z电子产品调试工艺

2020-03-03 05:25:51 来源：范文大全收藏下载本文

电子产品整机装配完成后，必须通过调试才能达到规定的技术要求。装配工作仅仅是把成千上百个元器件按照设计图纸要求连接起来，每个元器件的特性参数都不可避免地存在着微小的差异，其综合结果会使电路的各种性能出现较大的偏差，加之装配过程中产生的各种分布参数的影响，不可能使整机电路组装起来之后马上能正常工作，使各项技术指标达到设计要求。因此必须进行调试。

电子产品的调试包括三个工作阶段内容：研制阶段的调试、生产阶段的调试。研制阶段的调试往往与电路的原理性设计同时进行，是对设计方案的验证性试验，是设计印制电路板的前提条件。根据研制阶段调试步骤、方法、过程，设计出合理、科学、高质、高效的调试工艺方案，有利于后阶段的调试。电子整机产品的调试是在生产过程中的工序，安排在印制电路板的装配以后进行。各个部件必须通过调试，才能进入总体装配工序，形成整机。这两个阶段的调试工作的共同之处是，包括调整与测试两个方面，即用测试仪器、仪表调整各个单元电路的参数，使之符合预定的性能指标，然后再对整个产品进行系统的测试。

下面主要介绍电子产品生产过程中的调试工艺。 1.调试工艺方案设计

调试工艺方案是指一整套适用于调试某产品的具体内容与项目（例如工作特性、测试点、电路参数等）、步骤与方法、测试条件与测试的仪表、有关注意事项与安全操作规程。调试工艺方案的优劣直接影响到后阶段的效率和产品的质量，所以制定调试工艺方案时调试内容要具体、切实、可行、测试条件必须具体、清楚，测试仪器选择合理，测试数据尽量表格化（以便从数据中寻找规律）。调试工艺方案一般有五个内容。 ⑴ 确定调试项目及每个项目的调试步骤、要求 ⑵ 合理安排调试工艺流程

调试工艺流程的安排原则是先外后内，先调试结构部分，后调试电气部分；先调试独立项目，后调试有相互影响的项目；先调试基本指标，后调试对质量影响较大的指标，整个调试过程是循序渐进的。例如电视机各个单元电路：电源电路、放电路、扫描电路、视放电路、伴音电路等都调试好后，才进行整机调试。 ⑶ 合理安排调试工序之间的衔接

在工厂的流水线作业式生产中对调试工序之间的衔接要求很高，否则整条生产线会出现混乱甚至瘫痪。为了避免重复或调乱可调元件，要求调试人员除了完成工序调试任务外，不得调整与本工序无关的部分，调试完成后还要做好标记，并且还要协调好各个调试工序的进度。在本工序调试项目中，若遇到有故障的底板且在短时间内较难排除时，应作好故障记录，再转到维修线上修理，防止影响调试生产线的正常运行。 ⑷ 选择调试手段

① 要营造一个优良的调试环境，尽量减小如电磁场、噪声、湿度、温度等环境因素的影响。 ② 根据每个调试工序的内容和特性要求配置好一套有合适精度的仪器。

③ 熟悉仪器仪表的正确使用方法，根据调试内容选择出一个合适、快捷的调试操作方法。 ⑸ 编制工艺文件主要包括调试工艺卡、操作规程、质量分析表 2.调试仪器

⑴ 调试仪器选择原则

在调试工作中，调试质量的好坏，在某种程度上，取决于调试仪器的正确选择与使用。为此，在选择仪器时，应掌握以下原则：

① 测量仪器的工作误差应远小于被调参数所要求的误差。在调试工作中，通常要求调试中产生的误差，对于被测参数的误差来说，可以忽略不计。在调试中所产生的误差，除调试仪器的工作误差外，还要考虑测试方法及测试系统的误差，但后者在制定测试方案时，就已经考虑到，并采取措施加以消除，故该误差可以忽略不计。 ② 仪器的测量范围和灵敏度，应符合被测电量的数值范围。例如选用测量用信号源，若工作频率较低，可选用低频信号发生器，输出信号幅度为几十毫伏～几伏；若工作频率较高，可选用高频信号发生器。当然在选择信号源时，信号输出方式、输出阻抗等指标也要满足要求。 ③ 调试仪器量程的选择，应满足测量精度的要求。如指针式仪表，被测量值越接近满度值误差就越小。如果选用数字式仪表，其测量误差一般多发生在最后一位数字上，所以测量量程的选择，应使其测量值的有效数字位数尽量等于所指示的数字位数。

④ 测量仪器输入阻抗的选择，要求在接入被测电路后，应不改变被测电路的工作状态，或者接入电路后所产生的测量误差，在允许范围之内。 ⑤ 测量仪器的测量频率范围（或频率响应），应符合被测电量的频率范围（或频率响应）。否则就会因波形畸变而产生测量误差。 ⑵ 调试仪器的组成

一般通用电子测量仪器，都只具有一种或几种功能。要完成某一产品的测试工作，往往需要多台测试仪器及辅助设备、附件等组成一个调试、测试系统。

在调试、测试流水作业线上，每个调试、测试工序（位）所需的仪器、仪表，调试工艺文件中有明确规定。操作者必须按连接示意图正确接线，然后按调试工艺卡的要求完成调试、测试。

为了保证仪器、仪表的正常工作和测试结果精度，在现场布置和接线方面需要注意以下几个问题：

① 调试、测试线上所用仪器、仪表，都应经过计量并在有效期内（一般每年进行一次计量校准）。

② 仪器的布置应便于操作和观察，做到调节方便、舒适、灵活、视差小、不易疲劳。 ③ 仪器、仪表统一接地，并与待调试的地线相连，且接线最短。

④ 仪器、仪表重叠放置时，应注意安全稳定。把体积小、重量轻的放在上面；有的仪器把大功率晶体管安装在机壳的外面，重叠时应注意不要造成短路；对于功率大、发热量多的仪器，要注意仪器的散热和对周围仪器的影响。

⑤ 为了保证测量精度，应满足测量仪器的使用条件，对于需要预热的仪器，开始使用时应达到规定的预热时间。

⑥ 对于高增益、弱信号或高频的测量，应注意不要将被测件的输入与输出接线靠近或交叉，以免引起信号的串扰及寄生振荡。 ⑶ 调试中的干扰

在电子技术中，一般把来自设备系统外部的无用信号称为干扰，而把由设备或系统内部产生的无用信号称作噪声。这些无用信号在测试过程中，以不同形式对有用信号产生干扰。在正常情况下，所使用的仪器都是经过计量合格的仪器，其内部噪声产生的影响，可以忽略不计。因此测试过程中所受影响主要是外部各种干扰，这些干扰影响主要表现为仪器读数显著地偏大或偏小、读数不稳、随机跳动，甚至使仪器不能正常工作。一旦发现这种情况，应查明原因，采取相应的措施加以抑制。 3.整机产品调试

⑴ 调试人员技能要求

① 懂得被调试产品整机电路的工作原理，了解其性能指标的要求和使用条件。 ② 能正确、合理地选择和使用测试仪器、仪表。 ③ 掌握测量、调试方法及测试数据处理的方法。

④ 能运用电路基础知识去分析和排除调试过程中出现的故障。 ⑤ 严格遵守安全操作规程。 ⑵ 电子整机产品调试基本步骤 ① 整机通电前的检查。在通电前检查整机连线及接插件是否安装正确，各仪器连接及工作状态是否正常。

② 测量电源工作情况若调试单元是外加电源，则先测量其供电电压是否适合；若由自身电路产生，则应先断开负载，检测其在空载和接入假定的负载时的电压是否正常，若电压正常，则再接原电路。

③ 通电观察。电路通电后，不要急于调试，首先观察有无异常现象，如冒烟、异味、元件发烫、保险丝熔断等，若发生异常现象，就立即关断电源，查明原因。 ④ 根据电路的功能分块进行调试。分块调试比较理想的调试程序是按信号的流向进行，这样可以把前面调试过的输出信号作为后一级的输入信号，为最后整机调试创造条件。

⑤ 参数调整。在进行上述调试时，可能需要对某些元器件的参数加以调整。调整参数的方法一般有以下两种：

a.选择法。通过替换元器件来选择合适的电路参数。电路原理中，在这种元件的参数旁边通常标注有“﹡”号，表示需要在调整中才能准确地选定。因为反复替换元件很不方便，一般总是先接入可调元件，待调整确定了合适的元件参数值后，再换上与选定参数值相等的固定元件。

b.调节可调元件法。在电路中已经装有可调整元件，如电位器、微调电容器或电感器。其优点是调节方便，并且电路工作一段时间以后，如果状态发生变化，可以随时调整；但可调元件的可靠性差一些，体积也比固定元件大。

⑥ 整机性能测试和调试。由于使用分块调试方法，有较多调试内容已在分块调试中完成，整机调试只须测试整机性能技术指标是否与设计指标相符，若不符合再做出适当的调整。 ⑦ 整机通电老化。大多数的电子产品在调试完成后，均需进行通电老化，目的是提高电子产品工作的可靠性。 ⑧ 环境试验。环境试验就是对稳定产品进行常规考核，以考验电子产品在相应环境下正常工作的能力。

4.小型电子整机或单元电路板的调试

小型电子整机指功能单

一、结构简单的整机，如收音机、随身听、电视机等，它们的调试工作量较小，单元电路板的调试是整机总装和总调的前期工件，其调试质量会直接影响到电子产品的质量和生产效率，它是整机生产过程中的一个重要环节。小型电子整机和单元电路板的调试方法、步骤等大致相同。小型电子整机或单元电路板调试的一般工艺过程如图5.7所示。

图5.7 小型整机或单元电路板调试的一般工艺过程 ⑴ 外观直观检查

小型电子整机或单元电路板通电调试之前，应先检查印制电路板上有无明显的元器件插错、漏焊、拉丝焊和引脚相碰短路等情况。检查无误后，方可通电。 ⑵ 静态工作点的测试和调整

静态工作点是电路正常工作的前提。因此电路通电后，首先应测试静态工作点。静态工作点的调试就是调整各级电路无输入信号时的工作状态，测量其直流工作电压和电流是否符合设计要求。因为测量电流时需要将电流表串入电路，可能引起电路板连接的变动，很不方便。而测量电压，只要将电压表并联在电路两端就行了。所以一般静态工作点的的调整，都是测量电压。若需知道直流电流的大小，可根据阻值的大计算出来，也有一些电路，为了测试方便，在印制电路板上预留有测试用断点，待接入电流表测量出电流数值后，再用焊锡连接好。 ① 晶体管静态电流工作点的调整。调整晶体管的静态工作电流就是调整它的的偏置电阻，使它的集电极电流达到电路设计要求的数值。调整是从最后一级开始，逐级往前进行。各级调整完毕后，接通所有的各级的集电极电流的检测点，即可用电流表检查整机静态电流。 ② 集成电路静态调整。由于集成电路本身的结构特点，其静态工作点与晶体管不同，集成电路能否正常工作，一般看其各脚对地电压是否正确。但有时还需对整个集成块的功耗进行测试，除能判断其能正常工作外，还能避免可能造成的电路元器件的损坏。测试的方法是将电流表接入供电电路中，测量电流值，计算耗散功率。 ⑶ 动态特性的测试 ① 波形、点频测试与调整。静态工作点正常以后，便可进行波形、点频（固定频率）的调试。小型电子整机需要进行波形、点频的测试与调整的单元部件较多。例如放大电路需要测试波形，接收机的本机振荡器既要测试波形，又要测试频率。测试单元电路板的各级波形时，一般需要在单元电路板的输入端输入规定频率、幅度的交流信号，测试时应注意仪器与单元电路板的连接线。特别是测试高频电路时，测试仪器应使用高频探头，连接线应采用屏蔽线，且连线尽量短，以避免杂散电容、电感以及测试引线两端的耦合对测试波形、频率准确性的影响。

② 频率特性的测试与调整。频率特性是指输入信号电压幅度恒定时，电路的输出电压随输入信号频率的变化而变化的特性。它是收音机、电视机等产品的主要性能指标。因此在电子产品的调试是，频率特性的测量是一项重要的测试技术。在单元电路的调试中，一般采用扫频法。扫频法测量是利用扫频信号发生器实现频率特性的自动或半自动测试。因为信号发生器的输出频率是连续扫描的，因此扫描简捷、快速，而且不会漏掉被测频率特性的细节，是用扫描法测出的动态特性不够准确。 ⑷ 整机性能的测试

单元电路板经静态工作点、波形、点频以及频率特性等项目调试后，还应进行性能指标的综合测试。不同类型的单元电路板其性能指标各不相同，调试时应根据具体要求进行，保用合格的单元电路板提供给整机进行总装。 5.电子产品调试中故障的查找和排除

电子产品在生产过程中由于元器件及工艺问题，难免会出现一些故障，因此检修必将成为调试工作的一部分。如果掌握了一定的调试方法，就可以较快地找到产生故障的原因，使检修过程大大缩短。一个具有相当电路知识的、积累了丰富经验的调试人员，往往根据故障现象很快就判断出故障的大致部位和原因。因此研究和掌握一些故障查找和排除的方法，是十分有益的。

故障查找和排除的方法很多，采用适当的方法，查找判断和确定故障具体部位及其原因，是故障检测的关键。下面介绍的各种故障检测方法，是长期实践中总结归纳出来的行之有效的方法。具体应用中还要针对具体检测对象，交叉、灵活加以运用，并不断总结适合自己工作领域的经验方法，才能达到快速、准确、有效排除故障。 ⑴ 观察法

观察法是通过人体感觉发现电子产品故障的方法，是各种仪器设备通用的检测过程的第一步。观察法又可分为不通电观察法和通电观察法。

① 不通电观察法。在不接通电源的情况下，打开产品外壳进行观察。用直观的方法和使用万用表电阻挡检查有无断线、脱焊、短路，接触不良，检查绝缘情况、保险丝通断、变压器好坏、元器件有无烧坏等。

查找原因一般先采用为不通电观察。因为很多故障的发生往往是由于工艺上的原因，特别是刚刚装配好还未经过调试的产品或者装配质量很差的产品，而这种故障原因大多凭眼睛观察就能发现。注意：只有当采用不通电观察法不能发现问题时，才可以采用下面的需要通电才能检查的方法。

② 通电观察法。接通电子产品电源开关，观察是否有冒烟、烧断、烧焦、打火、元器件发烫等异常现象，若发现异常立即断电分析原因。通过观察，有时可以确定故障原因，但大部分情况下并不能确认故障确切部位及原因，必须配合其他检测方法，分析判断，才能找出故障所在。

⑵ 数值检测法

借助万用表对电子线路电压、电流、电阻的检测数据，来判断故障所在。

① 电阻法。电阻法就是用万用表电阻挡来检测电阻、电容、二极管、三极管、集成电路等元器件的好坏及整机电路是否有短路、开路现象。

a.故障元件的检测。对有怀疑的元器件，从电路板上拆下，根据第二章学过的知识，用万用表电阻挡对元器件进行测试，从而可以判断元器件的好坏。 b.测量直流稳压电源输出端对地电阻是否正常，从而可以判断电源电路是否有对地短路或开路故障。

c.集成电路在路电阻测量。集成电路的内部电路或外围元件损坏，绝大多数情况都会表现出电阻值的变化，因此测量集成电路引脚的在路电阻，与正常值进行比较，就可以发现阻值异常的部位。

② 电压法。电子线路正常时，线路各点都有一个确定的工作电压，通过测量电压来判断故障的方法称为电压法。电压法是通电检测手段中最基本、最常用的方法。检测直流电压一般分为三步：

a.测量稳压电路输出端是否正常。

b.各单元电路及电路的关键点电压是否正常。

c.电路主要元件如三极管、集成电路各管脚电压是否正常。

③ 电流法。由于万用表直接测量电流较为麻烦，需要焊开元件，串入电流表，故此法在检修中较少使用。而使用较多的是间接法，即测量电路中某一已知电阻上的压降，用欧姆定律求得电流。 ⑶ 跟踪法

信号传输电路，包括信号获取（信号产生），信号处理（信号放大，转换，滤波，隔离等）以及信号的执行电路，在现代电子电路中占很大的比例。这种电路的检测关键是跟踪信号的传输环节，可分为信号寻迹法和信号替代法两种。 ① 信号寻迹法。用单一频率的信号源加在整机的输入单元的入口，然后使用示波器或万用表等测试仪器，从前到后逐级观测各级的输出电压波形或幅度，直到查出故障。 ② 信号替代法。利用不同的信号源加入待修产品的有关单元的输入端，替代整机的工作时该级的正常输入信号，以判断各级电路的工作情况是否正常，从而可以迅速确定产生故障的原因和所在单元。检测的次序是从产品的输出端单元开始，逐步移向最前面的单元。这种方法适用于各单元电路是开环连接的情况，缺点是需要各种信号源，还必须考虑各级电路之间的阻抗匹配问题。 ⑷ 波形观察法

用示波器检查整机各级电路的输入和输出波形是否正常,是检修波形变换电路、振荡器、脉冲电路的常用方法。这种方法对于发现寄生振荡、寄生调制或外界干扰及噪声等引起的故障，具有独到之处。 ⑸ 替换法

替换法是用规格性能相同的元器件、电路或部件，代替电路中被怀疑的相应部分，从而判断故障所在的一种检测方法，也是电路调试、检修中最常用、最有效的方法之一。 ⑹ 整机比较法

用正常的整机，与待修的产品进行比较，还可以把待修产品中可疑部件插换到正常的产品中进行比较，在比较中发现问题，找出故障所在。比较法与替代法没有原则的区别，只是比较的范围不同，二者可配合起来进行检查，这样可以对故障了解更加充分，并可以发现一些其他方法难以发现的故障原因。 ⑺ 分割测试法

这种方法是逐渐断开各级电路的隔离元件或逐块拨掉各块印制电路板,使整机分割成多个相对独立的单元电路,测试其对故障现象的影响。这种方法对于检查短路、高压和击穿等一类有可能进一步烧坏元件的故障，有一定控制作用，是一种比较好的检修方法。 ⑻ 电容旁路法

在电路出现寄生振荡或寄生调制的情况下,利用适当容量的电容器,逐级跨接在电路的输入端或输出端上，观察接入电容后对故障现象的影响，可以迅速确定有问题的电路部分。 6.调试的安全措施

在调试过程中，调试人员要接触到各种电源以及可能遇到高压电路，高电压、大容量电容器等，为保证调试人员的人身安全和避免测试仪器和元器件的损坏，必须严格遵守安全操作规程，并注意以下各项安全措施。 ⑴ 测试周围环境的安全

测试场所除注意整洁外，室内要保持适当的温、湿度，场地内外不应有激烈的振动和很强的电磁干扰，测试台及部分工作场地必须铺设绝缘橡胶垫。在调试大型机高压部分时，应在机器周围铺设合乎规定的地板或绝缘胶垫，并将场地用拉网围好，必要时可加“高压危险”警告牌，并应放好电棒。工作场地必须有消防设备，灭火器应适用于灭电气起火，不会腐蚀仪器设备。

在使用及调试MOS器件时，由于MOS器件输入阻抗很高，容易因静电感应高电势而被击穿，因此必须防静电。操作工作台面最好使用防静电垫板，操作人员需手带静电接地环。使用或存放MOS器件，不能使用尼龙及化纤等材料的容器，周围空气不能太干燥，否则各种材料的绝缘电阻会很大，有利于静电的产生和积累。 ⑵ 供电设备的安全

测试场所内所有的电源开关、保险丝、插头座和电源线等，不允许有带电导体裸露部分，所用的电器材料的工作电压和工作电流不能超过额定值。

当调试设备使用调压变压器时，注意调压器的接法。由于输入端与输出端不隔离，因此接到电网时必须使公共端接零线，比较安全。如果在调压器后面接一个隔离变压器，则输入线无论如何连接，均可保证安全。后面连接的电路必要时可另接地线。 ⑶ 测量仪器的安全措施

测试仪器设备的外壳易接触的部分不应带电，非带电不可时，应加以绝缘覆盖层防护，仪器外部超过安全低电压的接线端品不应裸露，以防止使用者触摸到。仪器及附件的金属外壳都应良好接地，与机壳相通的接线柱的标志为“”，不与机壳通用的公用接线柱或插孔的标志为“﹡”。仪器电源线必须采用三芯的，地线必须与机壳相连，电缆长度应不短于2m，电源插头外壳应采用橡皮或软塑料绝缘材料。 ⑷ 操作安全措施

在接通电源前，应检查电路及连线有无短路等情况。接通后，若发现冒烟、打火和异常发热等现象，应立即关掉电源，由维修人员来检查并排除故障。调试时，至少有两人在场，以防不测。操作人员不允许带电操作，若必需和带电部分接触时，应使用带有绝缘保护的工具操作。调试时，应尽量学会单手操作，避免双手同时触及裸露导体，以防触电。在更换元器件或改变连接线之前，应关掉电源，待滤波电容放电完毕后再进行相应的操作。

调试工作结束或离开工作场所前应将所有仪器设备关掉，并拉下电源总闸，方可离去。