墨菲定律--从细节上查找问题的原因

2015-06-29 15:30:21来源: EEWORLD
    在发布的电路中,为什么我的放大器和转换器总是有问题呢?在进行“模拟IC——维护与馈入”基本知识培训时,经常有人问我这类问题。[ 我开设的模拟基本知识课程可在以下网址找到:http://www.jbryant.eu/courses.htm] 在回答问题之前,我要求提供更多细节,这让提问者感到惊讶,就好像“发布的电路”这几个字就提供了我需要的所有信息一样。 
 
    经验表明,数据手册或应用笔记中描述的电路出现问题时,出故障的很少是IC。 导致问题的原因几乎都是构建的电路没能达到文档中的要求,而这类故障往往是墨菲定律引起的。 最简单的墨菲定律称,“只要可能出问题,就会出问题”,但我想把它重新表述为,“物理定律始终会发挥作用,即使你根本没注意,它也会起作用。”
发布电路有几条假设: 电源无噪声,高频和低频去耦良好,低阻抗,并且电压正确无误;源阻抗和负载阻抗符合目标应用的要求;无源组件符合其规格;环境不会给电路带来噪声;测试仪器能正常工作。 
 
    即使工程师原本希望解决问题,但有时候,很难说服他们提供诊断所需要的细节。 有必要知道:可能遇到的源阻抗和负载阻抗;如果电源达不到理想状况;如果工作环境中有磁、静电、电磁或者甚至声学噪声;如果所使用的组件有寄生电抗,对热电、压电或光电很敏感,或者功耗超过其处理能力;使用的是什么测试仪器,是否检验过并且工作正常。 事实上,在很多情况下,当我要求对方提供这些细节时,要么对方放弃提问,要么告诉说“哦,我们把问题解决了!” 通常这意味着,在寻找细节的过程中,造成问题的原因也就显现出来了。 
 
    我讨论了电源去耦、环境噪声和简单组件异常属性等问题。如果电路性能出现异常问题,建议大家看看这些专栏,在以前的多期RAQ(非常见问题解答)专栏里 ,依照其中的建议检查一下系统。
 
    如果系统工作不正常,并且检查确认电路与电路图所示完全相同,不妨在尽量多的电路组件上进行简单的功能测试。 通常这种测试可以用数字万用表(DMM)和示波器在现场进行。 检查每个节点的电压是否符合预期,系统中不存在振荡(除非需要振荡,此时,要检查频率、幅度和波形)。 触摸所有组件,确保它们都不是太热。 同时检查是否有干焊(高阻抗)接头。 
 
    有问题时,要把所有的东西都检查一遍。 美国前总统罗纳德·里根说过一句很好的俄语(他也是个演员,知道怎样背台词): “Доверяй, нопроверяй。”[ “Doveryai,no proveryai。”俄罗斯古谚语。 
 
    用英语来说就是,“相信,但要验证。”] 其中包括测试仪器;我们很容易会想当然地认为,它们工作正常,但实际上可能不正常。有一次,我浪费了好几个小时,查找交流发电机为什么产生的电流只有500 mA,而不是>20 A。然后我发现,我的电流表有一个引脚因干接头的原因,电阻超过了25 Ω,导致整个问题的罪魁祸首正是测试仪器,而不是发电机本身。 
 
    只有当你证明了问题不是出在墨菲定律上之后,才需要开始分析电路。 
 
作者简介 
 
    James Bryant [james@jbryant.eu] 从1982年起担任ADI欧洲地区的应用经理,拥有利兹大学物理与哲学学位。 他还是注册工程师(C.Eng.)、欧洲注册工程师(Eur.Eng.)、电机工程师协会会员(MIEE)以及对外广播新闻处(FBIS)会员。 除了热情钻研工程学外,他还是一名无线电爱好者,他的呼叫代号是G4CLF。 

    我开设的模拟基本知识课程可在以下网址找到:http://www.jbryant.eu/courses.htm

关键字:ADI

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2015/0629/article_26458.html
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