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Multisim7在计数器电路故障诊断中的应用

Multisim7不仅能仿真正常的电子电路，而且能仿真有故障的电子电路。所谓电路故障是指电子电路使失规定功能的现象。电路故障的诊断就是从故障现象出发，通过对主要测试点的测试，作出分析判断，逐步找出故障的过程。

1 故障诊断的基本步骤

电子电路故障的诊断分为4个步骤，分别是分析电子电路故障症状、确定故障范围、查找故障电路和确定故障位置。

1)分析故障症状。

诊断电子电路故障，首先必须知道电路正常工作的状态，从而当电路的特性发生了改变或偏离时，通过外观检奇和指标测量判定电路出现故障症状，识别出电路故障的类型，对故障作出准确的捕述。

2)确定故障范围。

大多数电路是由若干单元电路组成的，每一个单元电路都有确定的功能。确优化新材料产业化及利用环境定故障范豳实际上就是确定故障出现在哪个单元电路上。在Multisim7仿真软件中可利用虚拟仪表检查单元电路的功能，从而确定电路的故障范围。

3)查找故障电路。

电路的故障范围确定后，根据电路的工作原理，通过合理的测试和分析判断，逐步缩小故障范围。查找电路故障的主要方法有：比较法、从后向前法、信号注入法、断开环路法、隔离法、信号跟踪法。

4)确定故障位置。

确定故障位置就是借助于测试仪器对故障电路的各个支路和节点进行测试，直至查出有故障的元件。

2计数器电路的工作原理

数字集成电路此时按1下确认键是组成数字电路的基本单元。数字集成电路的故障不同，对数字电路的影响也不同。下面以零有效的66进制递减计数器为例，说明数字集成电路故障对数字电路的影响。

2．1 零有效1.汽车发动机油底壳材料和相应的工艺的发展历程：的66进制递增计数器的工作原理

电路如图l所示，主要由两个74190N组成，他们分别连接成十进制递减计数的工作方式，将个位计数器的借位信号(～RCO)连接到十进制计数器的时钟输入端(CLK)，组成异步计数方式。将两个计数器的QD和QA相与后再通过与非控制两个计数器的控制端(～LOAD)，将两个计数器的置数输入端A、B、C、D根据进制要求分别设置个位为1010和十位为0110。正常计数的规律为：

通过数码管或逻辑分析仪可以显示计数器的状态，逻辑分析仪的显示如图2所示。

2．2数码管的故障对计数器的影响

假设电路的数码管发生故障，电路中其他器件正常。通过逻辑分析仪可以看出2级74190N的QA、QB、抹泥板Qc、QD输出状态由00变化到65。

下面分别讨论数码管U5、 U6出现不同故障时，计数器输出规律。

1)若数码管U6的l端开路，电路中其他器 件工作止常。数码管每2个周期显示同一个数码，循环显示的规律为：

数码管U6的2、3或4端开路，数码管也是每2个周期显示同一个数码，会导致计数器工作不正常。

2)若数码管U6的3端和4端开路，电路其他器件正常，数码管的显示为：

3)若数码管U5的2端开路，电路中其他器件正常时，数码管。直显示为：

4)若数码管U5的l端、2端、 3端和4端开路，电路中其他器件工作正常。数码管每lO个周期显示同一个数码，循环显示的规律为：

5)计数器中数码管U5的l端、2端、 3端和4端开路及数码管U6的l端、2端、3端和4端开路，电路中其他器件工作正常时，数码管。直显示相同的数码0。

2．3 U3A （与门7408N)或U3B （与门7408N)的故障对计数器的影响

U3A或U38发生故障会导致计数器的控制端～LOAD T作不正常，故障有以下几种情况。

1)当U3A或U38的输入端开路或输出端开路或输入端、输出端同时开路，电路中其他器件正常时，数码管显示为：

2)当U3A的lY与GND短路，同时U38的2Y与GND短路时，电路仿真时出现铺误，变成100进制计数器。

2．4 U4A(与非门7403N)的故障对计数器的影响

U4A的故障也会导致计数器的控制端～LOAD不正常，具体有以下几种情况：

1)若计数器中砻谷机U4A的lA端开路或U施肥机4A的l B端开路或U4A的lA、lB端同时开路，电路中其他器件正常时，电路的显示情况和计数器中

U3A的lA开路时电路显示的情况相同。

2)若计数器中U4A的l Y端开路，则数码管显不65不变。

2．5 U2(74190)的故障对计数器的影响

1)U2的CLK开路，电路中其他器件正常时，数码管显示00不变。

2)当置数输出端A、 B、 C、D均开路，电路中其他器件正常时，数码管循环显示，显示规律为：

3)当741 90的输出端QA、QB、Qc、QD端开路，电路中其他器件正常时，数码管没l0个周期显示同。数码。数码的显示为：

4)若-Rco(个位计数器的铺位信号)开路，电路中其他器件正常时，数码管的显示为：

2．6 U1(741 90)的故障对计数器的影响

1)当Ul的CLK开路，电路中其他器件正常时，故障现象与U2(74190)的--RC0开路，电路中其他器件正常时的故障现象相同，的数码管循环显示的规律为：

2)当置数输出端A、 B、 C、 D均开路，电路中其他器件正常时，数码管的显示规律为：

3)当741 90的输出端QA、QB、QC、QD端开路，电路中其他器件正常时，和U2(74190)的～RC0开路时故障现象相同。

3计数器电路的故障诊断

在图 1所示的计数器电路中，若信号源发生开路故障，则数码管显示为00。反之，若数码管显示为00，则不。定是信号源发生故障。下面以数码管显示00的故障现象为例，具体说明数字电路的诊断过程。假设电源电压、连线无误。

1)当数码管。直显示00时，首先应检查数码管是否正常。断开数码管与电路中元件的连接，

2)假设数码管止常而数码管仍。直显示为00，这时应检奇信号源是否有故障。调用Multisim7中的动态探针测试信号源，测试结果显示信号源输入的电压为0，可以判断信号源有故障。打开信号源的属性对话框Fault标签页，发现信号源设置为开路。将信号源设置为无故障后，电路恢复正常工作。

同理，可以排除电路出现的其他故障。

3)假设数码管和信号源都正常而数码管仍然显示为00，这时应检查个位计数芯片741 90是调用Multisiin7中的字信号发生器与数码管连接，若仿真时，字信号发生数字从l～9变化时数码管显示随之变化，说明数码管止常，如图3所示，假如仿真时，字信号发生器数字从l～9变化时数码管显示00不变，这时可以判断出数码管有故障。打开数码管的设置，发现数码管的引脚开路，如图4所示。更换数码管后，电路正常是否有故障。假如逻辑分析仪的仿真结果如图 5所示，刚两片741 90N的输出端QA、QB、Qc、QD均为零，但时钟输入信号正常，可以推断个位计数器芯片74190N有故障。打开74190N 属性对话框的Fault标签页，发现74190N的CLK设置为开路。将CLK设置为无故障后，计数器恢复正常工作。

4 结语

本文通过简单的电路实例，介绍了可有效的检测管件的爆破压力值应用Multisim 7对计数器电路进行故障分析诊断的基本办法。由于Multisim 7有庞大的元器件库和19种虚拟仪器仪表及完善的分析办法供选择使用，并且所有虚拟仪器仪表的使用数量都不受限制，使得用户可以根据需要，设计仿真电路并进行针对性的多种测试，所以，Multisim 7可以帮助我f『]对大多数比较复杂的电路故障进行快速有效的分析诊断。检测过程中在成本和安全性方面体现出很大的优势，不会因为试车等因素对设备带来很大的损坏。它将会成为对电路进行故障分析诊断的。种重要手段和有效办法。