電路板選擇、焊接和調(diào)試技巧詳解

　　密密麻麻的孔……最好清理一下打孔出來(lái)的渣渣……

　　好吧，順道秀秀改造后的臺(tái)鉆……亮點(diǎn)在于增加了補(bǔ)光系統(tǒng)(6個(gè)3MM LED而已嘛)，加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

　　安裝元件，焊接!放好20個(gè)草帽LED.

　　我焊呀焊呀焊呀焊呀……

　　PS:剪下來(lái)的元件腿……

　　好啦，至此你的第一塊漂亮的印制電路板就制作成功啦，慶祝一下吧!

三、怎樣去調(diào)試一個(gè)新設(shè)計(jì)的電路板

　　對(duì)于一個(gè)新設(shè)計(jì)的電路板，調(diào)試起來(lái)往往會(huì)遇到一些困難，特別是當(dāng)板比較大、元件比較多時(shí)，往往無(wú)從下手。但如果掌握好一套合理的調(diào)試方法，調(diào)試起來(lái)將會(huì)事半功倍。對(duì)于剛拿回來(lái)的新PCB板，我們首先要大概觀察一下，板上是否存在問(wèn)題，例如是否有明顯的裂痕，有無(wú)短路、開(kāi)路等現(xiàn)象。如果有必要的話(huà)，可以檢查一下電源跟地線(xiàn)之間的電阻是否足夠大。

　　然后就是安裝元件了。相互獨(dú)立的模塊，如果您沒(méi)有把握保證它們工作正常時(shí)，最好不要全部都裝上，而是一部分一部分的裝上(對(duì)于比較小的電路，可以一次全部裝上)，這樣容易確定故障范圍，免得到時(shí)遇到問(wèn)題時(shí)，無(wú)從下手。一般來(lái)說(shuō)，可以把電源部分先裝好，然后就上電檢測(cè)電源輸出電壓是否正常。如果在上電時(shí)您沒(méi)有太大的把握(即使有很大的把握，也建議您加上一個(gè)保險(xiǎn)絲，以防萬(wàn)一)，可考慮使用帶限流功能的可調(diào)穩(wěn)壓電源。先預(yù)設(shè)好過(guò)流保護(hù)電流，然后將穩(wěn)壓電電源的電壓值慢慢往上調(diào)，并監(jiān)測(cè)輸入電流、輸入電壓以及輸出電壓。如果往上調(diào)的過(guò)程中，沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)流保護(hù)等問(wèn)題，且輸出電壓也達(dá)到了正常，則說(shuō)明電源部分OK。反之，則要斷開(kāi)電源，尋找故障點(diǎn)，并重復(fù)上述步驟，直到電源正常為止。

　　接下來(lái)逐漸安裝其它模塊，每安裝好一個(gè)模塊，就上電測(cè)試一下，上電時(shí)也是按照上面的步驟，以避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)錯(cuò)誤或/和安裝錯(cuò)誤而導(dǎo)致過(guò)流而燒壞元件。

　　尋找故障的辦法一般有下面幾種：

　　①測(cè)量電壓法。首先要確認(rèn)的是各芯片電源引腳的電壓是否正常，其次檢查各種參考電壓是否正常，另外還有各點(diǎn)的工作電壓是否正常等。例如，一般的硅三極管導(dǎo)通時(shí)，BE結(jié)電壓在0.7V左右，而CE結(jié)電壓則在0.3V左右或者更小。如果一個(gè)三極管的BE結(jié)電壓大于0.7V(特殊三極管除外，例如達(dá)林頓管等)，可能就是BE結(jié)就開(kāi)路。

　?、谛盘?hào)注入法。將信號(hào)源加至輸入端，然后依次往后測(cè)量各點(diǎn)的波形，看是否正常，以找到故障點(diǎn)。有時(shí)我們也會(huì)用更簡(jiǎn)單的辦法，例如用手握一個(gè)鑷子，去碰觸各級(jí)的輸入端，看輸出端是否有反應(yīng)，這在音頻、視頻等放大電路中常使用(但要注意，熱底板的電路或者電壓高的電路，不能使用此法，否則可能會(huì)導(dǎo)致觸電)。如果碰前一級(jí)沒(méi)有反應(yīng)，而碰后一級(jí)有反應(yīng)，則說(shuō)明問(wèn)題出在前一級(jí)，應(yīng)重點(diǎn)檢查。

　?、郛?dāng)然，還有很多其它的尋找故障點(diǎn)的方法，例如看、聽(tīng)、聞、摸等。“看”就是看元件有無(wú)明顯的機(jī)械損壞，例如破裂、燒黑、變形等;“聽(tīng)”就是聽(tīng)工作聲音是否正常，例如一些不該響的東西在響，該響的地方不響或者聲音不正常等;“聞”就是檢查是否有異味，例如燒焦的味道、電容電解液的味道等，對(duì)于一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的電子維修人員來(lái)說(shuō)，對(duì)這些氣味是很敏感的;“摸”就是用手去試探器件的溫度是否正常，例如太熱，或者太涼。一些功率器件，工作起來(lái)時(shí)會(huì)發(fā)熱，如果摸上去是涼的，則基本上可以判斷它沒(méi)有工作起來(lái)。但如果不該熱的地方熱了或者該熱的地方太熱了，那也是不行的。一般的功率三極管、穩(wěn)壓芯片等，工作在70度以下是完全沒(méi)問(wèn)題的。70度大概是怎樣的一個(gè)概念呢?如果你將手壓上去，可以堅(jiān)持三秒鐘以上，就說(shuō)明溫度大概在70度以下(注意要先試探性的去摸，千萬(wàn)別把手燙傷了)。

四、電路板維修中的方法技巧

引言

　 控制系統(tǒng)由于價(jià)格不菲， 因此當(dāng)其發(fā)生故障時(shí)，為了講求經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)約成本，一般采用維修的方式。但是在發(fā)生以下幾種情況時(shí)，需要更換新的電路板：電路板已到報(bào)廢年限;電路板被損壞的情況嚴(yán)重，無(wú)法修理;經(jīng)過(guò)多次反復(fù)維修，不斷出現(xiàn)問(wèn)題的，說(shuō)明電路板存在不穩(wěn)定因素，已經(jīng)不適于在機(jī)床中繼續(xù)使用的。本人從事電路板的維修工作多年， 在工作中總結(jié)了一些維修的方法及技巧，介紹給大家，與大家共勉之。

　　1 觀察法

　　當(dāng)我們拿到一塊待維修的電路板時(shí)， 首先對(duì)它的外觀進(jìn)行仔細(xì)的觀察。如果電路板被燒過(guò)， 那么在給電路板通電前， 一定要仔細(xì)檢查電源電路是否正常， 在確保不會(huì)引起二次損傷后再通電。觀察法是屬于靜態(tài)檢查法的一種，在運(yùn)用觀察法時(shí)，一般遵循以下幾個(gè)步驟。

　　第一步觀察電路板有沒(méi)有被人為損壞， 這主要從以下幾個(gè)方面來(lái)看：

　?、?看是否電路板被摔過(guò)， 導(dǎo)致了板角發(fā)生變形，或是板上芯片被摔變形或摔壞的。

　?、?觀察芯片的插座， 看是否由于沒(méi)有專(zhuān)用工具，而被強(qiáng)制撬壞的。

　?、?觀察電路板上的芯片，若是帶插座的，首先觀察芯片是否被插錯(cuò)， 這主要是防止操作者自己維修電路板時(shí)將芯片的位置或方向插錯(cuò)。如果沒(méi)有及時(shí)把錯(cuò)誤改正，當(dāng)給電路板通電時(shí)，有可能會(huì)燒壞芯片，造成不必要的損失。

　　④ 如果電路板上帶有短接端子的，觀察短接端子是否被插錯(cuò)。

　　電路板的維修需要的是理論上的扎實(shí)功底，工作上的仔細(xì)認(rèn)真，通過(guò)維修者的仔細(xì)觀察，有時(shí)在這一步就能判斷出發(fā)生問(wèn)題的原因。

　　第二步觀察電路板上的元器件有沒(méi)有被燒壞的。比如電阻、電容、二極管有沒(méi)有發(fā)黑、變糊的情況。正常情況下，電阻即使被燒糊了，它的阻值也不會(huì)有變化，性能不會(huì)改變，不影響正常使用，這時(shí)需要使用萬(wàn)用表輔助測(cè)量。但是如果是電容、二極管被燒糊了，他們的性能就會(huì)發(fā)生改變，在電路中就不能發(fā)揮其應(yīng)有的作用， 將會(huì)影響整個(gè)電路的正常運(yùn)行，這時(shí)必須更換新的元器件。

　　第三步觀察電路板上的集成電路， 比如74 系列、CPU、協(xié)處理器、AD 等等芯片， 有沒(méi)有鼓包、裂口、燒糊、發(fā)黑的情況。如果有這樣的情況發(fā)生，基本可以確定芯片已經(jīng)被燒壞，必須更換。

　　第四步觀察電路板上的走線(xiàn)有沒(méi)有起皮、燒糊斷路的情況。沉銅孔有沒(méi)有脫離焊盤(pán)的。

　　第五步：觀察電路板上的保險(xiǎn)(包括保險(xiǎn)管和熱敏電阻)，看保險(xiǎn)絲是否被熔斷。有時(shí)由于保險(xiǎn)絲太細(xì)，看不清楚，可以借助輔助工具-萬(wàn)用表來(lái)判斷保險(xiǎn)管是否損壞。

　　以上四種情況的發(fā)生， 大都是由于電路中電流過(guò)大造成的后果。但是具體是什么原因造成的電流過(guò)大， 就要具體問(wèn)題具體分析。但查找問(wèn)題的總體思路是首先要仔細(xì)分析電路板的原理圖， 然后根據(jù)所燒毀的元器件所在電路，查找它的上級(jí)電路，一步一步向上推導(dǎo)，再憑工作中積累的一些經(jīng)驗(yàn)，分析最容易發(fā)生問(wèn)題的地方，找出故障發(fā)生的原因。

　　2 靜態(tài)測(cè)量法

　　對(duì)大部分的電路板來(lái)說(shuō)，通過(guò)前面的觀察法，并不能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。只要少部分的電路板會(huì)因?yàn)橐恍┨厥獾脑虬l(fā)生物理變形，輕易的找出故障原因，大部分發(fā)生故障的電路板，還是需要借助萬(wàn)用表，對(duì)電路板上的一些主要元器件、關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行有序的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。

　　在測(cè)量之前， 首先要判斷電路是以模擬信號(hào)為主， 還是以數(shù)字信號(hào)為主。對(duì)于有原理圖的電路板來(lái)說(shuō)，通過(guò)查看原理圖就能判斷。但是對(duì)于沒(méi)有原理圖的電路板來(lái)說(shuō)，一般通過(guò)以下兩種方法判斷：①觀察電路板上的元器件，看電路板上是否有微處理器，不管是早期的80、51 系列，還是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的DSP,只要電路板上出現(xiàn)這樣的芯片，就說(shuō)明板子上有總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，數(shù)字信號(hào)必將占有很大的一部分， 就可以把它當(dāng)做數(shù)字板來(lái)處理。②對(duì)于沒(méi)有微處理器的電路板，觀察板上元器件，看應(yīng)用5V 電源的芯片多不多。如果5V 電源芯片很多，也可以把它當(dāng)做數(shù)字電路來(lái)進(jìn)行修理。對(duì)于數(shù)字電路和模擬電路的維修方式是不同的， 一般來(lái)說(shuō)模擬電路維修起來(lái)更簡(jiǎn)單一些，可以一步一步的向前推導(dǎo)，找出問(wèn)題。但是對(duì)于數(shù)字電路來(lái)說(shuō)，由于電路都掛在總線(xiàn)上，沒(méi)有明確的上下級(jí)關(guān)系。因此維修起來(lái)要更困難一些，下面只著重闡述數(shù)字電路的靜態(tài)測(cè)量法，維修主要遵循以下幾個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行。

　　第一步：使用萬(wàn)用表檢查電源與地之間是否短路。

　　檢查的方法是：找一個(gè)5V 電源供電的芯片，測(cè)量對(duì)角線(xiàn)上的兩點(diǎn)(比如14 腳的芯片，則測(cè)量7 腳與14 腳。

　　16 腳的芯片，則測(cè)量8 腳與16 腳)。如果兩點(diǎn)之間沒(méi)有短路，說(shuō)明電源工作大致正常。若發(fā)生短路現(xiàn)象，則需要通過(guò)排查法找到原因。

　　這些步驟只是電源維修的基本思路， 具體到特別復(fù)雜的電路板還需要具體問(wèn)題具體分析。

　　電源是電路的基礎(chǔ)，只有電源工作正常，才能談到后續(xù)電路的應(yīng)用。因此電源的測(cè)量是非常重要的，同時(shí)也是特別容易被維修者忽略的一步。

　　第二步：使用萬(wàn)用表測(cè)量二極管，觀察其工作是否正常。正常情況下，用電阻檔測(cè)正負(fù)極，正相測(cè)量為幾十到幾百歐，反相為一千到幾千歐。一般來(lái)說(shuō)二極管發(fā)生損壞的情況，都是由于電路中的電流過(guò)大導(dǎo)致二極管被擊穿。

　　第三步：使用萬(wàn)用表電阻檔測(cè)量電容，看是否有短路、斷路的情況，如果有，則說(shuō)明這部分電路有問(wèn)題。下一步就需要確定是元件本身有問(wèn)題， 還是跟它相連的電路有問(wèn)題， 方法是將可疑元件的一腳焊下來(lái)，看元件是否有斷路、斷路情況。這樣就可以一步確定問(wèn)題所在。

　　第四步： 同樣使用萬(wàn)用表對(duì)電路板上的集成電路、三極管、電阻等進(jìn)行測(cè)量，看其是否符合本身的邏輯性能。如果電路板上包括總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的， 一般在總線(xiàn)上，都會(huì)有提拉電阻排。電阻排的測(cè)量，是非常重要的一步， 通過(guò)它的好壞可以初步檢驗(yàn)掛在總線(xiàn)上的芯片的好壞。

　　通過(guò)觀察法和靜態(tài)測(cè)量法的檢查之后， 電路板維修中出現(xiàn)的大部分問(wèn)題可以被解決， 值得注意的一點(diǎn)是一定要確保電源的正常， 避免在下一步進(jìn)行后造成對(duì)電路板的二次損傷。

　　3 在線(xiàn)測(cè)量法

　　在線(xiàn)測(cè)量法一般應(yīng)用在批量生產(chǎn)電路板的廠家，生產(chǎn)廠商為了維修方便，一般會(huì)搭建一個(gè)比較通用的調(diào)試維修平臺(tái)， 它可以方便的提供電路板所需的電源以及一些必要的初始信號(hào)。在線(xiàn)測(cè)量法主要解決兩個(gè)方面的問(wèn)題。一是將上兩個(gè)步驟中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題細(xì)分， 最終鎖定到出現(xiàn)問(wèn)題的元器件。二是通過(guò)上面兩步的檢查，問(wèn)題并沒(méi)有得到解決的，需要通過(guò)在線(xiàn)測(cè)量找出故障原因。在線(xiàn)測(cè)量法主要通過(guò)以下幾個(gè)步驟來(lái)進(jìn)行。

　　第一步： 給電路板通電， 在這步中需要注意的是，有些電路板電源并不是單一的，可能需要5V,還會(huì)需要正負(fù)12V,24V 等等，不要把該加的電源漏加了。電路板通電后，通過(guò)手摸電路板上的元器件，看是否有發(fā)燙發(fā)熱的元件， 重點(diǎn)檢查74 系列芯片，如果元件有燙手的情況， 則說(shuō)明此元件有可能已經(jīng)損壞。更換元件后，檢查電路板故障是否已解決。

　　第二步：用示波器測(cè)量電路板上的門(mén)電路，觀察其是否符合邏輯關(guān)系。若輸出不符合邏輯， 需要分兩種情況分別對(duì)待，一種是輸出應(yīng)該是低電平的，實(shí)際測(cè)量為高電平，可以直接判斷芯片損壞;另一種是輸出應(yīng)該是高電平的，實(shí)際測(cè)量為低的，并不能就此判定芯片已經(jīng)損壞， 還需要將芯片與后面的電路斷開(kāi)，再次測(cè)量，觀察邏輯是否合理，判定芯片的好壞。

　　第三步：用示波器測(cè)量數(shù)字電路里的晶振，看其是否有輸出。若無(wú)輸出， 則需要將與晶振相連的芯片盡可能都摘掉后再進(jìn)行測(cè)量。若還無(wú)輸出， 則初步判定晶振已經(jīng)損壞;若有輸出，需要將摘掉的芯片一片一片裝回去，裝一片測(cè)一片，找出故障所在。

　　第四步： 帶總線(xiàn)結(jié)構(gòu)的數(shù)字電路， 一般包括數(shù)字、地址、控制總線(xiàn)三路。用示波器測(cè)量三路總線(xiàn)，對(duì)比原理圖，觀察信號(hào)是否正常，找出問(wèn)題。

　　在線(xiàn)測(cè)量法主要用于兩塊好壞電路板的對(duì)比，通過(guò)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，解決問(wèn)題。從而完成電路板的維修。