电路与电子系统故障诊断技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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马敏 著

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• 电路故障诊断
• 电子系统故障诊断
• 故障排除
• 电路分析
• 电子技术
• 维修技术
• 测试技术
• 故障检测
• 电子电路
• 系统维护

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121279751

版次：1

商品编码：11886312

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-02-01

用纸：胶版纸

页数：280

字数：506000

正文语种：中文

内容简介

　　本书较全面地介绍电路与电子系统的故障诊断方法，主要内容包括：数字电路、模拟电路、混合电路及微机系统的测试与故障诊断。本书还从实用的角度出发，讲解电路的维修技术，介绍当前热门的可测性设计技术。故障诊断的发展离不开测试技术的发展，本书最后还根据作者多年的科研和工程经验介绍网络化测试仪器的设计、面向信号的自动测试系统知识等。本书提供电子课件。

作者简介

　　马敏，2011。08-电子科技大学仪器科学与技术副教授。本科：嵌入式系统软件技术，32学时，教授时间2005年，2006年，2007年。信息论导论，32学时教授时间2005年，2006年，2010年。数据域测试及仪器48学时教授时间2006年，2007年，2008年，2009年。电路与电子系统故障诊断32学时教授时间2011年，2012年，2014年。研究生课程如下嵌入式系统及软件工程硕士40学时教授时间2008年嵌入式操作系统及应用工程硕士40学时教授时间2008年。自动测试系统集成技术工学硕士40学时教授时间2013年。承担了研究生测试系统课程实验设计项目。

目录

绪论 1
0．1 电路与电子系统的复杂性 1
0．2 电路与电子系统故障诊断的必要性 2
0．3 电路与电子系统测试的特点 2
0．3．1 模拟电路与系统测试的特点 2
0．3．2 数字电路与系统测试的特点 3
0．3．3 混合电路测试的特点 4
0．4 本书主要内容 4
本章参考文献 6
第1章 电子系统常用故障诊断方法 7
1．1 常见故障诊断方法 7
1．1．1 基于故障模型的诊断方法 7
1．1．2 基于机器学习的诊断方法 9
1．1．3 基于信号处理的方法 10
1．1．4 基于解析模型的方法 11
1．1．5 基于知识的故障诊断方法 12
1．1．6 故障诊断方法的发展趋势 14
1．2 基于故障树的故障诊断方法 15
1．2．1 故障树分析法中的基本概念和
符号 16
1．2．2 故障树的生成 17
1．2．3 IEEE 1232的系统结构 19
1．2．4 IEEE 1232模型文件 19
1．2．5 IEEE 1232的推理机服务 20
本章参考文献 21
第2章 数字电路测试与故障诊断 22
2．1 数字电路测试方法概述 22
2．1．1 数字电路测试的基本概念 22
2．1．2 数字电路测试的必要性和复杂性 22
2．1．3 数字电路测试的发展 24
2．2 数字电路故障模型与测试 25
2．2．1 故障及故障模型 25
2．2．2 故障测试 27
2．2．3 故障冗余 29
2．3 数字电路测试的基本任务 30
2．3．1 测试矢量的产生 30
2．3．2 测试响应的观测 31
2．4 可测性与完备性 32
2．4．1 可测性 32
2．4．2 完备性 32
2．5 复杂系统的分级测试 33
2．5．1 子系统一级的测试 33
2．5．2 微机系统的测试 34
2．6 穷举测试法 34
2．6．1 单输出无扇出电路 35
2．6．2 带汇聚扇出的单输出电路 38
2．6．3 各输出不依赖于全部输入的
多输出电路 40
2．7 故障表方法 40
2．7．1 固定式列表计划侦查 41
2．7．2 固定计划定位 42
2．7．3 适应性计划侦查和定位 44
习题 47
本章参考文献 48
第3章 组合电路与时序电路的故障诊断 50
3．1 通路敏化 50
3．1．1 敏化通路 50
3．1．2 通路敏化法 51
3．1．3 关于一维敏化的讨论 53
3．1．4 多维敏化 55
3．2 d算法 56
3．2．1 d算法的基础知识 56
3．2．2 d算法的基本步骤 58
3．2．3 d算法举例 58
3．2．4 扩展d算法 63
3．3 布尔差分法 68
3．3．1 布尔差分的基本概念 68
3．3．2 布尔差分的特性 69
3．3．3 求布尔差分的方法 70
3．3．4 单故障的测试 73
3．3．5 多重故障的测试 76
3．4 故障字典 78
3．5 时序逻辑电路的测试 78
3．6 迭接电路法 79
3．6．1 基本思想 79
3．6．2 同步时序电路的组合迭接 80
3．6．3 异步时序电路的组合迭接 82
3．7 状态变迁检查法 85
3．7．1 初始状态的设置 85
3．7．2 状态的识别 88
3．7．3 故障的测试 88
3．7．4 区分序列的存在性 89
习题 91
第4章 模拟电路与混合信号的故障诊断 92
4．1 模拟电路测试的复杂性 92
4．1．1 模拟电路故障诊断概述 92
4．1．2 模拟电路故障诊断技术的产生 92
4．1．3 模拟电路故障特点 93
4．1．4 故障诊断是网络理论的一个重要
分支 93
4．2 模拟电路的故障模型 94
4．3 模拟电路的故障诊断方法 95
4．3．1 传统的故障诊断方法 96
4．3．2 目前的故障诊断方法 96
4．3．3 发展中的新故障测试方法 97
4．4 故障字典法 99
4．4．1 直流域中字典的建立 99
4．4．2 频域中字典的建立 103
4．4．3 时域中字典的建立 107
4．4．4 故障的识别与分辨 110
4．5 混合信号测试概述 112
4．5．1 混合信号的发展 112
4．5．2 混合信号测试面临的挑战 112
4．5．3 混合信号的基本测试方法 113
4．5．4 混合信号测试的展望 114
4．6 数模/模数转换器简介 115
4．6．1 数模转换器 115
4．6．2 模数转换器 118
4．7 混合信号测试总线 124
4．7．1 IEEE 1149．4电路结构 124
4．7．2 IEEE 1149．4测试方法 126
4．7．3 IEEE 1149．4标准指令 126
本章参考文献 128
第5章 电路板维修技术 130
5．1 维修前的准备 130
5．1．1 维修设备和工具 130
5．1．2 安全技术 130
5．1．3 感官训练 131
5．2 检修技术和方法 131
5．2．1 电路检修原则 131
5．2．2 具体电路问题及故障处理顺序 132
5．2．3 故障维修方法 132
5．2．4 小结 145
第6章 微机系统的故障诊断 147
6．1 存储器的测试 147
6．1．1 RAM中的故障类型 148
6．1．2 测试的若干原则性考虑 149
6．1．3 存储器测试方法 150
6．1．4 各种测试方法的比较 155
6．2 ROM的测试方法 156
6．3 微处理器的测试 157
6．3．1 ?P的算法产生测试 158
6．3．2 ?P功能性测试的一般方法 161
6．3．3 ?P功能性测试的系统图方法 166
6．4 利用被测系统的应用程序进行测试 168
6．4．1 基本概念 168
6．4．2 应用程序的模型化 168
6．4．3 关系图 170
6．4．4 测试的组织 172
6．4．5 通路测试的算法 174
习题 177
本章参考文献 177
第7章 可测性设计 178
7．1 可测性设计的概念 178
7．1．1 可靠性的定义 178
7．1．2 可靠性的主要参数指标 179
7．1．3 可测性设计的提出 179
7．2 可测性设计的发展 180
7．2．1 可测性的起源与发展过程 180
7．2．2 国内情况 181
7．2．3 关键的技术 182
7．2．4 国际标准 183
7．2．5 可测性设计发展趋势 185
7．3 可测性的测度 186
7．3．1 基本定义 186
7．3．2 标准单元的可测性分析 188
7．3．3 可控性和可观测性的计算 190
7．4 可测性设计方法 191
7．5 内建自测试设计 194
7．5．1 多位线性反馈移位寄存器 195
7．5．2 伪随机数发生器 197
7．5．3 特征分析器 198
7．5．4 内建自测试电路设计 200
7．6 边界扫描技术 202
7．6．1 JTAG边缘扫描可测性设计
的结构 203
7．6．2 工作方式 205
7．6．3 边缘扫描单元的级联 206
7．6．4 JTAG的指令 207
7．6．5 JTAG应用举例 208
7．6．6 JTAG的特点 210
本章参考文献 210
第8章 网络化测试仪器 212
8．1 分布式自动测试系统 212
8．1．1 分布式系统概述 212
8．1．2 分布式系统结构及其特点 213
8．1．3 分布式系统的优势 214
8．1．4 分布式自动测试系统 215
8．2 网络化测试仪器 217
8．2．1 网络化测试仪器概述 217
8．2．2 网络化测试仪器设计规范 217
8．3 LXI总线测试仪器 233
8．3．1 LXI总线的发展 233
8．3．2 LXI测试仪器的基本特性 233
8．3．3 LXI测试仪器的分类 235
8．3．4 LXI测试仪器的结构与电气
特性 238
8．3．5 LXI测试仪器的网络设置
与通信 242
8．3．6 LXI测试仪器的触发与同步 247
8．3．7 LXI测试仪器IVI驱动接口设计
方法 250
本章参考文献 253
第9章 面向信号的自动测试系统 254
9．1 自动测试系统概述及发展 254
9．1．1 自动测试系统的框架结构 254
9．1．2 自动测试系统的提出与发展 255
9．1．3 面向信号自动测试系统 257
9．1．4 面向信号的自动测试系统的
技术框架 258
9．2 IEEE 1641协议 260
9．2．1 IEEE 1641的提出 260
9．2．2 信号的层次结构 261
9．2．3 IEEE 1641标准的不足 263
9．3 ATML标准 263
9．3．1 XML标记语言 263
9．3．2 ATML标准 264
9．3．3 协议与自动测试系统各部分
的关系 265
9．4 IVI技术 266
9．4．1 可互换虚拟仪器技术 266
9．4．2 IVI技术 267
9．4．3 IVIsignal 269
9．5 自动测试系统应用 270
9．5．1 自动测试系统的软件结构 270
9．5．2 测试过程 272
本章参考文献 272

前言/序言

　　在电路与电子系统飞速发展的大环境下，集成电路的集成度越来越高且集成电改产生规模越来越大，行业间界限的模糊化，使得电子设备正在加速向各行业渗透。电子设备的可靠性、安全性成为人们越来越注重的问题，因而对系统进行故障诊断，及早发现故障所在并预防是很有必要的。先进的电路与电子系统故障诊断技术对各种类型电路板的故障诊断提供了便利，维修人员可以根据电路板出现的不同特征，利用相关测试仪器，快速地定位到故障元件并进行准确的维修，确保电路与电子系统的正常运行。如今，掌握电路与电子系统故障诊断技术不仅可以节省人力物力，还可以延长电子设备的使用寿命，这门技术已成为产业从业人员，特别是技术维修人员必备的技能。
　　本书是电子科技大学的特色教材。全书共9章，从理论性和实用性的角度出发，较全面地介绍电路与电子系统故障诊断的基本理论和维修应用方面的技能，主要内容包括：第1章讲述电子系统常用的故障诊断方法，介绍对于电子系统常用的故障诊断方法及关于故障诊断的基础知识；第2章讲述数字电路测试与故障诊断，介绍数字电路的经典诊断方法，并指出其实施的困难；第3章讲述组合逻辑电路和时序电路中最常使用的故障诊断方法，同时简要介绍有时滞测试问题；第4章讲述模拟电路和混合信号的测试诊断方法；第5章讲述电路板的维修技术；第6章讲述微机系统的故障诊断方法，重点阐述存储器和微处理器的故障诊断；第7章讲述可测性设计，重点阐述可测性的定义、计算方法和提高可测性测度的设计原理；第8章讲述网络化测试仪器，即着重介绍LXI总线仪器；第9章讲述面向信号的自动测试系统等。
　　本书覆盖面广，理论与实际结合，能较好地满足广大读者的需求，可作为高等学校电路系统、检测计量及自动测试、计算机、信息技术等专业高年级本科生和研究生教材，也可供电路设计或测试人员学习参考。
　　本书向使用教师提供配套电子课件、习题参考答案等，请登录华信教育资源网注册下载。
　　本书的编写参考了大量近年来出版的相关技术资料，其中主要参考了作者的博士导师陈光礻禹教授编著的《数据测试及仪器》，在这里对陈教授表示衷心的感谢。书中模拟电路测试部分编写时得到了龙兵教授提供的资料，在此深表谢意。
　　由于电路与测试技术发展迅速，作者学识有限，书中误漏之处难免，望广大读者批评指正。
　　作者
　　于电子科技大学

探寻技术的边界：失控的信号与被遗忘的节点 在科技飞速发展的今天，我们赖以生存和进步的现代文明，无一不构建在错综复杂的电子系统之上。从驱动城市运转的智能电网，到连接世界的通信网络，再到保障生命健康的医疗设备，这些庞大的数字神经元彼此交织，共同谱写着时代的乐章。然而，正如任何精密仪器都有其脆弱之处，这些看似无懈可击的系统，也时常面临着隐匿的挑战——故障。 当电流偏离既定轨道，信号在传输过程中扭曲变形，或者某个关键的节点突然沉默，整个链条便可能随之崩溃，带来意想不到的混乱甚至灾难。然而，在这些看似不可解的“失控”背后，并非全然的神秘。它们是技术本身在特定条件下所显露出的“病症”，是系统运行逻辑中的细微裂痕，是设计与现实碰撞后产生的“遗忘”。 本书并非旨在揭示那些普遍存在的、 textbook 式的电路和电子系统故障处理流程。市面上充斥着大量关于元器件损坏、焊接不良、短路断路等基础问题的详尽手册，它们提供了必要的知识基础，如同医生学习人体构造。然而，当面对那些更加棘手、更加隐蔽、甚至带有“个性化”色彩的故障时，单纯的教科书知识往往显得捉襟见肘。 我们所关注的，是那些隐藏在正常运行数据下的异常波动，是那些偶然出现却又难以复现的“幽灵信号”，是那些因为系统复杂性而导致的“蝴蝶效应”，是那些设计初衷未曾预料到的“边缘情况”。这些故障，往往不是某个单一元器件的简单失效，而是多个因素在特定时间、特定环境下的“共谋”。它们如同精心伪装的间谍，潜伏在系统的深处，伺机而动。 想象一下，一个庞大的金融交易系统，在亿万分之一秒的延迟中，可能导致天文数字的损失。一个先进的航空导航系统，一次微小的信号干扰，便可能威胁到数千人的生命安全。一个复杂的工业控制网络，一次不合时宜的指令传递，便可能引发大规模的生产事故。这些并非危言耸听，而是信息时代我们必须正视的现实。 本书的价值，在于提供一种更加宏观、更加深入的视角，去理解电子系统故障的本质。它不拘泥于孤立的故障点，而是将其置于整个系统的运行环境中进行审视。我们探讨的，是如何从纷繁复杂的数据流中，捕捉那些不易察觉的“异常指纹”；如何利用先进的建模与仿真技术，模拟故障发生时的系统行为，从而预测其潜在影响；如何通过对系统架构、工作流程、甚至环境因素的综合分析，锁定故障发生的根本原因，而非仅仅止步于表面症状的修复。 我们将会深入探讨一些常常被忽略，但却至关重要的方面： 1. 隐匿的信号失真： 信号在传输过程中，不仅仅是幅度和频率的变化，更可能伴随着微小的相位偏移、瞬态噪声的叠加、甚至非线性失真。这些微小的变化，在简单的电路中或许不值一提，但在高速、高频、以及对时间同步性要求极高的系统中，却可能成为引发级联故障的导火索。我们将分析各种常见的信号失真形式，以及它们在复杂系统中如何累积和放大，最终导致系统性能下降甚至完全失效。 2. 跨越边界的耦合效应： 在高度集成的电子系统中，不同模块、不同功能单元之间的电磁耦合、热耦合、以及逻辑耦合，往往是设计时难以完全规避的。当某个模块发生异常时，其产生的干扰可能会“越界”影响到其他原本正常的模块，引发意想不到的连锁反应。本书将深入分析这些跨越边界的耦合机制，以及如何通过系统布局、屏蔽、滤波等手段来降低其风险。 3. 软件与硬件的“交界处”： 现代电子系统，硬件与软件的界限日益模糊。很多时候，看似是硬件故障，实则是软件控制逻辑的缺陷，反之亦然。我们将会探讨，在硬件触发的异常条件下，软件的容错机制是如何失效的；或者，在软件指令出现偏差时，硬件是如何做出“误解”的反应。这种软硬件协同分析，是理解复杂系统故障不可或缺的一环。 4. 时间的“魔法”与“诅咒”： 很多故障的发生，与时间的精确性息息相关。时序错误、竞争条件（race condition）、以及不同步的时钟信号，都可能在极短的时间窗口内，导致数据的错误读取或处理。我们将深入研究这些时间相关的故障模式，以及如何通过时序分析、状态机监控等方法来识别和解决它们。 5. 被遗忘的“边缘情况”： 设计者在构建系统时，往往会考虑到绝大多数的正常工作场景。然而，那些极端、罕见的“边缘情况”，比如极端的温度变化、不稳定的电源供应、或者特殊的输入组合，却可能成为系统“不可承受之重”。本书将侧重于分析这些被遗忘的场景，以及如何通过压力测试、失效模式与影响分析（FMEA）等方法来提前发现并规避它们。 6. 诊断的“艺术”与“科学”： 故障诊断，不仅仅是简单地更换元器件。它需要逻辑推理、模式识别、以及对系统整体工作原理的深刻理解。我们将探讨各种先进的诊断技术，包括但不限于：基于模型的状态估计、基于数据挖掘的异常检测、以及基于人工智能的故障预测与诊断。这些技术，能够帮助我们从海量的运行数据中，提炼出有价值的信息，加速故障定位的进程。 本书的目标读者，是那些在电子系统开发、测试、维护、以及研究领域工作的专业人士。无论是资深的工程师，还是崭露头角的研究者，都可能在应对日益复杂的电子系统挑战时，找到新的思路和启发。我们希望能够帮助读者建立起一种“全局观”，理解故障并非孤立事件，而是系统在特定条件下所表现出的“生命体征”的一种体现。 通过对这些深入的探讨，我们并非要制造恐慌，而是要武装头脑。理解并掌握这些更深层次的故障诊断技术，意味着我们能够构建出更加稳定、更加可靠、更加智能的电子系统，从而更好地驾驭技术，服务于人类的未来。 这是一场关于技术本质的探索，是一次对失控信号的深度解读，也是对那些被遗忘的节点的一次细致搜寻。

评分☆☆☆☆☆

我是一名刚刚接触电子技术不久的学生，看到这本书的名字，觉得它可能很适合我。我对电子世界充满了好奇，但很多时候，当电路板上出现问题时，我总是无从下手。我特别希望这本书能够为我提供一个清晰的学习路径，从基本的电路原理出发，逐步引导我掌握诊断各种故障的方法。我希望书中能够包含一些基础的电子元件知识，以及它们可能出现的常见故障。例如，电阻、电容、二极管、三极管等，在电路中扮演什么角色，当它们损坏时会表现出什么样的迹象。我尤其关注书中是否会讲解如何使用一些基础的测量仪器，比如示波器、万用表等，以及如何通过这些仪器来判断电路是否正常工作。如果书中能提供一些实际的电路案例，并一步步演示如何进行故障排查，那将对我非常有帮助。我希望通过阅读这本书，能够增强我的动手能力和解决问题的信心，能够独立地分析和解决一些简单的电子故障，从而为我未来更深入的学习打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，整体色调沉稳，字体也比较大气，给人一种专业、厚重的感觉。翻开第一页，纸张的触感不错，印刷清晰，这一点对于一本技术类书籍来说至关重要，能大大提升阅读体验。虽然我对其中的具体技术细节还不太了解，但从排版上看，似乎章节划分得比较清晰，目录也做得比较细致，这对于初学者来说无疑是件好事，可以帮助我们快速找到自己感兴趣或者需要解决的问题。我特别关注的是书中案例的选择，希望能够涵盖一些当前比较普遍且棘手的故障类型，例如在一些智能家居设备或者汽车电子系统中经常出现的干扰问题、信号衰减等等。如果能有图文并茂的分析，并提供详细的检测步骤和维修思路，那将是极大的帮助。而且，我希望书中不仅仅停留在理论层面，而是能结合实际操作，比如介绍一些常用的测量工具的使用方法，或者给出一些实用的判断技巧。总而言之，这本书给我一种“干货满满”的期待感，希望能从中汲取到实用的知识，为我今后的学习打下坚实的基础，甚至在遇到实际问题时能提供一些灵感和解决方案。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计给我一种耳目一新的感觉，那种简洁而又不失专业的设计风格，让我一下子就产生了想要翻阅的冲动。我是一名业余爱好者，对电子设备总是充满了探索欲，但往往在遇到一些小问题时，就只能望洋兴叹。我非常希望能在这本书中找到一些实用的、易于理解的故障排除技巧，尤其是一些针对日常家用电器的小毛病。比如，我的电脑偶尔会出现一些奇怪的状况，或者家里的音响设备突然失灵，我希望能从这本书里学到一些初步的判断方法，而不是简单地交给维修人员。我更关注的是，书中能否提供一些“一看就懂”的图示或者流程图，帮助我快速定位问题所在。如果能有一些关于“常见故障原因分析”或者“DIY维修小妙招”之类的章节，那将是极大的福音。我希望这本书能够让我对电子设备有更深层次的认识，不仅仅停留在表面，而是能够了解它们是如何工作的，以及当它们出现问题时，我们能够通过哪些简单的方式去尝试解决。我期待这本书能成为我手中的“万能钥匙”，帮助我解决生活中的一些小烦恼，并且在探索电子世界的道路上，给我带来更多的乐趣和成就感。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在电子产品研发一线工作的工程师，我对于能够提升故障诊断效率和准确性的技术资料一直抱有浓厚的兴趣。这本书的出现，无疑为我打开了一扇新的窗口。我尤其关注书中是否能深入探讨不同类型电子系统的共性故障模式，以及针对这些模式的系统性诊断方法。例如，在数字电路设计中，时序问题和信号完整性一直是困扰开发人员的难题，我希望书中能提供一些前沿的分析工具和处理策略。同时，对于模拟电路的噪声抑制和干扰分析，以及电源系统中的稳定性和效率问题，我也期待能有更深刻的见解。这本书的潜在价值在于，它能否帮助我构建一个更全面的故障诊断思维框架，不仅仅局限于具体的元器件失效，而是能够从系统整体的角度去审视问题，找出问题的根源。此外，我对于书中是否会提及一些先进的诊断技术，例如基于AI的故障预测与诊断，或者一些自动化测试和在线监测技术，也充满了期待。如果能有具体的算法分析和实现方法，那将是极大的惊喜。

评分☆☆☆☆☆

老实说，拿到这本书的时候，我有点犯愁，因为我对电子电路这块儿的知识实在是有些薄弱，很多时候遇到一些小电器出问题，只能束手无策，或者找师傅来修，感觉自己像个“技术小白”。这本书的名字听起来就挺高大上的，“故障诊断技术”，感觉离我有点遥远，但又隐隐觉得，也许它能成为我的“救星”。我翻看了目录，发现里面有一些名词我之前听都没听过，这让我既有点畏惧，又充满好奇。我比较在意的是，书中是否会用通俗易懂的语言来解释那些复杂的原理，会不会有很多晦涩难懂的公式和图表？我希望作者能够从最基础的概念讲起，循序渐进，让像我这样的“小白”也能慢慢跟上。我特别希望能看到一些关于“怎么看电路图”或者“如何用万用表”之类的基础讲解，这些都是我急需掌握的技能。如果书中能提供一些常见的家庭电器（比如电视、冰箱、洗衣机）的故障排除案例，并且给出详细的图解和操作指南，那简直太棒了！我希望这本书能让我从“只会用”变成“会修”，甚至能对电子设备有更深入的了解，发现一些潜在的设计缺陷或者提升空间。

评分☆☆☆☆☆

可以

评分☆☆☆☆☆

书还行，物流有点磨叽

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可以

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可以

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可以

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书还行，物流有点磨叽

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书还行，物流有点磨叽

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