电路板的焊接、组装与调试（下篇共上中下3篇）

第五章

仪器操作《元器件的识别与选用》《实用电路分析与应用》《基于AltiumDesigner的电路板设计》《电路板的焊接组装与调试》主讲人：联系方式：5.1万用表5.1.1数字式万用表的结构特点图5-1-1数字式万用表5.1万用表5.1.2数字式万用表的使用图5-1-2测量交流和直流电压1．测量交流和直流电压5.1万用表5.1.2数字式万用表的使用图5-1-3万用表测量电阻2．测量电阻5.1万用表5.1.2数字式万用表的使用图5-1-4万用表测量电路通断3．通断测试5.1万用表5.1.2数字式万用表的使用图5-1-5万用表测量电容4．测量电容5.1万用表5.1.2数字式万用表的使用图5-1-6万用表测试二极管5．测试二极管5.1万用表5.1.2数字式万用表的使用图5-1-7万用表测量电流6．测量交流或直流电流5.1万用表5.1.3数字式万用表的使用注意事项（1）除测量电路的电压、电流外，测量其它参数，必须切断电源，且将所有高压电容器放电。（2）测量电流时，需先使用大电流档测量，在保证不超过小电流档最大量程的前提下，可切换小电流档测量。（3）测量电流完毕后，必须将红表笔拔出电流测量插孔，从新插入电压、电阻等参数测量的插孔。（4）如果无法测量出电流值，可能万用表中测量电流的保险丝损坏，请更换保险丝，再次测量时需注意，可能回路的电流过大，该表无法测量，建议使用较大测量能力的万用表测量。（5）测量电路板中的电阻时，需使用电烙铁将电阻的一只引脚从电路板中断开，否则测量的值可能不准确，从而导致故障点判断错误。（6）测量小阻值电阻（10Ω以下）时，需减去两表笔短路时的测量值。（7）测量大阻值电阻（100kΩ以上）时，需手动切换测量量程。（8）养成单手拿两只表笔测量的良好习惯，测量时手指不得超过表笔下端的塑料突出标志线，特别是测量电路的电压、电流时，必须单手小心操作，以减轻操作不当对人身的危害。（9）当电路内部电压过高时，测量电路的电压、电流需特别小心，且需确认使用的万用表能用于高压测量场合。5.2示波器5.2.1示波器的结构特点图5-2-1示波器面板说明5.2示波器5.2.1示波器的结构特点图5-2-24通道示波器示波器是电子设计中常用的仪器，读者在购买时一般需要考虑如下一些性能指标：（1）带宽：

（2）采样速率：（3）屏幕刷新率（4）存储深度（5）触发及其信号（6）示波器的通道数5.2示波器5.2.2示波器的使用1．示波器自检图5-2-3示波器自检5.2示波器5.2.2示波器的使用1．示波器自检图5-2-4示波器自检信号与补偿5.2示波器5.2.2示波器的使用2．测量电压图5-2-5示波器探头的连接5.2示波器5.2.2示波器的使用2．测量电压图5-2-6打开探测通道5.2示波器5.2.2示波器的使用2．测量电压图5-2-7选择信号耦合方式5.2示波器5.2.2示波器的使用2．测量电压图5-2-8调整触发方式5.2示波器5.2.2示波器的使用2．测量电压图5-2-9电压的自动测量5.2示波器5.2.2示波器的使用3．测量时间图5-2-10时间的自动测量5.2示波器5.2.2示波器的使用4．测量相位图5-2-11相位的测量5.2示波器5.2.2示波器的使用5．捕获瞬时信号图5-2-12选择触发模式5.2示波器5.2.2示波器的使用5．捕获瞬时信号图5-2-13捕获到的瞬时信号5.2示波器5.2.2示波器的使用5．捕获瞬时信号图5-2-14捕获信号的局部细节显示5.3信号发生器图5-3-1常见的信号发生器5.3信号发生器5.3.1信号发生器的结构特点图5-3-2信号发生器面板说明5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-3正弦波形设置界面1．输出正弦波5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-4设置正弦信号频率1．输出正弦波5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-5设置信号幅度和偏移量1．输出正弦波5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-6输出正弦波信号1．输出正弦波5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-7矩形波形设置界面2．输出矩形波5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-8输出矩形波信号2．输出矩形波5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-9三角波形设置界面3．输出三角波5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-10脉冲波形设置界面4．输出脉冲波5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-11白噪声设置界面5．输出白噪声5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-12调制波形设置界面6．输出调制波5.3信号发生器5.3.2信号发生器的使用图5-3-13示波器观察到的调制波形6．输出调制波5.4LCR数字电桥5.4.1LCR数字电桥的结构特点图5-4-1LCR数字电桥AT2816A的面板实物图5.4LCR数字电桥5.4.2LCR数字电桥的使用图5-4-2LCR数字电桥探头夹接不同测量元件5.4LCR数字电桥5.4.2LCR数字电桥的使用图5-4-3测量参数类型选择5.4LCR数字电桥5.4.2LCR数字电桥的使用图5-4-4测量参数选择5.4LCR数字电桥5.4.2LCR数字电桥的使用图5-4-5数字电桥测量小阻抗5.5逻辑分析仪图5-5-1逻辑分析仪说明第六章

电路调试《元器件的识别与选用》《实用电路分析与应用》《基于AltiumDesigner的电路板设计》《电路板的焊接组装与调试》主讲人：联系方式：6.1常用电子元器件检测方法6.1.1电阻的检测图6-1-1万用表检测电阻6.1常用电子元器件检测方法6.1.2电位器的检测图6-1-2万用表检测电位器6.1常用电子元器件检测方法6.1.3敏感电阻的检测图6-1-3万用表检测热敏电阻1．热敏电阻的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.3敏感电阻的检测图6-1-4万用表检测光敏电阻2．光敏电阻的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.4电容的检测图6-1-5LCR数字电桥测量电容1．用LCR数字电桥直接检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.4电容的检测图6-1-6万用表电容挡测量电容2．用电容挡直接检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.4电容的检测图6-1-7万用表蜂鸣挡检测电容好坏3．用蜂鸣挡检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.5电感、变压器的检测图6-1-8LCR数字电桥测量电感6.1常用电子元器件检测方法6.1.5电感、变压器的检测图6-1-9使用万用表电阻挡判断电感好坏6.1常用电子元器件检测方法6.1.6二极管的检测图6-1-10万用表判断普通二极管1．普通二极管的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.6二极管的检测图6-1-11稳压二极管稳压值的测量2．稳压二极管的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.6二极管的检测图6-1-12万用表判断发光二极管3．发光二极管的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.6二极管的检测图6-1-13使用电源判断发光二极管3．发光二极管的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.6二极管的检测图6-1-14万用表判断红外发光二极管4．红外发光二极管的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.6二极管的检测图6-1-15万用表判断光敏二极管5．光敏二极管的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.6二极管的检测6．桥堆的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.7三极管的检测1．使用万用表二极管挡检测图6-1-16三极管类型及基极判断示意图6.1常用电子元器件检测方法6.1.7三极管的检测图6-1-17三极管极性判断示意图6.1常用电子元器件检测方法6.1.7三极管的检测图6-1-18万用表的三极管检测插孔2．使用万用表三极管专用挡检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.7三极管的检测图6-1-19三极管极性检测方法2．使用万用表三极管专用挡检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.8场效应管的检测图6-1-20万用表检测MOS场效应管6.1常用电子元器件检测方法6.1.9机电元件的检测图6-1-21万用表检测电磁继电器的线圈1．继电器的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.9机电元件的检测图6-1-22万用表检测电磁继电器的触点1．继电器的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.9机电元件的检测图6-1-23万用表检测开关2．开关的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.9机电元件的检测图6-1-24万用表检测电机3．干簧管的检测4．电机的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.10其他常见元件的检测图6-1-25话筒检测1．扬声器的检测2．驻极体的检测6.1常用电子元器件检测方法6.1.10其他常见元件的检测图6-1-26晶体的检测3．晶体的检测6.2电路板的调试步骤图6-2-1电源分割实物图1．将电源单独分块，第一步进行电源部分测试。2．将信号采集部分分开，第二步进行信号采集部分测试。3．第三步进行中央处理电路测试。4．第四步进行输出控制电路测试。5．第五步进行高压危险电路测试。6．第六步进行整机电路测试。6.2电路板的调试步骤图6-2-2带自恢复保险丝的接线板1．电源调试6.2电路板的调试步骤图6-2-3测量电源输出电压1．电源调试6.2电路板的调试步骤图6-2-4电压反馈电路故障分析1．电源调试6.2电路板的调试步骤图6-2-5输出端故障1．电源调试6.2电路板的调试步骤图6-2-6开关量信号的传输2．输入信号调试6.2电路板的调试步骤图6-2-7模拟量信号的处理2．输入信号调试6.2电路板的调试步骤图6-2-8模拟量信号的处理电路的仿真图2．输入信号调试6.2电路板的调试步骤图6-2-9模拟量信号的处理电路板实物图2．输入信号调试6.2电路板的调试步骤图6-2-10中央处理单元电路板实物3．中央处理单元调试6.2电路板的调试步骤图6-2-11直流无刷电机驱动单元电路实物图4．输出控制单元调试6.2电路板的调试步骤图6-2-12低压小功率直流电机驱动单元电路实物图4．输出控制单元调试6.2电路板的调试步骤图6-2-13玩具语音电路图和实物图4．输出控制单元调试6.2电路板的调试步骤图6-2-14存在高压大容量电容的电路板断电后的检测5．高压电路调试6.2电路板的调试步骤图6-2-15电路板中高压部分走线的导线间距5．高压电路调试6.2电路板的调试步骤图6-2-16电路板测试点6．整机电路调试6.3故障判断方法图6-3-1手机充电器电路板电容爆炸实物图6.3.1观察法6.3故障判断方法图6-3-2电视机遥控器电路板导线断裂实物图6.3.1观察法6.3故障判断方法图6-3-3机顶盒电源适配器的故障电路板6.3.2听查法6.3故障判断方法图6-3-4实施干扰检查法的电路图6.3.3激励法1．干扰检查法6.3故障判断方法图6-3-5实施短路检查法的电路图6.3.3激励法2．短路检查法6.3故障判断方法图6-3-6采用断路检查法检查的电路板6.3.3激励法3．断路检查法6.3故障判断方法图6-3-7采用信号寻迹检查法检查的电路6.3.3激励法4．信号寻迹检查法6.3故障判断方法6.3.3激励法5．敲击检查法6.3故障判断方法6.3.4探测法1．电压检查法图6-3-8采用电压检查法检查的电路6.3故障判断方法6.3.4探测法2．电流检查法图6-3-9采用电流检查法检查的电路6.3故障判断方法6.3.4探测法2．电流检查法图6-3-10万用表电流插孔及挡位6.3故障判断方法6.3.4探测法3．电阻检查法图6-3-11采用电阻检查法的电路板6.3故障判断方法6.3.4探测法4．波形检查法图6-3-12采用波形检查法的电路6.3故障判断方法6.3.4探测法4．波形检查法图6-3-13电路工作波形图6.3故障判断方法6.3.5试代法1．故障再生法图6-3-14典型的电话机的电路原理图（局部）6.3故障判断方法6.3.5试代法1．故障再生法图6-3-15更改后的电路6.3故障判断方法6.3.5试代法2．替换法表6-3-1常见元器件失效概率器件的种类容易失效的原因与后果电池（镍镉电池、镍氢电池、普通一次性纸包装电池、锂电池）能充电的电池在深度过放电后会导致电池不可恢复的损坏，所以长期储存不充电很容易损坏，过充电也经常会因为高温损坏电池。除此之外，它还有记忆效应，会导致容量的降低而失效。不可充电的电池在过放电后还长期放置的话，电解液会透过包装溢出，损坏外围的电子设备。高压大电流半导体器件由于高电压大电流的存在，大部分失效的器件都是被高压击穿PN结，常见元件有大功率三极管、场效应管、二极管等。有刷电动机由于换向器的存在而导致火花，最常见的是换向器烧蚀，导致噪声和耗电同时上升。换向器烧蚀后又经常干扰其附近的电子设备。换向器烧蚀严重后，电动机就彻底不转了，形同废铁。但它的优点是比无刷电动机便宜，所以广泛使用在玩具等低档设备中。6.3故障判断方法6.3.5试代法2．替换法表6-3-1常见元器件失效概率硬电线(直径较细的单芯电线)一般的故障是折断，在焊点的根部折断。大电流继电器一般越超过额定电流使用，驱动感性负载的继电器故障率高一些。大电流连接器一般是因为接触电阻太大而烧蚀，或者超过额定电流使用。高压包既然有高压，它的失效率一定不低可调电容、可调电阻劣质的可调电容、可调电阻经常出现滑动触片接触不良的情况小电流信号继电器如果继电器有轻微的接触不良，流经继电器触点的是电流和电压都很小的信号，那继电器触点的微弱电阻变化都容易被弄到信号中去。比如这个时候传递的是音频，那故障发生的时候，经常能听见输出端有“沙沙”的杂音；如果传送的是视频，则有可能会有随机的横纹带flash的半导体芯片大部分失效都是因为内部的flash信息丢失，其实这个时候，器件大多并没有物理性的损伤，大多重新编程一次就好了。扣除这个因素，其失效率和一般晶体管和半导体器件相当6.3故障判断方法6.3.5试代法2．替换法表6-3-1常见元器件失效概率电解电容一般有2种失效的情况，一种是过电压或者反接导致炸裂，一种是电解液干涸(一般高温环境才能出现)。电压越高、容量越大的电解电容出现故障的概率越高高密度连接器连接脚多了，出现接触不良的概率当然也大。比如PCI连接器、内存条连接器等。使用环境如果不够干燥、灰尘多也会大幅度降低连接器的可靠性无源晶体不起振是最常见的，还有频率误差偏大也很常见。还有一种故障是频率跑到标称额率的1/3，比如标称27MHz，结果跑到9MHz纸基线路板强度最低，一般是单面板。板材较脆，抗潮湿环境性能最差。很多售价很低的电路板在潮湿天气会出故障，都是因为使用了这种电路板。这种电路板铜皮和板基的附着力较差CRT显像管虽然又大又笨重，但是它和磁头一样是很皮实的器件。最常见的老化是散焦。其次是其内部的三基色荧光粉的老化速度不一样，导致偏色6.3故障判断方法6.3.5试代法2．替换法表6-3-1常见元器件失效概率LCD玻璃片这一般是那种廉价电子设备的LCD显示屏。大部分的不良是玻璃片和PCB连接的部分不良，比如斑马条和斑马纸。还有就是LCD受冲击碎裂LCD显示屏基本是坏点或者背光不良，比较恶劣的坏点是整行整列的坏，或者损坏整个矩形区域电源变压器一般短时间的过电压和过电流，都不至于损坏变压器，但是长时间超过其额定功率使用导致的发热烧毁是发现得最多的防火线路板强度稍低，一般是单面板，板材较脆高阻值电阻一般是大于100kΩ的电阻，他的故障率高于一般电阻，电阻越大越容易失效，工作温度越高越容易失效焊点焊点本来不算是一个元件，但是它也能影响电子产品的品质。这里假设所有焊点在制造的时候，都是良品，但是长期使用后，由于反复的热胀冷缩，发热元件连接脚的焊点最容易出问题，其次是重量很重的元件的焊点，被经常性的冲击和振动，也会容易出问题6.3故障判断方法6.3.5试代法2．替换法表6-3-1常见元器件失效概率激光头一般是读光盘的灵敏度下降，激光头老化后，会出现某些品质好的光盘可以读出来、某此差劲的光盘就很难读，这就是激光头老化的前期症状。工作波长越短的激光头，就越容易受灰尘指纹之类的东西影响软电线(直径较细的多芯电线)一般的故障是折断，在焊点的根部折断，但其折断的概率要低于单芯的硬线陶瓷电容失效的，一般就是漏电压电陶瓷发声片由于这种器件质地很脆，所以在外力挤压后经常发生碎裂；还有在它上面电镀的导电电极容易脱落，也是常见的故障DIP开关整体故障率不高磁头很坚硬的器件，有且仅有见过长期使用后被磨损的个体。早期失效的，不仅没见过，也没有听说过小信号电缆大部分故障体现在电缆端点的连接器上，还有如果电缆经常折叠，收放也会导致电缆内部折断，这一点最好的例子是立体声耳机，它在插头的尾部和耳塞根部的那段电缆都很容易在内部折断6.3故障判断方法6.3.5试代法2．替换法表6-3-1常见元器件失效概率无刷电动机寿命比有刷电动机好无数倍，但是在一些高速旋转的风扇上(比如CPU的散热风扇)，经常看见其轴承出问题，导致噪声大增、耗电上升有源晶体这种晶体，还没见过跑不起来的，频率的稳定度也无可挑剔。但是见过几个有源晶体频率跑到标称频率的1/3驻极体麦克风长期使用有可能会导致麦克风的增益下降LED一般是因为过电压和过电流而损坏粗电线由于其粗大，抗各种机械力破坏的能力就很不错。但是见过因为过流而烧毁塑料皮的，不过概率很低带MaskROM的半导体芯片失效率和一般晶体管和半导体器件相当电感只要不超过额定