電源電流測(cè)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(shí)，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(jìn)行仔細(xì)研究分析，將現(xiàn)實(shí)教學(xué)中存在的問(wèn)題一一列舉出來(lái)，并且提出相應(yīng)的可實(shí)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(jìn)而實(shí)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(cè)試

電源電流測(cè)試技術(shù)主要應(yīng)用于橋接故障的檢查中，靜態(tài)電池測(cè)試技術(shù)的不足之處在于無(wú)法有效區(qū)分患擾開(kāi)路故障，對(duì)于當(dāng)前我國(guó)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(lái)說(shuō)，這種測(cè)試方法存在著比較明顯的局限性。而動(dòng)態(tài)電源電流測(cè)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(shì)。動(dòng)態(tài)電流測(cè)試技術(shù)主要是采用動(dòng)態(tài)電流特性分析的方法，對(duì)動(dòng)態(tài)電流信息進(jìn)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(gè)方面：

1.教學(xué)模式的改進(jìn)

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M(jìn)ATLAB/Simulink仿真技術(shù)。MATLAB/Simulink采用直觀的圖形化形式進(jìn)行電路圖輸入，界面友好，操作方便，簡(jiǎn)單易學(xué)。以引入EDA技術(shù)詳細(xì)舉例。EDA是Electronic Design Automatic的簡(jiǎn)稱。EDA技術(shù)涉及面廣，內(nèi)容豐富，從教學(xué)和實(shí)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(yǔ)言；3）軟件開(kāi)發(fā)工具；4）實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)。

將EDA軟件應(yīng)用在設(shè)計(jì)、仿真實(shí)驗(yàn)課題上，進(jìn)行形象直接的虛擬實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生在進(jìn)行真實(shí)實(shí)驗(yàn)之前就了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、熟悉實(shí)驗(yàn)步驟過(guò)程。這樣在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，可以降低許多設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)的難度，同時(shí)能節(jié)約時(shí)間，讓學(xué)生做不同的實(shí)驗(yàn)，探討更深層次的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)問(wèn)題，從而提高實(shí)驗(yàn)效率，加強(qiáng)和鍛煉學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(shí)也提高了數(shù)字電路的實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

2.變被動(dòng)為主動(dòng)，驅(qū)動(dòng)教學(xué)

教師要采用先進(jìn)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(shí)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(shí)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(guò)程中應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)變觀念，充當(dāng)課程的設(shè)計(jì)者、學(xué)生的引導(dǎo)者。教師布置的每一項(xiàng)任務(wù)都要經(jīng)過(guò)精心的設(shè)計(jì)，能夠較全面地考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，難易得當(dāng)，并對(duì)任務(wù)進(jìn)行必要的提示，以免學(xué)生在操作過(guò)程中出現(xiàn)無(wú)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(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)

為了達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)效果，在此采用分階段的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，該方法將實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程分為三部分：實(shí)驗(yàn)前輔導(dǎo)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中以及實(shí)驗(yàn)成果驗(yàn)收。實(shí)驗(yàn)前輔導(dǎo)，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，教師會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行講解，學(xué)生能更進(jìn)一步地理解實(shí)驗(yàn)原理。并且教師會(huì)給學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，一邊演示一邊講解，讓學(xué)生清楚實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)過(guò)程，有助于學(xué)生自己動(dòng)手。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，讓學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中小組成員可以相互探討研究，相互借鑒長(zhǎng)處，能調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮學(xué)生的最大能力。同時(shí)，教師要在旁邊悉心指導(dǎo)，指出學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在的優(yōu)點(diǎn)與不足，提高學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和重點(diǎn)的掌握。實(shí)驗(yàn)成果驗(yàn)收，學(xué)生在完成任務(wù)后，要對(duì)完成的情況進(jìn)行檢查，并要求對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行展示，檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性，提出問(wèn)題讓學(xué)生及時(shí)改正，給予一定的表?yè)P(yáng)，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(shí)驗(yàn)課進(jìn)行總結(jié)，按照?qǐng)F(tuán)隊(duì)小組上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

4.瞬態(tài)信號(hào)分析

瞬態(tài)信號(hào)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(duì)多個(gè)電源處和測(cè)試節(jié)點(diǎn)進(jìn)行采樣。同時(shí)，該測(cè)試技術(shù)還能夠?qū)㈦娏鬟\(yùn)行中所受到的制造參數(shù)影響進(jìn)行有效的排除，由于參數(shù)能夠在對(duì)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(hào)與待測(cè)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(yùn)行。若正常信號(hào)與被測(cè)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(yǔ)：

數(shù)字電路技術(shù)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門重要課程，通過(guò)仔細(xì)研究分析，提出存在的問(wèn)題，及時(shí)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和動(dòng)手能力，也能幫助學(xué)生熟悉先進(jìn)的電路設(shè)計(jì)軟件，掌握先進(jìn)的技術(shù)和方法。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ谡莆照n程學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等方面都起到良好的促進(jìn)作用。

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