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数字电路的调试

2020-09-07 10:04
2009

数字电路除了能够满足其时序要求外,需要更多关注的是数字电路对一些关键参数的满足,特别是对于边沿敏感的器件,满足不了其上升时间的要求,则芯片工作将会出现异常。

调试的过程中发现一款D触发器构成的一键开关机电路存在问题

image.png 

问题是不接时钟输入端的对天和对地的10nF电容,一键开关机电路工作接近正常,只是有时候出现按键抖动造成的误触发和触发不可靠的问题,当用示波器边沿触发测量按键按下时的波形时发现,当不接对天和对地的那两个电容时,按键按下后的D触发器时钟输入端的波形的上升时间大致为0.5us(500ns),一键开关机电路正常工作;当将对天和对地的电容焊接上之后,示波器测得上升时间在4us以上,一键开关机电路毫无反应。由此可以断定问题就出自这连个电容上边,这两个电容造成按键按下时的上升沿的陡峭程度(科学的术语应该是上升时间)变化,当这个上升沿变得不陡峭时,上升沿触发的D的时钟输入端的输入上升沿满足不了D触发器对上升时间的要求,进而造成不触发,因而一键开关机电路不工作,当换了一些容值较小的电容器后,如换位9pF的,3.3pF的、和能找到容值为0.5pF的电容后,一切工作正常。

  由此可见,数字电路的关键参数确实会影响电路工作的正确性,当电路工作不正常时,首先应该想到的是电路的电压是否正常,芯片是否发热,逻辑表是否满足,电路的时序是否正确,电路的关键参数是否满足,一步一步地查找问题和解决办法,在此期间,很有可能需要借助一些仪表和仪器,如示波器、万用表,网络分析仪、逻辑分析仪等。

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