【摘要】现代信息化社会，数字技术应用面非常广泛。随着微电子技术的迅速发展，电路将会越来越复杂，技术人员在设计、调试、安装、维修的时候将会遇到很多无法避免的故障。作为一名合格的工程技术人员首先必须要充分了解数字电路及其发生故障的特点、原因，然后根据实际情况进行故障诊断工作。
【关键词】数字电路;故障;特点;原因;诊断
一、数字电路特点
数字电路就是运用数字信号完成对数字量进行算数运算和逻辑运算的电路。因为它具备逻辑运算和逻辑处理的功能，因此又被称作数字逻辑电路。数字电路按照功能来分可以分为两类，即组合逻辑电路和时序逻辑电路，组合逻辑电路是由最基本的逻辑门电路组合而成的，电路没有记忆功能，它的输出值仅与输入值有关，所以出输出值总随着输入值的变化而变化;时序逻辑电路是由最基本的逻辑门电路和反馈逻辑回来或器件组合而成的，不同于组合电路，时序电路拥有记忆功能，因此它的输出值不仅与输入值有关，与电路之前的状态也有关。首先数字运算使用的是二进制数字信号，同时具备算术运算和逻辑运算的功能，非常适用于运算、比较、存储和决策等多方面的应用;以二进制为基础，操作实现起来比较简单，受电源电压的波动较小，对温差和工艺偏差的包容性较大，可靠性非常好;数字电路的突出优点还体现在它集成度高、体积小、功耗低等多方面上，电路在设计、调试、维护上比较灵活，随着微电子技术的高速发展，数字电路将会取得更大的进步。
随着微电子技术的迅速发展，电路将会越来越复杂，技术人员在设计、调试、安装、维修的时候将会遇到很多无法避免的故障。当电路在运行中，由于不可测的故障影响，电路可能不能正常工作，器械工作也会受到影响。电路故障是指一个或者多个电子元器件因为损坏或接触不良而引起导线短路、虚焊造成电路逻辑功能出现错误不能正常运行的现象。对于组合电路来说，电路如果没有按照真值表要求运行，就被认为出现故障;对于时序电路来说，如果不能按照规定的状态转换图来运行，就被认为存在故障。当电路出现故障时，就必须及时对电路进行检修，只有这样才能保证其他工作的正常运转。电路检修是一项复杂的工作，因为待检测的数字电路，输入值输出值高达上百个;电路包含了组合逻辑和时序逻辑两种结构，并非是简单的组合;有的电路门和记忆元件是封装于一个芯片之内的，本身存在的物理缺陷就很多，难以去直接测量，为此必须找准电路故障原因，对症下药，才能选择合适的检测方法，有效地解决故障问题。
二、电路产生故障的原因分析
1.电路在设计工作中没有充分考虑到电路的参数及其工作条件
（1）数字电路集成度高，负载能力有限
随着集成电路技术的高速发展，数字逻辑电路的集成度越来越高，从小规模集成电路集成、中规模电路集成、大规模电路集成发展至超大规模电路集成，虽然集成规模越来越大，但是针对于具体某一个电路来说，负载能力还十分有限。比如说一个普通的与非门的输出低电压最多可以带10个同类门电路，这就是它的极限值，如果超过了极限值就会出现问题，就会使得电路输出的低电压急速升高破坏电路的原有功能，致使系统不能正常的工作。为此我们必须选择那些负载能力强的集成电路。
（2）集成电路的工作速度较慢
因为数字化集成电路的工作原理，只有当第一组集成电路稳定输出之后才能输入第二组信号，当然也会出现内部延时的状况，进而影响了电路的工作状态。如果电路信号输出挡在输入脉冲较高的时候，就会在输出端产生不稳定故障现象。这些故障还不是很容易检测的，因此在设计的时候就需要考虑到这个因此，选用一些工作速度高的集成电路。
2.线路安装不当，导致接触不良
在线路安装的时候就特别要注意，如果布线和电路芯片安装不当，就会影响电路工作的正常运行。特别是在安装中如果出现断线、桥接、漏线、插错电子元器件、闲置输入端等情况，就都会使得电路运转出现故障。
3.电路工作环境较为恶劣，影响了电路的正常工作
因为现代数字化设备对自身的工作环境都是有一定的要求的，像温度偏高或者是偏低，湿度过大等都会影响电路设备的正常工作，另外对于电器产品来说，环境中过多的电磁干扰也会影响设备的正常运行。
三、数字电路的故障诊断
早在上世纪60年代，数字系统的故障诊断就引起了科技界、工业界的重视，也取得了重大的成果。在数字电路故障诊断中，关键的一步是测试向量的生成，确定施加什么样的激励、在什么地方施加激励可以使故障激活以及确定在什么地方作测量。目前获得数字系统测试主要有两种方法，那就是确定性测试生成和非测试生成两大类，确定性测试生成是指采用测试生成算法自动推导数字电路的测试矢量;非确定性测试生成算法是指人工测试生成，即由测试人员根据对被测系统功能的了解，并结合实际测试经验，用人工的方法产生检测被测系统故障。
不同种类的数字化系统电路有着不同的功能和故障特点。主要有故障字典法、特征分析法和边界扫描测试法。故障字典法就是根据故障特征编制编制成一部故障与特征对应的字典，将其存入标准数据库，建立故障查寻表;特征分析法就是在窗口内观测数据信号的波形，进而提取有效特征;边界扫描测试法是指是一种扩展的自测试技术，在测试时不需要其它的测试设备，只适用于具有边界扫描特性器件的电路板。
现代信息化社会，数字技术应用面非常广泛。随着微电子技术的迅速发展，电路将会越来越复杂。为了提升数字电路工作运行的效率，提高电器使用和产品的制造质量，必须加强对数字电路故障的诊断研究，。只有这样才能有效地提升数字电路的应用水平，提升数字电路的应用质量，拓展其应用范围。
四、总结
作为一名合格的工程技术人员首先必须要充分了解数字电路及其发生故障的特点、原因，然后根据实际情况进行故障诊断工作。只有这样才能保证电路工作的正常运行，促进数字化电路系统的健康发展。
参考文献
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