墨菲定律--首先要从细节上查找问题

在发布的电路中，为什么我的放大器和转换器总是有问题呢?在进行“模拟IC——维护与馈入”基本知识培训时，经常有人问我这类问题。在回答问题之前，我要求提供更多细节，这让提问者感到惊讶，就好像“发布的电路”这几个字就提供了我需要的所有信息一样。

经验表明，数据手册或应用笔记中描述的电路出现问题时，出故障的很少是IC。 导致问题的原因几乎都是构建的电路没能达到文档中的要求，而这类故障往往是墨菲定律引起的。 最简单的墨菲定律称，“只要可能出问题，就会出问题”，但我想把它重新表述为，“物理定律始终会发挥作用，即使你根本没注意，它也会起作用。”

发布电路有几条假设： 电源无噪声，高频和低频去耦良好，低阻抗，并且电压正确无误;源阻抗和负载阻抗符合目标应用的要求;无源组件符合其规格;环境不会给电路带来噪声;测试仪器能正常工作。

即使工程师原本希望解决问题，但有时候，很难说服他们提供诊断所需要的细节。 有必要知道：可能遇到的源阻抗和负载阻抗;如果电源达不到理想状况;如果工作环境中有磁、静电、电磁或者甚至声学噪声;如果所使用的组件有寄生电抗，对热电、压电或光电很敏感，或者功耗超过其处理能力;使用的是什么测试仪器，是否检验过并且工作正常。 事实上，在很多情况下，当我要求对方提供这些细节时，要么对方放弃提问，要么告诉说“哦，我们把问题解决了!” 通常这意味着，在寻找细节的过程中，造成问题的原因也就显现出来了。

我讨论了电源去耦、环境噪声和简单组件异常属性等问题。如果电路性能出现异常问题，建议大家看看这些专栏，在以前的多期RAQ(非常见问题解答)专栏里 ，依照其中的建议检查一下系统。

如果系统工作不正常，并且检查确认电路与电路图所示完全相同，不妨在尽量多的电路组件上进行简单的功能测试。 通常这种测试可以用数字万用表(DMM)和示波器在现场进行。 检查每个节点的电压是否符合预期，系统中不存在振荡(除非需要振荡，此时，要检查频率、幅度和波形)。 触摸所有组件，确保它们都不是太热。 同时检查是否有干焊(高阻抗)接头。

有问题时，要把所有的东西都检查一遍。 美国前总统罗纳德·里根说过一句很好的俄语(他也是个演员，知道怎样背台词)： “Доверяй, нопроверяй。”[ “Doveryai，no proveryai。”俄罗斯古谚语。

用英语来说就是，“相信，但要验证。”] 其中包括测试仪器;我们很容易会想当然地认为，它们工作正常，但实际上可能不正常。有一次，我浪费了好几个小时，查找交流发电机为什么产生的电流只有 500 mA，而不是>20 A。然后我发现，我的电流表有一个引脚因干接头的原因，电阻超过了25 Ω，导致整个问题的罪魁祸首正是测试仪器，而不是发电机本身。

只有当你证明了问题不是出在墨菲定律上之后，才需要开始分析电路。

作者简介

James Bryant [james@jbryant.eu] 从1982年起担任ADI欧洲地区的应用经理，拥有利兹大学物理与哲学学位。 他还是注册工程师(C.Eng.)、欧洲注册工程师(Eur.Eng.)、电机工程师协会会员(MIEE)以及对外广播新闻处(FBIS)会员。 除了热情钻研工程学外，他还是一名无线电爱好者，他的呼叫代号是G4CLF。