāi)路， 出現(xiàn)AB=1或0 時(shí)，輸出呈既不接地也不接電源的開(kāi)路高阻狀態(tài)。當(dāng)故障使CMOS輸出端成高阻狀態(tài)時(shí)稱固定開(kāi)路故障，例如當(dāng)故障1發(fā)生時(shí)，其輸出不久與當(dāng)前輸入有關(guān)，而且還與電路過(guò)去輸入有關(guān)。

　　2.2 暫態(tài)故障分析

　　暫態(tài)故障又稱軟故障， 此類故障多是由于電子元器件本身或電路某一方面的容限太小而引起的一種電路不穩(wěn)定現(xiàn)象。如元器件老化、性能減退所形成的不規(guī)則暫態(tài)故障， 大部分此類故障都有間隙和隨機(jī)偶發(fā)的特征，如電源干擾、傳輸延時(shí)所引起的競(jìng)爭(zhēng)和冒險(xiǎn)等現(xiàn)象所造成的邏輯故障。

　　多數(shù)軟故障最終會(huì)發(fā)展成為固定性故障，暫態(tài)故障由于它的隨機(jī)性和偶發(fā)性， 分析和診斷都比固定型故障困難。

　　3 數(shù)字電路故障診斷的基本方法

　　數(shù)字電路的故障常用診斷方法有常規(guī)檢測(cè)法和邏輯法兩種。

　　3.1 常規(guī)檢測(cè)法

　?。?）直觀檢測(cè)法。該法主要是利用“問(wèn)”、“看”、“聞”、“摸”、“測(cè)”等方法來(lái)判別故障的大致部位?！皢?wèn)”主要是對(duì)用戶進(jìn)行詢問(wèn)，了解有哪些異?，F(xiàn)象， 這樣可使維修人員少走彎路，減少麻煩?！翱础本褪怯^察設(shè)備有無(wú)被腐蝕、破損、電源熔絲是否燒斷、導(dǎo)線有無(wú)短路或短路、電子元器件有無(wú)色變或滲液及脫落、插件有無(wú)松動(dòng)，同時(shí)電路通電后仔細(xì)觀察電子元器件有無(wú)冒煙等， 從而進(jìn)行故障定位。“聞”當(dāng)電子元器件通過(guò)大電流時(shí)，一般會(huì)產(chǎn)生異味，因此可利用人的嗅覺(jué)來(lái)判斷故障范圍。“摸”就是可用接觸元器件，如果IC芯片、三極管等的外殼發(fā)熱過(guò)度，也會(huì)造成電路產(chǎn)生故障。“測(cè)”就是用專用的檢測(cè)設(shè)備對(duì)診斷電路進(jìn)行測(cè)試， 確定有無(wú)故障及故障定位。常用的檢測(cè)設(shè)備有萬(wàn)用表、示波器、信號(hào)發(fā)生器、邏輯筆、數(shù)字集成電路測(cè)試儀、邏輯分析儀等。

　　（2）順序檢測(cè)法。一是由輸入級(jí)向輸出級(jí)逐級(jí)檢查，采用該方法通常需要在輸入端加相應(yīng)信號(hào)，然后沿著信號(hào)的流向逐級(jí)向輸出級(jí)進(jìn)行測(cè)量，直到發(fā)現(xiàn)故障為止。二是由輸出級(jí)逐級(jí)向輸入級(jí)檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)信號(hào)不正常時(shí)，這時(shí)可以從故障級(jí)開(kāi)始逐級(jí)進(jìn)行檢測(cè)，直到檢測(cè)出有正常信號(hào)的一級(jí)為止。

　?。?）比較法。這也是查找故障的常用方法，為了盡快找到故障，常將故障電路主要關(guān)鍵點(diǎn)測(cè)試參數(shù)與正常工作的同類型電路對(duì)應(yīng)測(cè)試點(diǎn)測(cè)試值相比較，從而查出故障。

　　3.2 邏輯檢查法

　　邏輯檢查法是針對(duì)數(shù)字電路邏輯故障而形成的檢測(cè)方法，主要是利用邏輯電路輸入變量的所有可能的取值作為測(cè)試碼集合， 然后輸入邏輯電路并觀察電路輸出是否符合邏輯功能， 常用的方法有群舉測(cè)試法和偽群舉測(cè)試法。

　?。?）群舉測(cè)試法。群舉測(cè)試法是指在被測(cè)試電路的輸入端輸入所有可能存在的輸入信號(hào)，作為測(cè)試碼，然后觀察被測(cè)電路輸出是否符合電路邏輯功能的故障檢測(cè)方法。群舉測(cè)試法的步驟是先找到用于檢測(cè)電路中可能存在的故障的測(cè)試碼集合， 把他們加入待測(cè)電路，同時(shí)檢測(cè)出電路的響應(yīng)，即可實(shí)現(xiàn)故障檢測(cè)。

　?。?）偽群舉測(cè)試法。為了克服群舉測(cè)試法中測(cè)試碼過(guò)多、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)的缺陷，在實(shí)際測(cè)試時(shí)，往往先把電路進(jìn)行合理分塊，且每一個(gè)被劃分的電路都進(jìn)行群舉測(cè)試法，從而使操作簡(jiǎn)單。