墨菲定律--從細節(jié)上查找問題的原因

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

經(jīng)驗表明，數(shù)據(jù)手冊或應(yīng)用筆記中描述的電路出現(xiàn)問題時，出故障的很少是IC。 導(dǎo)致問題的原因幾乎都是構(gòu)建的電路沒能達到文檔中的要求，而這類故障往往是墨菲定律引起的。 最簡單的墨菲定律稱，“只要可能出問題，就會出問題”，但我想把它重新表述為，“物理定律始終會發(fā)揮作用，即使你根本沒注意，它也會起作用。”

發(fā)布電路有幾條假設(shè)： 電源無噪聲，高頻和低頻去耦良好，低阻抗，并且電壓正確無誤；源阻抗和負載阻抗符合目標(biāo)應(yīng)用的要求；無源組件符合其規(guī)格；環(huán)境不會給電路帶來噪聲；測試儀器能正常工作。

即使工程師原本希望解決問題，但有時候，很難說服他們提供診斷所需要的細節(jié)。 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，或者功耗超過其處理能力；使用的是什么測試儀器，是否檢驗過并且工作正常。 事實上，在很多情況下，當(dāng)我要求對方提供這些細節(jié)時，要么對方放棄提問，要么告訴說“哦，我們把問題解決了！” 通常這意味著，在尋找細節(jié)的過程中，造成問題的原因也就顯現(xiàn)出來了。

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

如果系統(tǒng)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行簡單的功能測試。 通常這種測試可以用數(shù)字萬用表(DMM)和示波器在現(xiàn)場進行。 檢查每個節(jié)點的電壓是否符合預(yù)期，系統(tǒng)中不存在振蕩（除非需要振蕩，此時，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。 同時檢查是否有干焊（高阻抗）接頭。

有問題時，要把所有的東西都檢查一遍。 美國前總統(tǒng)羅納德·里根說過一句很好的俄語（他也是個演員，知道怎樣背臺詞）： “Доверяй, нопроверяй。”[ “Doveryai，no proveryai。”俄羅斯古諺語。

用英語來說就是，“相信，但要驗證。”] 其中包括測試儀器；我們很容易會想當(dāng)然地認為，它們工作正常，但實際上可能不正常。有一次，我浪費了好幾個小時，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(xiàn)，我的電流表有一個引腳因干接頭的原因，電阻超過了25 Ω，導(dǎo)致整個問題的罪魁禍?zhǔn)渍菧y試儀器，而不是發(fā)電機本身。

只有當(dāng)你證明了問題不是出在墨菲定律上之后，才需要開始分析電路。

作者簡介

James Bryant [james@jbryant.eu] 從1982年起擔(dān)任ADI歐洲地區(qū)的應(yīng)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)會會員(MIEE)以及對外廣播新聞處(FBIS)會員。 除了熱情鉆研工程學(xué)外，他還是一名無線電愛好者，他的呼叫代號是G4CLF。