墨菲定律--從細節上查找問(wèn)題的原因

在發(fā)布的電路中，為什么我的放大器和轉換器總是有問(wèn)題呢？在進(jìn)行“模擬IC——維護與饋入”基本知識培訓時(shí)，經(jīng)常有人問(wèn)我這類(lèi)問(wèn)題。[ 我開(kāi)設的模擬基本知識課程可在以下網(wǎng)址找到：http://www.jbryant.eu/courses.htm] 在回答問(wèn)題之前，我要求提供更多細節，這讓提問(wèn)者感到驚訝，就好像“發(fā)布的電路”這幾個(gè)字就提供了我需要的所有信息一樣。

經(jīng)驗表明，數據手冊或應用筆記中描述的電路出現問(wèn)題時(shí)，出故障的很少是IC。 導致問(wèn)題的原因幾乎都是構建的電路沒(méi)能達到文檔中的要求，而這類(lèi)故障往往是墨菲定律引起的。 最簡(jiǎn)單的墨菲定律稱(chēng)，“只要可能出問(wèn)題，就會(huì )出問(wèn)題”，但我想把它重新表述為，“物理定律始終會(huì )發(fā)揮作用，即使你根本沒(méi)注意，它也會(huì )起作用。”

發(fā)布電路有幾條假設： 電源無(wú)噪聲，高頻和低頻去耦良好，低阻抗，并且電壓正確無(wú)誤；源阻抗和負載阻抗符合目標應用的要求；無(wú)源組件符合其規格；環(huán)境不會(huì )給電路帶來(lái)噪聲；測試儀器能正常工作。

即使工程師原本希望解決問(wèn)題，但有時(shí)候，很難說(shuō)服他們提供診斷所需要的細節。 有必要知道：可能遇到的源阻抗和負載阻抗；如果電源達不到理想狀況；如果工作環(huán)境中有磁、靜電、電磁或者甚至聲學(xué)噪聲；如果所使用的組件有寄生電抗，對熱電、壓電或光電很敏感，或者功耗超過(guò)其處理能力；使用的是什么測試儀器，是否檢驗過(guò)并且工作正常。 事實(shí)上，在很多情況下，當我要求對方提供這些細節時(shí)，要么對方放棄提問(wèn)，要么告訴說(shuō)“哦，我們把問(wèn)題解決了！” 通常這意味著(zhù)，在尋找細節的過(guò)程中，造成問(wèn)題的原因也就顯現出來(lái)了。

我討論了電源去耦、環(huán)境噪聲和簡(jiǎn)單組件異常屬性等問(wèn)題。如果電路性能出現異常問(wèn)題，建議大家看看這些專(zhuān)欄，在以前的多期RAQ（非常見(jiàn)問(wèn)題解答）專(zhuān)欄里 ，依照其中的建議檢查一下系統。

如果系統工作不正常，并且檢查確認電路與電路圖所示完全相同，不妨在盡量多的電路組件上進(jìn)行簡(jiǎn)單的功能測試。 通常這種測試可以用數字萬(wàn)用表(DMM)和示波器在現場(chǎng)進(jìn)行。 檢查每個(gè)節點(diǎn)的電壓是否符合預期，系統中不存在振蕩（除非需要振蕩，此時(shí)，要檢查頻率、幅度和波形）。 觸摸所有組件，確保它們都不是太熱。 同時(shí)檢查是否有干焊（高阻抗）接頭。

有問(wèn)題時(shí)，要把所有的東西都檢查一遍。 美國前總統羅納德·里根說(shuō)過(guò)一句很好的俄語(yǔ)（他也是個(gè)演員，知道怎樣背臺詞）： “Доверяй, нопроверяй。”[ “Doveryai，no proveryai。”俄羅斯古諺語(yǔ)。

用英語(yǔ)來(lái)說(shuō)就是，“相信，但要驗證。”] 其中包括測試儀器；我們很容易會(huì )想當然地認為，它們工作正常，但實(shí)際上可能不正常。有一次，我浪費了好幾個(gè)小時(shí)，查找交流發(fā)電機為什么產(chǎn)生的電流只有500 mA，而不是>20 A。然后我發(fā)現，我的電流表有一個(gè)引腳因干接頭的原因，電阻超過(guò)了25 Ω，導致整個(gè)問(wèn)題的罪魁禍首正是測試儀器，而不是發(fā)電機本身。

只有當你證明了問(wèn)題不是出在墨菲定律上之后，才需要開(kāi)始分析電路。

作者簡(jiǎn)介

James Bryant [james@jbryant.eu] 從1982年起擔任ADI歐洲地區的應用經(jīng)理，擁有利茲大學(xué)物理與哲學(xué)學(xué)位。 他還是注冊工程師(C.Eng.)、歐洲注冊工程師(Eur.Eng.）、電機工程師協(xié)會(huì )會(huì )員(MIEE)以及對外廣播新聞處(FBIS)會(huì )員。 除了熱情鉆研工程學(xué)外，他還是一名無(wú)線(xiàn)電愛(ài)好者，他的呼叫代號是G4CLF。