數(shù)字電子技術(shù) 第六版 課件 4ch8-2 故障診斷

第4章組合邏輯電路4.8

故障診斷4.8.1恒定電平4.8.2加法器常見故障的查找與排除4.8.3數(shù)值比較器常見故障的查找與排除4.8.4譯碼器的常見故障的查找與排除第4章組合邏輯電路4.8

故障診斷4.8.5優(yōu)先編碼器常見故障的查找與排除4.8.6數(shù)據(jù)選擇器常見故障的查找與排除4.8.7譯碼顯示電路常見故障的查找與排除當邏輯器件的輸入或輸出電平始終不發(fā)生變化時，則稱為恒定電平，輸入和輸出可能為高電平，也可能為低電平。產(chǎn)生恒定電平的原因各異，在大多數(shù)情況下，原因是互不相關(guān)的，故障產(chǎn)生的原因可能是對地短路，也可能是對電源短路，或與另一個輸入端或輸出端短路等，為查明原因，還應(yīng)檢查集成器件引腳與PCB（或?qū)嶒灠澹┲g的連線情況。4.8.1恒定電平4.8.2加法器常見故障的查找與排除右圖所示為TTL4位超前進位加法器CT74LS283的故障診斷示意圖，設(shè)4位輸入二進制數(shù)分別為A=A3A2A1A0，B=B3B2B1B0，輸出和數(shù)為S=S3S2S1S0。常見故障：在輸入二進制數(shù)A中，A1不為1時，輸出和數(shù)都不正確，只有A1為1時，輸出和數(shù)才是正確的。一、加法器常見故障現(xiàn)象二、加法器查找常見故障的方法與技巧檢測加法器故障方法之一是：為A、B兩個輸入提供兩組輸入數(shù)據(jù)，一組恒為0，另一組為二進制數(shù)的可能取值，即用下面的方法查找故障，首先取B3B2B1B0=0000，再將A3A2A1A0接4位二進制數(shù)的各種取值組合，現(xiàn)取0000、0100、0001、0010,加法器沒有故障時，輸出和數(shù)S3S2S1S0等于A輸入的四位二進制數(shù)。4.8.2加法器常見故障的查找與排除二、加法器查找常見故障的方法與技巧而實際得輸出和數(shù)為0010、01100011、0010，由以上相加的結(jié)果可看出，在輸入的4組二進制數(shù)中，A1不為1的前三組數(shù)中，輸出和數(shù)都不正確，只有第4組輸入的二進制數(shù)中A1為1時，輸出結(jié)果才是正確的，這是由于輸入A1恒為高電平造成的，這說明故障出在輸入端A1上，這時應(yīng)檢查A1的外接線和芯片相應(yīng)引腳是否接觸不良（懸空）或誤接到高電平上。4.8.2加法器常見故障的查找與排除4.8.3數(shù)值比較器常見故障的查找與排除右圖所示為4位數(shù)值比較器CT74LS85故障診斷示意圖，輸入數(shù)據(jù)分別為A=A3A2A1A0，B=B3B2B1B0。常見故障：當A和B輸入相同的4位二進制數(shù)時，輸出Y（A=B）不為高電平1，而是其他兩個輸出中的一個為高電平1。一、數(shù)值比較器常見故障現(xiàn)象二、數(shù)值比較器查找常見故障的方法與技巧上述故障現(xiàn)象說明數(shù)值比較器輸入端存在開路（或誤接高電平或短路）的情況，使輸入兩組數(shù)據(jù)不相等，導(dǎo)致了輸出錯誤，檢測方法是向A、B兩組數(shù)據(jù)輸入端輸入相同的4位二進制數(shù)，如取A=B=0101，然后再將上述A、B兩組數(shù)取反，即A=B=1010，沒有故障時，上述兩種情況檢測的結(jié)果是相同的,即輸出Y（A=B）=1，如果輸入端中有一個恒為高電平或恒為低電平時，則會出現(xiàn)Y（A>B）或Y（A<B）變?yōu)楦唠娖?，然后查出那個數(shù)據(jù)輸入端出了故障。4.8.3數(shù)值比較器常見故障的查找與排除

二、數(shù)值比較器查找常見故障的方法與技巧關(guān)于數(shù)值比較器的輸出故障可用下列方法進行檢測：（1）取A、B兩組4位二進制數(shù)都為0，這時Y（A=B）應(yīng)為高電平，其他兩個輸出端

Y（A>B）、Y（A<B）都為低電平0。（2）取B=B3B2B1B0=0000，A=A3A2A1A0=0001，此時Y（A>B）輸出高電平1，其他兩個輸出Y（A=B）、Y（A<B）都為低電平0。（3）A=A3A2A1A0=0000,B=B3B2B1B0=0001，

此時Y（A<B）輸出高電平,其他兩個輸出Y（A>B）、Y（A=B）都為低電平0。當然A和B也可取其他數(shù)據(jù)，只要能說明A、B兩組數(shù)據(jù)的相等，大于或小于的關(guān)系即可。4.8.3數(shù)值比較器常見故障的查找與排除

4.8.4譯碼器常見故障的查找與排除右圖為TTL3線-8線譯碼器CT74LS138的故障診斷示意圖，A2、A1、A0為3位二進制代碼的輸入端,Y0~Y7為輸出端，低電平有效，有三個使能端：STA高電平有效，STB和STC低電平有效，當使能端的控制電平加錯了，則譯碼器不能正常工作，要使譯碼器能正常工作，三個使能端接的電平必須正確，即取STA=1、STB=STC=0。一、譯碼器常見故障現(xiàn)象4.8.4譯碼器常見故障的查找與排除常見故障：（1）譯碼器輸出Y0~Y7都為低電平。（2）譯碼器輸出Y0~Y7都為高電平。（3）譯碼器工作，在輸入3位二進制代碼時，只有部分輸出端（如Y2、Y3、Y6、Y7）可輸出有效低電平為0。一、譯碼器常見故障現(xiàn)象二、查找常見故障的方法與技巧（1）譯碼器輸出Y0~Y7都為低電平。首先檢查芯片電源引腳VCC和外接電源之間的連線，如連線正確；測量芯片電源引腳VCC有沒有加上電壓，測量結(jié)果沒有電壓，測外接電源輸出端電壓，輸出電壓正常，這說明外接電源輸出電壓沒有加到芯片電源引腳上，這可能是電源到芯片電源引腳之間的連線接觸不良或是斷線，換了一根好的導(dǎo)線，工作恢復(fù)正常。4.8.4譯碼器常見故障的查找與排除二、譯碼器查找常見故障的方法與技巧（2）譯碼器輸出Y0~Y7都為高電平。這說明電源電壓已加到芯片的電源引腳VCC上，但芯片不能正常工作，這時，首先應(yīng)檢查各使能端的接線是否正確，接線沒有錯，測量各使能端上加的電壓是否正確。經(jīng)檢測，STA接高電平,STB接低電平都正確，與STC連接的導(dǎo)線接觸不良（使STC懸空），STC相當于接高電平，使譯碼器不能正常工作,輸出Y0~Y7都為高電平，當將STC改接低電平后，譯碼器恢復(fù)正常工作。4.8.4譯碼器常見故障的查找與排除

二、譯碼器查找常見故障的方法與技巧（3）譯碼器工作，在輸入3位二進制代碼時，只有部分輸出端可輸出有效低電平為0。這說明譯碼器輸入的的二進制代碼存在錯誤，檢測A0引腳高電平和低電平交替出現(xiàn)，正常；再檢查A1引腳，為恒定高電平1，這不正常，使輸入的3位二進制代碼發(fā)生變化，即000→010、001→011、100→110、101→111。因此，當A1恒為高電平時，譯碼器只能譯出2、3、6、7對應(yīng)的4組二進制數(shù)，相應(yīng)輸出Y2、Y3、Y6、Y7依次輸出低電平0，經(jīng)檢查，故障為A1誤接高電平1造成的，誤接的連線改正后，電路恢復(fù)正常工作。4.8.4譯碼器常見故障的查找與排除4.8.5優(yōu)先編碼器常見故障的查找與排除右圖所示為二-十進制優(yōu)先編碼器CT74LS147的故障診斷示意圖，I1~I9為編碼信號輸入端,輸入低電平0請求編碼，輸入高電平1無效，I9優(yōu)先權(quán)最高I8次之，I1最低，Y3Y2Y1Y0為輸出端，輸出為8421BCD碼的反碼。常見故障：請求編碼的信號大于5時，工作正常；小于5時則輸出為5的反碼。一、優(yōu)先編碼器常見故障現(xiàn)象二、優(yōu)先編碼器查找常見故障的方法與技巧根據(jù)故障現(xiàn)象可知，大于5的編碼信號優(yōu)先權(quán)比5高，輸出的編碼正確，小于5的編碼，優(yōu)先權(quán)都比5低，輸出只能為5的反碼，這說明故障可能出在5號編碼輸入I5誤接到低電平0上，經(jīng)檢查了I5確實接在低電平0上，改正后，工作恢復(fù)正常。4.8.5優(yōu)先編碼器常見故障的查找與排除4.8.6數(shù)據(jù)選擇器常見故障的查找與排除右圖所示為8選1數(shù)據(jù)選擇器CT74LS151的故障診斷示意圖，ST為使能端，低電平0有效，Y和Y為互補輸出端，D7~D0為數(shù)據(jù)輸入端，A2A1A0為地址信號輸入端。

一、數(shù)據(jù)選擇器常見故障現(xiàn)象4.8.6數(shù)據(jù)選擇器常見故障的查找與排除常見故障：（1）A2A1A0輸入3位地址碼時，只能選取D0、D1、D2、D34個數(shù)據(jù)輸出。（2）A2A1A0輸入3位地址碼時，輸入的數(shù)據(jù)D0~D7不能依次傳輸?shù)捷敵龆薡。

一、數(shù)據(jù)選擇器常見故障現(xiàn)象二、數(shù)據(jù)選擇器查找常見故障的方法與技巧（1）A2A1A0輸入3位地址碼時，只能選取D0、D1、D2、D34個數(shù)據(jù)輸出。根據(jù)故障現(xiàn)象可知,故障可能出在輸入的地址信號上，由于只能選取低于4位D0、D1、D2、D3輸出，而沒有高4位數(shù)據(jù)D5、D6、D7、D8輸出。因此，故障可能出在高位地址碼A2被誤接低電平上，這時，3位地址信號只能在000、001、010、011四組碼間循環(huán)，自然只能選取D0、D1、D2、D3四個數(shù)碼輸出。經(jīng)檢查，A2確被誤接到低電平0上，說明故障產(chǎn)生原因的分析是正確的?？梢姰斈硞€地址碼輸入端恒為低電平或高電平時，只能選擇部分數(shù)據(jù)輸出。當A2恒為低電平時，只能選取數(shù)據(jù)D0、D1、D2、D3輸出，如A2恒為高電平時，只能選取數(shù)據(jù)D4、

D5、D6、D7輸出。4.8.6數(shù)據(jù)選擇器常見故障的查找與排除二、數(shù)據(jù)選擇器查找常見故障的方法與技巧（2）A2A1A0輸入3位地址碼時，輸入的數(shù)據(jù)D0~D7不能依次傳輸?shù)捷敵龆薡。檢測芯片電源引腳Vcc有電源電壓，檢查D7、D6、···、D0有無數(shù)據(jù)輸入，數(shù)據(jù)輸入正常，檢測使能引腳ST有沒有加上低電平使能電壓，發(fā)現(xiàn)該號腳漏接線，這時ST引腳懸空，相當于輸入高電平，所以數(shù)據(jù)選擇器不工作，將ST引腳接地后,電路工作恢復(fù)正常。4.8.6數(shù)據(jù)選擇器常見故障的查找與排除一、譯碼顯示電路常見故障現(xiàn)象4.8.7譯碼顯示電路的常見故障的查找與排除

下圖為譯碼顯示電路CC74HC4511的故障診斷示意圖。二、譯碼顯示電路常見故障的查找與排除（1）顯示的數(shù)字缺字段首先將顯示譯碼器的燈測試端LT接低電平0，其輸出Ya

~Yg

均為高電平，顯示器a~g七個引腳也測得高電平，應(yīng)顯示

字；如仍缺字段時，則說明顯示器相應(yīng)字段已損壞；如顯示器是好的，譯碼器的輸出端和顯示器引腳之間的連線有錯，也會引起數(shù)字缺字段；如譯碼器與顯示器之間的連線正確，而譯碼器的某個輸出端不受輸入的BCD碼控制，輸出恒為低電平時，也會造成缺字段，則說明譯碼器已損壞，應(yīng)更換。4.8.7譯碼顯示電路的常見故障的查找與排除

二、譯碼顯示電路常見故障的查找與排除（2）不顯示任何數(shù)字首先應(yīng)檢查芯片電源引腳VCC有沒有加上，如電源電壓已加上，檢查共陰數(shù)碼顯示器的公共端COM是否漏接線或是接觸不良，如接線正確；則應(yīng)檢查顯示器有沒有選錯（因為共陰數(shù)碼顯示器和共陽數(shù)碼顯示器的外觀是相同的，很容易選錯）。4.8.7譯碼顯示電路的常見故障的查找與排除二、譯碼顯示電路常見故障的查找與排除（2）不顯示任何數(shù)字如沒有選錯，則需檢查顯示譯碼器的消隱端BI有沒有接到低電平上，如BI=0，,則不顯示數(shù)字，如BI接5V也不錯,則應(yīng)更換顯示譯碼器或數(shù)碼顯示器進行觀察，如還不顯示，則應(yīng)檢查顯示譯碼器