電源電流測試的數(shù)字電路故障診斷分析

周曉華

摘要：為使學(xué)生更好地掌握數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)知識，分析傳統(tǒng)數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)現(xiàn)狀，在現(xiàn)代科技發(fā)展的大背景中，進行仔細研究分析，將現(xiàn)實教學(xué)中存在的問題一一列舉出來，并且提出相應(yīng)的可實行的新技術(shù)教學(xué)方法，其根本目的在于提高教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效率，進而實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的提高。

關(guān)鍵詞：故障診斷；數(shù)字電路；電源電流測試

電源電流測試技術(shù)主要應(yīng)用于橋接故障的檢查中，靜態(tài)電池測試技術(shù)的不足之處在于無法有效區(qū)分患擾開路故障，對于當(dāng)前我國工業(yè)生產(chǎn)中常用的深亞微米集成電路的故障診斷工作來說，這種測試方法存在著比較明顯的局限性。而動態(tài)電源電流測試技術(shù)則成為當(dāng)前電源電流診斷技術(shù)的必然發(fā)展趨勢。動態(tài)電流測試技術(shù)主要是采用動態(tài)電流特性分析的方法，對動態(tài)電流信息進行適當(dāng)?shù)母深A(yù)，具體的教學(xué)內(nèi)容主要涉及到以下幾個方面：

1.教學(xué)模式的改進

隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電路原有的教學(xué)模式已經(jīng)不再適應(yīng)現(xiàn)在應(yīng)用型人才的培養(yǎng)，教學(xué)要融入新的技術(shù)方法，突破傳統(tǒng)教學(xué)模式，如引入EDA技術(shù)或者MATLAB/Simulink仿真技術(shù)。MATLAB/Simulink采用直觀的圖形化形式進行電路圖輸入，界面友好，操作方便，簡單易學(xué)。以引入EDA技術(shù)詳細舉例。EDA是Electronic Design Automatic的簡稱。EDA技術(shù)涉及面廣，內(nèi)容豐富，從教學(xué)和實用的層面上，主要有以下四大要素：1）大規(guī)模可編程邏輯器件；2）硬件描述語言；3）軟件開發(fā)工具；4）實驗開發(fā)系統(tǒng)。

將EDA軟件應(yīng)用在設(shè)計、仿真實驗課題上，進行形象直接的虛擬實驗，可以使學(xué)生在進行真實實驗之前就了解實驗內(nèi)容、熟悉實驗步驟過程。這樣在做實驗時，可以降低許多設(shè)計型實驗的難度，同時能節(jié)約時間，讓學(xué)生做不同的實驗，探討更深層次的數(shù)字電路實驗問題，從而提高實驗效率，加強和鍛煉學(xué)生動手設(shè)計實驗的能力。因此，將EDA仿真軟件應(yīng)用到數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)中，是一種教學(xué)手段的創(chuàng)新，同時也提高了數(shù)字電路的實驗教學(xué)質(zhì)量。

2.變被動為主動，驅(qū)動教學(xué)

教師要采用先進有趣的教學(xué)模式，激發(fā)出學(xué)生的課堂興趣。讓學(xué)生的態(tài)度轉(zhuǎn)變，由教師逼著學(xué)習(xí)到學(xué)生自主學(xué)習(xí)。了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，培養(yǎng)新時代需要的新型技術(shù)人才，而不是只教給學(xué)生理論，應(yīng)該把理論與實踐相結(jié)合。除了課程學(xué)習(xí)以外，教師需要給學(xué)生布置相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)。教師在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變觀念，充當(dāng)課程的設(shè)計者、學(xué)生的引導(dǎo)者。教師布置的每一項任務(wù)都要經(jīng)過精心的設(shè)計，能夠較全面地考查學(xué)生對知識的掌握程度，難易得當(dāng)，并對任務(wù)進行必要的提示，以免學(xué)生在操作過程中出現(xiàn)無從著手的情況，而挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

3.分階段實驗教學(xué)設(shè)計

為了達到良好的實驗效果，在此采用分階段的實驗教學(xué)方法，該方法將實驗教學(xué)過程分為三部分：實驗前輔導(dǎo)、實驗過程中以及實驗成果驗收。實驗前輔導(dǎo)，在進行實驗之前，教師會對實驗內(nèi)容進行講解，學(xué)生能更進一步地理解實驗原理。并且教師會給學(xué)生進行實驗演示，一邊演示一邊講解，讓學(xué)生清楚實驗步驟和實驗過程，有助于學(xué)生自己動手。實驗過程中，讓學(xué)生組成團隊小組進行實驗，在實驗過程中小組成員可以相互探討研究，相互借鑒長處，能調(diào)動學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的最大能力。同時，教師要在旁邊悉心指導(dǎo)，指出學(xué)生實驗過程中存在的優(yōu)點與不足，提高學(xué)生對知識的理解和重點的掌握。實驗成果驗收，學(xué)生在完成任務(wù)后，要對完成的情況進行檢查，并要求對實驗的結(jié)果進行展示，檢查實驗結(jié)果的正確性，提出問題讓學(xué)生及時改正，給予一定的表揚，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。布置相應(yīng)的作業(yè)，讓學(xué)生就實驗課進行總結(jié)，按照團隊小組上交實驗報告。

4.瞬態(tài)信號分析

瞬態(tài)信號分析主要指的是以寄生電容、電源電容、襯底電容等物理特性為基礎(chǔ)的一種分析手段。采用這種分析技術(shù)，能夠分別對多個電源處和測試節(jié)點進行采樣。同時，該測試技術(shù)還能夠?qū)㈦娏鬟\行中所受到的制造參數(shù)影響進行有效的排除，由于參數(shù)能夠在對電流全局造成影響，而電流所受到的故障影響往往只是局部的。在正常電路暫態(tài)信號與待測電路之間存在特定比例差異的情況下，則可以判定電路能夠正常運行。若正常信號與被測電路之間不成比例，則代表電路本身存在一定的電路故障。

結(jié)束語：

數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)是計算機專業(yè)的一門重要課程，通過仔細研究分析，提出存在的問題，及時探討改正，并提出不同的教學(xué)創(chuàng)新方法。數(shù)字電路的教學(xué)改革能很好地幫助學(xué)生學(xué)習(xí)這門課程，鍛煉學(xué)生的實驗設(shè)計和動手能力，也能幫助學(xué)生熟悉先進的電路設(shè)計軟件，掌握先進的技術(shù)和方法。實驗效果表明，數(shù)字電路教學(xué)改革激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ谡莆照n程學(xué)習(xí)和實驗驗證等方面都起到良好的促進作用。

參考文獻：

[1]陳飛.基于電源電流測試的數(shù)字電路故障診斷研究[D].南京航空航天大學(xué)，2008.

[2]王承，陳光，謝永樂.基于動態(tài)電源電流測試的模擬電路故障診斷[J].系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2005，03：413-415+460.