1.5 電路板維修
1.5.1 維修技巧之一
電路板維修不能過分依賴在線測試儀，原因如下。
①功能測試不能代替參數測試。
②功能測試僅能測試到器件的截止區、放大區和飽和區，但無法了解此時的工作頻率的高低和速度的快慢。
③對數字芯片而言，僅知道有高低電平的輸出變化，但無法查出它的上升和下降沿的變化速度。
④對于模擬芯片，它處理的是模擬的變化量，其受電路元器件的分布、解決信號方案的不同的影響，是錯綜復雜的。就目前的在線測試技術而言，要解決模擬芯片在線測試是不可能的。所以，這項功能測試的結果，僅供參考。
⑤大多數的在線測試儀，在對于電路板上的各類芯片進行功能測試后，均會給出“測試通過”或“測試不通過”。那么它為什么不給出被測器件是否有問題呢？這就是這類測試儀的缺憾。因為在線測試時，所受影響（干擾）的因素太多。要求在測試前采取不少的措施（如斷開晶振，去掉CPU和帶程序的芯片，加隔離中斷信號等等），這樣做是否均有效，值得研究。至少，目前的測試結果不盡如人意。
⑥了解在線測試儀的讀者，均知道有這么一句行話：“在線測試時不通過的芯片不一定是損壞的；測試通過的芯片一定是沒有損壞的。”它的解釋為，如器件受在線影響或抗干擾時，結果可能不通過，對此不難理解。那么，是否損壞的芯片在進行測試時，均會得出“不通過”呢？回答確實不能肯定。筆者與同行均遇到過，明明芯片已損壞了（確切地說換上這個芯片板子就不工作了），但測試結果是通過的。權威解釋為這是測試儀自身工作原理（后驅動技術）所致。因此我們不能過分依賴在線測試儀（盡管各廠家宣傳得很玄）的作用，否則將無法正確維修電路板。
1.5.2 維修技巧之二
在無任何原理圖狀況下要對一塊比較陌生的電路板進行維修，以往的所謂“經驗”就很難起到作用，盡管硬件功底深厚的人對維修充滿信心，但如果方法不當，工作起來照樣事倍功半。因此，為提高維修效率，應遵循以下幾個步驟，按順序有條不紊地進行。
方法一：先看后量。
使用工具：萬用表、放大鏡。
對于一塊待修的電路板，良好的習慣是首先對其進行目測，必要時還要借助放大鏡，主要看：
①是否有斷線；
②分立元件如電阻、電解電容、電感、二極管、三極管等是否存在斷路現象；
③電路板上的印制板連接線是否存在斷裂、粘連等；
④是否有人修過，動過哪些元器件，是否存在虛焊、漏焊、插反等操作方面的失誤；在確定了被修無上述狀況后，用萬用表測量電路板電源和地之間的阻值，通常電路板的阻值都在70～80Ω，若阻值太小，才幾歐姆或十幾歐姆，說明電路板上有元器件被擊穿或部分擊穿，就必須采取措施將被擊穿的元器件找出來。具體辦法是給被修板供電，用手去摸電路板上各器件的溫度，燙手的作為重點懷疑對象。若阻值正常，用萬用表測量板上的電阻、二極管、三極管、場效應管、波段開關等分立元件，其目的就是首先要確保測量過的元件是正常的，理由是，能用萬用表解決的問題，就不要把它復雜化。
方法二：先外后內。
使用工具：電路在線維修儀。
如果情況允許，最好是找一塊與被維修板一樣的好板作為參照，然后使用一起的雙棒VI曲線掃描功能對兩塊板進行好、壞對比測試，起始的對比點可以從端口開始，然后由表及里，尤其是對電容的對比測試，可以彌補萬用表在線難以測出是否漏電的缺憾。
方法三：先易后難。
使用工具：電路在線維修儀、電烙鐵、記號筆。
為提高測試效果，在對電路板進行在線功能測試前，應對被修板做一些技術處理，以盡量削弱各種干擾對測試進程帶來的負面影響，具體措施是：
①測試前的準備 將晶振短路，對大的電解電容要焊下一個引腳使其開路，因為電容的充放電同樣也能帶來干擾。
②采用排除法對器件進行測試 對器件進行在線測試或比較過程中，凡是測試通過（或比較正常）的器件，請直接確認測試結果，以便記錄；對測試未通過（或比較差）的，可再測試一遍，若還是未通過，也可先確認測試結果，就這樣一直測試下去，直到將板上的器件測試（或比較）完，然后再回過頭來處理那些未通過測試（或比較差）的器件。對未通過功能在線測試的器件，儀器還提供了一種不太正規卻又比較實用的處理方法：由于儀器對電路板的供電可以通過測試夾施加到器件相應的電源與地腳，若對器件的電源腳實施切割，則這個器件將脫離電路板供電系統，這時再對該器件進行在線功能測試，由于電路板上的其他器件將不會再起干擾作用，實際測試效果等同于“準離線”，測準率將獲得很大提高。
③用ASA-VI曲線掃描測試對測試庫尚未涵蓋的器件進行比較測試 由于ASA-VI智能曲線掃描技術能適用于對任何器件的比較測試，只要測試夾能將器件夾住，再有一塊參照板，通過對比測試，同樣對器件具備較強的故障偵測能力。該功能彌補了器件在線功能測試要受制于測試庫的不足，拓展了儀器對電路板故障的偵測范圍。現實中往往會出現無法找到好板作參照的情景，而且待修板本身的電路結構也無任何對稱性，在這種情況下，ASA-VI曲線掃描比較測試功能起不了作用，而在線功能測試由于器件測試庫的不完全，無法完成對電路板上每一個器件都測試一遍，電路板依然無法修復，這就是電路在線維修儀的局限。
方法四：先靜后動。
由于電路在線維修儀目前只能對電路板上的器件進行功能在線測試和靜態特征分析，是否完全修好必須要經過整機測試檢驗，因此，在檢驗時最好先檢查一下設備的電源是否按要求正確供給到電路板上。
1.5.3 維修技巧之三——用萬能表檢測電路板
（1）離線檢測 測出IC芯片各引腳對地之間的正、反向電阻值，以此與好的IC芯片進行比較，從而找到故障點。
（2）在線檢測
①直流電阻的檢測法 同離線檢測，但要注意：
a.要斷開待測電路板上的電源；
b.萬能表內部電壓不得大于6V；
c.測量時，要注意外圍的影響，如與IC芯片相連的電位器等。
②直流工作電壓的測量法 測得IC芯片各腳直流電壓與正常值相比即可，但也要注意：
a.萬能表要有足夠大的內阻，數字表為首選；
b.各電位器旋到中間位置；
c.表筆或探頭要采取防滑措施，可用自行車氣門芯套在筆頭上，并應長出筆尖約5mm；
d.當測量值與正常值不相符時，應根據該引腳電壓，對IC芯片正常值有無影響以及其他引腳電壓的相應變化進行分析；
e. IC芯片引腳電壓會受外圍元器件的影響，如外圍有漏電、短路、開路或變質等；
f. IC芯片部分引腳異常時，則從偏離大的入手，先查外圍元器件，無故障，則IC芯片損壞；
g.對工作時有動態信號的電路板，有無信號IC芯片引腳電壓是不同的，但若變化不正常則IC芯片可能已壞；
h.對多種工作方式的設備，在不同工作方式時IC引腳的電壓是不同的。
③交流工作電壓測試法 用帶有dB擋的萬能表，對IC進行交流電壓近似值的測量。若沒有dB擋，則可在正表筆串入一個0.1～0.5μF的隔離直流電容。該方法適用于工作頻率比較低的IC，但要注意這些信號將受固有頻率、波形的不同而不同，所以所測數據為近似值，僅供參考。
④總電流測量法 通過測IC電源的總電流，來判別IC的好壞。由于IC內部大多數為直流耦合，IC損壞時（如PN結擊穿或開路）會引起后級飽和與截止，使總電流發生變化，所以測總電流可判斷IC的好壞。在線測得回路電阻上的電壓，即可算出電流值來。
以上檢測方法，各有利弊，在實際應用中將這些方法結合來運用，運用好了就能維修好各種電路板。
1.5.4 維修技巧之四——集成電路代換技巧
（1）直接代換 直接代換是指用其他IC不經任何改動而直接取代原來的IC，代換后不影響機器的主要性能與指標。
代換原則是：代換IC的功能、性能指標、封裝形式、引腳用途、引腳序號和間隔等幾方面均相同。其中IC的功能相同不僅指功能相同，還應注意邏輯極性相同，即輸出輸入電平極性、電壓、電流幅度必須相同。例如：圖像中放IC，TA7607與TA7611，前者為反向高放AGC，后者為正向高放AGC，故不能直接代換。除此之外還有輸出不同極性AFT電壓，輸出不同極性的同步脈沖等IC都不能直接代換，即使是同一公司或廠家的產品，都應注意區分。性能指標是指IC的主要電參數（或主要特性曲線）、最大耗散功率、最高工作電壓、頻率范圍及各信號輸入、輸出阻抗等參數要與原IC相近。功率小的代用件要加大散熱片。
①同一型號IC的代換 同一型號IC的代換一般是可靠的，安裝集成電路時，要注意方向不要搞錯，否則，通電時集成電路很可能被燒毀。有的單列直插式功放IC，雖型號、功能、特性相同，但引腳排列順序的方向是有所不同的。例如，雙聲道功放ICLA4507，其引腳有“正”“反”之分，其起始腳標注（色點或凹坑）方向不同；沒有后綴與后綴為“R”的IC等，例如M5115P與M5115RP。
②不同型號IC的代換
a.型號前綴字母相同、數字不同IC的代換。這種代換只要相互間的引腳功能完全相同，其內部電路和電參數稍有差異，也可相互直接代換。如：伴音中放ICLA1363和LA1365，后者比前者在IC第⑤腳內部增加了一個穩壓二極管，其他完全一樣。
b.型號前綴字母不同、數字相同IC的代換。一般情況下，前綴字母是表示生產廠家及電路的類別，前綴字母后面的數字相同，大多數可以直接代換，但也有少數，雖數字相同，但功能卻完全不同。例如，HA1364是伴音IC，而μPC1364是色解碼IC；4558，8腳的是運算放大器NJM4558，14腳的是CD4558數字電路，故二者完全不能代換。
c.型號前綴字母和數字都不同IC的代換。有的廠家引進未封裝的IC芯片，然后加工成按本廠命名的產品；還有如為了提高某些參數指標而改進產品。這些產品常用不同型號進行命名或用型號后綴加以區別。例如，AN380與μPC1380可以直接代換；AN5620、TEA5620、DG5620等可以直接代換。
（2）非直接代換 非直接代換是指不能進行直接代換的IC稍加修改外圍電路，改變原引腳的排列或增減個別元件等，使之成為可代換的IC的方法。
代換原則：代換所用的IC可與原來的IC引腳功能不同、外形不同，但功能要相同，特性要相近；代換后不應影響原機性能。
①不同封裝IC的代換 相同類型的IC芯片，但封裝外形不同，代換時只需將新器件的引腳按原器件引腳的形狀和排列進行整形。例如，AFT電路CA3064和CA3064E，前者為圓形封裝，輻射狀引腳，后者為雙列直插塑料封裝，兩者內部特性完全一樣，按引腳功能進行連接即可。雙列ICAN7114、AN7115與LA4100、LA4102封裝形式基本相同，引腳和散熱片正好都相差180°。前面提到的AN5620帶散熱片雙列直插16腳封裝、TEA5620雙列直插18腳封裝，9、10腳位于集成電路的右邊，相當于AN5620的散熱片，二者其他腳排列一樣，將9、10腳連起來接地即可使用。
②電路功能相同但個別引腳功能不同IC的代換 代換時可根據各個型號IC的具體參數及說明進行。如電視機中的AGC、視頻信號輸出有正、負極性的區別，只要在輸出端加接倒相器后即可代換。
③類型相同但引腳功能不同IC的代換 這種代換需要改變外圍電路及引腳排列，因而需要一定的理論知識、完整的資料和豐富的實踐經驗與技巧。
④有些空腳不應擅自接地 內部等效電路和應用電路中有的引出腳沒有標明，遇到空的引出腳時，不應擅自接地，這些引出腳為更替或備用腳，有時也作為內部連接。
⑤用分立元件代換IC 有時可用分立元件代換IC中被損壞的部分，使其恢復功能。代換前應了解該IC的內部功能原理、每個引出腳的正常電壓、波形圖及與外圍元件組成電路的工作原理，同時還應考慮：
a.信號能否從IC中取出接至外圍電路的輸入端。
b.經外圍電路處理后的信號，能否連接到集成電路內部的下一級去進行再處理（連接時的信號匹配應不影響其主要參數和性能）。如中放IC損壞，從典型應用電路和內部電路看，由伴音中放、鑒頻以及音頻放大組成，可用信號注入法找出損壞部分，若是音頻放大部分損壞，則可用分立元件代替。
⑥組合代換 組合代換就是把同一型號的多塊IC內部未受損的電路部分重新組合成一塊完整的IC，用以代替功能不良的IC的方法。此方法在買不到原配IC的情況下是十分適用的，但要求所利用IC內部完好的電路一定要有接口引出腳。非直接代換關鍵是要查清楚互相代換的兩種IC的基本電參數、內部等效電路、各引腳的功能、IC與外部元件之間連接關系的資料。實際操作時予以注意：
a.集成電路引腳的編號順序，切勿接錯。
b.為適應代換后的IC的特點，與其相連的外圍電路的元件要作相應的改變。
c.電源電壓要與代換后的IC相符，如果原電路中電源電壓高，應設法降壓；電壓低，要看代換IC能否工作。
d.代換以后要測量IC的靜態工作電流，如電流遠大于正常值，則說明電路可能產生自激，這時須進行去耦、調整。若增益與原來有所差別，可調整反饋電阻阻值。
e.代換后IC的輸入、輸出阻抗要與原電路相匹配；檢查其驅動能力。
f.在改動時要充分利用原電路板上的腳孔和引線，外接引線要求整齊，避免前后交叉，以便檢查和防止電路自激，特別是防止高頻自激。
g.在通電前電源UCC回路里最好再串接一直流電流表，降壓電阻阻值由大到小觀察集成電路總電流的變化是否正常。
1.5.5 維修技巧之五——維修經驗總結
（1）帶程序的芯片
①EPROM芯片一般不宜損壞，因這種芯片需要紫外光才能擦除掉程序，故在測試中不會損壞程序，但有資料介紹，因制作芯片的材料所致，隨著時間的推移，即便不用也有可能損壞（主要指程序），所以要盡可能予以備份。
②EEPROM、SPROM等以及帶電池的RAM芯片，均極易破壞程序。這類芯片是否在使用測試儀進行VI曲線掃描后，是否就破壞了程序，還未有定論。盡管如此，同仁們在遇到這種情況時，還是小心為妙。筆者曾經做過多次試驗，最可能的原因是：檢修工具（如測試儀、電烙鐵等）的外殼漏電。
③對于電路板上帶有電池的芯片不要輕易將其從板上拆下來。
（2）復位電路
①待修電路板上有大規模集成電路時，應注意復位問題。
②在測試前最好裝回設備上，反復開、關機器試一試，以及多按幾次復位鍵。
（3）功能與參數測試
①測試儀對器件的檢測，僅能反映出截止區、放大區和飽和區，但不能測出工作頻率的高低和速度的快慢等等。
②同理對TTL數字芯片而言，也只能知道有高低電平的輸出變化，而無法查出它的上升與下降沿的變化速度。
（4）晶體振蕩器
①通常只能用示波器（晶振需加電）或頻率計測試，萬用表等無法測量，否則只能采用代換法了。
②晶振常見故障有：a.內部漏電；b.內部開路；c.變質頻偏；d.外圍相連電容漏電，這里的漏電現象，用測試儀的V-I曲線應能測出。
③整板測試時可采用兩種判斷方法：a.測試時晶振附近即周圍的有關芯片不通過；b.除晶振外沒找到其他故障點。
④晶振常見的有2種：a.兩腳；b.四腳，其中第2腳是加電源的，注意不可隨意短路。
（5）故障現象的分布
①電路板故障部位的不完全統計：a.芯片損壞30%；b.分立元件損壞30%；c.連線（PCB板敷銅線）斷裂30%；d.程序破壞或丟失10%（有上升趨勢）。
②由上可知，當待修電路板出現連線問題和程序有問題時，若沒有好板子，又不熟悉它的連線，找不到原程序，此板修好的可能性就不大了。