在發(fā)布的電路中,為什么我的放大器和轉(zhuǎn)換器總是有問題呢?在進行“模擬IC——維護與饋入”基本知識培訓時,經(jīng)常有人問我這類問題。在回答問題之前,我要求提供更多細節(jié),這讓提問者感到驚訝,就好像“發(fā)布的電路”這幾個字就提供了我需要的所有信息一樣。
經(jīng)驗表明,數(shù)據(jù)手冊或應用筆記中描述的電路出現(xiàn)問題時,出故障的很少是IC。 導致問題的原因幾乎都是構建的電路沒能達到文檔中的要求,而這類故障往往是墨菲定律引起的。 最簡單的墨菲定律稱,“只要可能出問題,就會出問題”,但我想把它重新表述為,“物理定律始終會發(fā)揮作用,即使你根本沒注意,它也會起作用。”
發(fā)布電路有幾條假設: 電源無噪聲,高頻和低頻去耦良好,低阻抗,并且電壓正確無誤;源阻抗和負載阻抗符合目標應用的要求;無源組件符合其規(guī)格;環(huán)境不會給電路帶來噪聲;測試儀器能正常工作。
即使工程師原本希望解決問題,但有時候,很難說服他們提供診斷所需要的細節(jié)。 有必要知道:可能遇到的源阻抗和負載阻抗;如果電源達不到理想狀況;如果工作環(huán)境中有磁、靜電、電磁或者甚至聲學噪聲;如果所使用的組件有寄生電抗,對熱電、壓電或光電很敏感,或者功耗超過其處理能力;使用的是什么測試儀器,是否檢驗過并且工作正常。 事實上,在很多情況下,當我要求對方提供這些細節(jié)時,要么對方放棄提問,要么告訴說“哦,我們把問題解決了!” 通常這意味著,在尋找細節(jié)的過程中,造成問題的原因也就顯現(xiàn)出來了。
我討論了電源去耦、環(huán)境噪聲和簡單組件異常屬性等問題。如果電路性能出現(xiàn)異常問題,建議大家看看這些專欄,在以前的多期RAQ(非常見問題解答)專欄里 ,依照其中的建議檢查一下系統(tǒng)。
如果系統(tǒng)工作不正常,并且檢查確認電路與電路圖所示完全相同,不妨在盡量多的電路組件上進行簡單的功能測試。 通常這種測試可以用數(shù)字萬用表(DMM)和示波器在現(xiàn)場進行。 檢查每個節(jié)點的電壓是否符合預期,系統(tǒng)中不存在振蕩(除非需要振蕩,此時,要檢查頻率、幅度和波形)。 觸摸所有組件,確保它們都不是太熱。 同時檢查是否有干焊(高阻抗)接頭。
有問題時,要把所有的東西都檢查一遍。 美國前總統(tǒng)羅納德·里根說過一句很好的俄語(他也是個演員,知道怎樣背臺詞): “Доверяй, нопроверяй。”[ “Doveryai,no proveryai。”俄羅斯古諺語。
用英語來說就是,“相信,但要驗證。”] 其中包括測試儀器;我們很容易會想當然地認為,它們工作正常,但實際上可能不正常。有一次,我浪費了好幾個小時,查找交流發(fā)電機為什么產(chǎn)生的電流只有 500 mA,而不是>20 A。然后我發(fā)現(xiàn),我的電流表有一個引腳因干接頭的原因,電阻超過了25 Ω,導致整個問題的罪魁禍首正是測試儀器,而不是發(fā)電機本身。
只有當你證明了問題不是出在墨菲定律上之后,才需要開始分析電路。
作者簡介
James Bryant [james@jbryant.eu] 從1982年起擔任ADI歐洲地區(qū)的應用經(jīng)理,擁有利茲大學物理與哲學學位。 他還是注冊工程師(C.Eng.)、歐洲注冊工程師(Eur.Eng.)、電機工程師協(xié)會會員(MIEE)以及對外廣播新聞處(FBIS)會員。 除了熱情鉆研工程學外,他還是一名無線電愛好者,他的呼叫代號是G4CLF。