电路板故障诊断仪器浅析

随着市场竞争的日益激烈，企业都在挖掘内部潜力，进行增收节支。维护好现有设备，保证其政党运行的重要性越来越明显。目前，在电路板维修工作中存在着诸多难点，如：无图纸、无备件、无检测手段、无专业维修工具、缺乏维修经验等，面对一块集成电路板时往往束手无策。这对维修人员来说，是一个严峻的挑战。

工欲善其事，必先利其器。对于电子维修人员来说，拥有一种简实且功能强大的测试工具，无疑是他们梦寐以求的。使用觉规的测试仪器如万用表、示波器等，专业的高级电子维修工程师凭借着多年的工作经验可以解决一些问题，但要在测试过程中费大量的时间和精力。而一般的维修人员在此情况下常感到无从下手。陷于各种原始数据之中，理不出头绪。高档的测试仪器如逻辑分析仪、VSI等，固然因其强大的测试功能而令人心动，然而由于其复杂的测试编程和繁多的操作步骤，要求使用者要具有丰富的专业知识，并要经过系统的培训。且此类仪器价格昂贵 ，因此只局限于在一些大型企业、公司和科研机构中使用。

我中心因工作关系，接触和使用过多测试仪器，现向广大维修人员介绍其中的几种：

现在的PCB越来越复杂，板上器件的种类、型号也越来越多，同时技术文档往往残缺不全，客户又总是说要快、快、快，真是令人头痛。

FL400TW故障诊断仪的特点是它应用了ASA（模拟信号分析）技术。它是依据故障器件和正常器件在VI曲线上的差异来判定故障的，这样做的前提是要有一块好、同型号的电路板作参照。在两块同型号电路板上，相应器件的VI特性是一致的，若器件有故障，则VI特性必不同。FL400TW对器件输入一个微小的AC电流（不会对器件造成损坏），然后比较相应VI曲线间的差异，从而判断出故障器件。因此维修人员可以不必花费时间来了解器件的型号、功能及各项参数，只要进行比较就可以发现问题，对技术文档的依赖性大大减小，检测时间也大大缩短，工作效率得到提高。

其实，在没有参照电路板的情况下，FL400TW也可对故障板进行检测，这种情况将在后几期的应用技巧中提到。

针对器件电阻、电容和电感特性的不同PL400TW为测试信号设置了不同的电平和频率范围，以确保测试结果的准确性。并具有脉冲信号发生器，产生不同类型的测试信号。

它还具有双40测试通道，通过使用测试来夹具可对电路板上IC进行比较测试。可自动检测IC的引脚数，将故障引脚的序号显示在LED上。

FL400TW体积小，便于携带，可直接在同场进行测试，更易于发现故障。

借助于PC机强大的数据处理能力和数据存储功能，PFL980不仅包括并增强了FL400-TW的所有功能，还专门针对数定IC增加了ICT功能测试，这项技术用于检测和验证数字IC的逻辑功能。

PFL980应用了后驱动技术。内部测试电路能够提供或吸收额外的电流，来改变待测任意引脚上的逻辑电平，强制引脚处于指定状态，而不管其前级输出的逻辑状态如何。

PFL980的系统软件运行于Windows9X或WindowsNT系统平台上，具有中文界面和在线帮助文件。

在交互测试模式下，通过对好、坏电路板上相应器件的实时比较可以快速诊断出故障器件。使用者可以灵活地选择测试的频率、电平或使用脉冲信号发生器，对三极管、可控硅和光耦等器件进行功能测试。

使用PFL980可以将完好电路板上的所有器件的测试信号存储于PC中。测试故障电路板时，系统会自动将采集到的信号和存储的信号进行比较，并显示测试是否通过。

对于任何类型的器件，系统都可以学习到其正确的模拟信号，用以和故障板上的器件相比较。同时，采集到的数字信号还可用于对器件的功能测试。

甚至在没有好的电路板的情况下，PFL980也可以使用基本身所带的器件库，将在线学习到的器件信号和库中的信号相比较，从而判断数字IC的好坏。

在测试过程中，通常是通过点击鼠标或敲击键盘，向系统发出“进行测试”的操作指令。有时候，维修人员的双手往往要握住测试控针或夹具，或因操作空间的问题，不易对PC进行操作。对此，PFL980很体贴地提供了脚踏开关。只要轻脚踏开关，就可使系统执行测试操作，使我们可以注意力放在电路板上。

PFL980的数据记录功能可帮助维修人员找出哪些器件故障率较高，以便于调整测试步骤和重点。

PFL980提供了128个测试通道，通过外接扩展板，可以对绝大多数的多脚IC进行测试。扩展板上的各种类型插槽，可以用来对不同脚距的插件式电路板进行快速的板测试。

PFL980和下面提到的Toneohm950 短路追踪仪配合使用，辅以各种类型的测试夹具（DIP、SMD、PLCC、TQFP）和外接扩展板，功能将更为强劲，对绝大多数的PCB有进行准确的测试。可认为是一套完整的故障测试系统，多用于中、小型的维修中心。

在维修过程中，线间短路是一种常见的故障现象，其中电源/地间短路的问题最令人头痛。在普通的单面板和双面板上，由于布线层暴露在外，故而采用一般的手段（如区域割线法等）基本上就能解决。可对于多层板来说，电源和地是两个中间层面，表面上观察不到，而发生内部路的位置一般造近过孔处，使用普通手法是解决不了的，一般的仪器也只能检测到短路现象，而不能不短路点的确切位置。

Toneohm950采用先进的矢量层激发技术，在不需切割铜轨、拆卸器件或其他可能损坏电路板的方式下，可以快速、准确地找到短路点。它提供4种工作模式：铜轨电阻；铜轨电流；铜轨电压；层间短路。

使用这4种模式，可以检测到低阻值短路（小于200mΩ）、动/静态地多层短路、过载短路、动/静态总线短路和多点短路，还可以检测到开路的去耦电容。

对前面所提到多层板电源短路，在层间短路的工作模式下，只要简单地将层间激发导线接到电路板四角，和液晶屏上的读数，用探棒在器件电源引脚上进行测试，就能准确地找到短路点（此时四个方向灯全亮，读也为最小）。这种操作，即使是非维修人员也能快速掌握。