數(shù)字電路故障診斷的主要任務是診斷數(shù)字集成電路的故障、搜尋故障芯片，并進行更換。一般來說，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，對故障有較強的分析能力， 而且還要求掌握檢測故障的基本方法， 才能迅速找出故障。這就需要技術(shù)人員不斷學習技術(shù)知識，努力提高維修工作動手能力。

　　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或多個電子元器件的損壞、接觸不良、導線短路、假焊、虛焊等原因造成的電路邏輯功能錯誤的現(xiàn)象。對于組合邏輯電路，如不能按真值表的要求工作，則可以認為電路有故障；對于時序邏輯電路，如不能按狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖工作，則可認為存在故障。

　　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程中會出現(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。

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

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

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

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

　　2 常見邏輯故障分析

　　數(shù)字電路常見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，否則故障的影響將永遠存在。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的故障稱為固定電平故障。當只考慮固定電平故障，且同一時間只考慮一個固定電平故障時，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。如果一個數(shù)字電路中有兩個或兩個以上的固定電平故障， 則稱之為多固定電平故障，其故障測試技術(shù)至今沒有理想的檢測方法， 所以現(xiàn)在仍以單故障為基礎(chǔ)進行故障測試。

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

　?。?）固定開路故障。固定開路故障發(fā)生在MOS電路中的特殊故障。比如COMOS電路或非門，當無故障時，電路應完成或非門的功能。當N M O S管V 1 的柵極開路， 出現(xiàn)AB=1或0 時，輸出呈既不接地也不接電源的開路高阻狀態(tài)。當故障使CMOS輸出端成高阻狀態(tài)時稱固定開路故障，例如當故障1發(fā)生時，其輸出不久與當前輸入有關(guān)，而且還與電路過去輸入有關(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偶發(fā)的特征，如電源干擾、傳輸延時所引起的競爭和冒險等現(xiàn)象所造成的邏輯故障。

　　多數(shù)軟故障最終會發(fā)展成為固定性故障，暫態(tài)故障由于它的隨機性和偶發(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)檢測法和邏輯法兩種。

　　3.1 常規(guī)檢測法

　?。?）直觀檢測法。該法主要是利用“問”、“看”、“聞”、“摸”、“測”等方法來判別故障的大致部位?！皢枴敝饕菍τ脩暨M行詢問，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)備有無被腐蝕、破損、電源熔絲是否燒斷、導線有無短路或短路、電子元器件有無色變或滲液及脫落、插件有無松動，同時電路通電后仔細觀察電子元器件有無冒煙等， 從而進行故障定位?！奥劇碑旊娮釉骷ㄟ^大電流時，一般會產(chǎn)生異味，因此可利用人的嗅覺來判斷故障范圍?！懊本褪强捎媒佑|元器件，如果IC芯片、三極管等的外殼發(fā)熱過度，也會造成電路產(chǎn)生故障?！皽y”就是用專用的檢測設(shè)備對診斷電路進行測試， 確定有無故障及故障定位。常用的檢測設(shè)備有萬用表、示波器、信號發(fā)生器、邏輯筆、數(shù)字集成電路測試儀、邏輯分析儀等。

　　（2）順序檢測法。一是由輸入級向輸出級逐級檢查，采用該方法通常需要在輸入端加相應信號，然后沿著信號的流向逐級向輸出級進行測量，直到發(fā)現(xiàn)故障為止。二是由輸出級逐級向輸入級檢查，當發(fā)現(xiàn)信號不正常時，這時可以從故障級開始逐級進行檢測，直到檢測出有正常信號的一級為止。

　　（3）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)鍵點測試參數(shù)與正常工作的同類型電路對應測試點測試值相比較，從而查出故障。

　　3.2 邏輯檢查法

　　邏輯檢查法是針對數(shù)字電路邏輯故障而形成的檢測方法，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試法和偽群舉測試法。

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

　?。?）偽群舉測試法。為了克服群舉測試法中測試碼過多、測試時間長的缺陷，在實際測試時，往往先把電路進行合理分塊，且每一個被劃分的電路都進行群舉測試法，從而使操作簡單。