电路检查指南——个人经验分享

撰写缘由： 由于前几周培训过程中，发现不少同学对电路出现问题该如何解决没有一个比较好的思路，也不知道该从哪里入手，所以撰写此文。
(只是个人经验的分享)

本文以2024-2025学年项目二为例来分析

本文只是个人经验分享，欢迎补充指正！

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0. 检查设备的相关简述

供电设备

建议在电源开机后进行如下检查：
1. 蜂鸣是否开启？

不然到时候电流过大你都没发现

如何开启？短路碰碰看，听听有没有声音就知道了。
2. 限流设定是否合适？
电流设定不能太小，否则很容易触发过流保护
当触发过流保护之后，电源就会从本来的电压源切换为电流源，你会发现电源的输出电压达不到你的设定值

电流也不能设定的太大，否则等到芯片早就烧毁了你都没有注意到

ps.咱们实验室的电源有两路输出，其中3.3/5V的那一路输出似乎没有过流保护！ 所以建议电路可以先使用右侧可以设定保护电流大小的一路输出检测。

检测设备

仪器	档位	用途
万用表	电压档	测量电压
万用表	二极管档位&切换档位	测量短路（如果以上电蜂鸣器就嘀嘀嘀的想，那你可得考虑一下是不是电路的VCC和GND短路了）
万用表	电阻档	测量电阻（如果在回路中测量，只能作为估计，毕竟其实你测的是与其它元器件的并联结果）
示波器	\	观察波形是否正确

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1. 设备是否工作在其应该工作的环境

  电路中的信号输出要正确，首先要确保里面的各种芯片能工作在一个正常的、是我们期望的工作环境。
  以本项目555为例，555要正常工作，首先他的8脚需要接VCC，1脚需要接GND。（不上电让芯片工作，跟不给饭让人打白工有什么区别:sweat_smile:），这两个是让芯片起果效的大前提。所以，当电路没有出现正常输出时，先检查其中各个芯片的供电是否正常。
  此外，在本项目中，通过原理图我们是能够发现555的4脚是接了VCC的，所以我们还可以检查芯片的4脚是否正常接受高电平。在358的两组运放中，他们的正极输入(芯片3脚与5脚)是我们可以认为调控的，通过一个电阻分压是能够直接计算出相关结果的，所以我们也可通过万用表电压档来读取分析这两个脚的电压是否是我们想象中的设定电压。即检查简易可设定的电压是否正确。
  如果上述几点都没有做到的话，那就说明你的芯片或设备的工作环境有问题，这个时候如果能有正常波形才是异类。此时可以从一下几个方面来检查：
– 电路供电没有？

🤡
– 焊接时有没有电路意外联通？
有些同学用引脚做跳线(不建议)的注意看看有没有碰到其它焊锡丝？
使用导线跳线时，裸露在外的线是否太长？是否太散，以至于可能触碰到其余电路部分导致短路？
– 电路焊接时是否有漏焊？
别说，还真有不少同学有这个问题
– 电路焊接时是否有与其它部分的电路相连接？

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2. 按照信号流向分析，按照模块排查问题

2.1 呼吸灯part

  在上面的基础检查完成后，可以按照信号流向进行简单的分析。此处以呼吸灯part为例。
  本项目中要使用led实现呼吸灯的效果，所以在电路正常工作时，led正极的电压使用示波器观察led正极的电压应该能看到近似三角波的波形。但是不少同学在此处遇到了问题，这个时候我们就可以按照信号的流向来分析：

• 观察图1可以发现，led部分主要有两个模块，一个是555脉冲回路，另一个是358放大器积分回路。很显然，358给led的信号的源头是来自前方的555脉冲回路，所以此时我们可以先用示波器观察555的3脚，看看它的输出波形是否正确。如果是我们所想要的方波，那很显然问题在358部分，否则就是555及其电路出了问题。
  > 因为有两个模块，所以从直接检测模块中间波形的操作，可以让我们迅速发现问题是在前面555的部分还是后面358的部分。可以快速定位出问题的模块！
  >
  > 不过此次项目回路比较短，如果流的越长，那我是觉得这种按照信号流向分析的想法就更为关键！

如果是358部分出了问题

  如果是358部分出了问题，在此，先让我们回顾一下积分电路的一个大概原理，如图2所示。我们都知道会长课上提过的一个虚短虚断（即运放的正极电压和负极电压可以近似相等，且近似可以视为没有电流从正脚或负脚流入运放），但这是有前提的：需要该电路工作在负反馈状态（现在不懂也没有关系，只需要知道信号的输出需要通过一定的操作返回到负极上面）。
  所以根据以上信息，我们可以知道电路要输出理想波形，首先负反馈需要接好，所以检查一下以下两点：
– ①、正极和负极的回路有无接反？
– ②、输出与负端输入的反馈回路（此处为Rf和Cf）是否正确连接

如果接反了，那就成正反馈了。
如果反馈回路出问题了，那就是根本没有反馈了。

  但在确保工作在反馈状态后，电路还不能一定正常工作。回顾以下我们的原理，我们就会发现：这里回路的工作情况还会受U_REF的影响。考虑到这里是一个固定的电压，所以我们可以使用万用表读取读数，观察这个读数是否是原理图中电阻分压应该有的读数。如果不正确，那就又可能是电阻拿错了，或者电路连接错了。

如果是555出了问题

  同上，那你就简单分析一下555的原理，它与外界电路是如何搭配，使得它能够输出脉冲？当你想清楚原理后，你也就自然而然知道该从哪里去下手分析了。

ps.如果在检查完以上状况后发现问题似乎还在，那你就得考虑一下是不是有可能虚焊等原因了。

不要看着感觉焊的没什么问题，眼睛是会骗人的，测出来的没问题才是没问题！

2.2 加法器part

  其实加法器电路也同理，先才有模块化分而治之的思想，我们将信号发生器和我们的运算电路分割开来。我们可以先用示波器来观察信号的输出是否正确，如果正确的话，那问题就出在运算相关的电路上面了。但如果不正确，那就说明信号发生器设置错误，那等你信号发生器设置正确了再检查一次吧。
  至于电路检查的部分，其实跟前文积分电路检查可以说没有什么大的区别了哈:wink:。

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3. 焊接排查

  其实这里也没多少好说的，我就大概列一下一些注意的地方：
  首先修复很明显可能短路的部分。
  然后电压表调成二极管档，按下切换或select按键，将两只表笔触碰在一起，如果听到声音，那就说明成功调成短路档。
  此时将表笔两端放在回路中你需要测量的地方开始测量即可

什么？你说你不知道你该测哪？那你就按照我上面提到的分析方法去测啊！

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4. 调试注意事项

• 调试时记得清理干净自己的桌面！
  > 你剪下来的各种引脚、留在桌面上的锡丝、清理下来的锡都是导电的！ 这很有可能导致你在测试时引起你的电路背面误触，造成短路，损毁你的电路！
• 接线时当心线与线直接的接触
  > 举一个简单的小栗子，想想你给电路板供电的两根电源导线，如果他们在调试时位置放的不好，恰巧裸露的部分碰到一起，那会发生什么事情呢？:frowning:
• 尽量少的连接导线
  > 其实像本次项目中，如果你只测量555的部分，那其实跟358相关的连线你都可以不接，这样看着清爽，有些同学还不用头疼地线接不下了的问题
  此外，较少的导线看着也让人心里舒服。一肚子怨气的调试效果肯定不如带着清爽利落的心情调试的效果
• 更改电路连接时关闭电源
  > 安全最重要！ 虽然说现在的电压在你做项目时也不能把你怎么样，但如果没有养成良好的习惯，等到以后做一些危险的项目时，小则电路损毁陪陪钱，大则我就不敢说了
• 测量芯片上引脚电压时，能测旁边元器件的引脚，就不要直接测芯片的引脚
  > 芯片上引脚和引脚的距离太近了，很有可能在你测量的时候手一滑，刚好和旁边的引脚触碰在了一起，至于代价，当你因此报废了几个芯片就自己有数了。
  所以建议焊接时别直接把周边的元器件插的那么死，留点位置来调试。
  此外，示波器探头能钩就钩，解放一只手不舒服吗:open_hands:

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5. 小小的总结

  其实也没有什么好总结的。
  希望看了的同学都能有所收获，而不再是两眼一抹黑该干嘛都不知道了。