微型机硬件故障的常用检修方法 石学荣 1992-12-25 微型计算机系统硬件部分通常由系统部件、键盘、显示器、打印机、磁盘驱动器及调制解调器等组成，所有这些部件都可能因为这样或者那样的原因而发生故障和损坏，给工作和经济带来一定的影响与损失。 计算机硬件故障从其部位来看，可分为器件故障、机械故障、介质故障和人为故障四大类： 1.器件故障：主要是元器件，接插件和印刷电路板引起的故障。器件故障现象按其系统功能不同，其故障分为电源故障、总线故障、关键性故障和非关键性故障。电源故障是由于电源任何一路无输出或“电源好”信号失效而产生的；总线故障是由处理器模块损坏及系统总线故障、扩充总线驱动器及扩充总线故障、总线响应逻辑电路及总线等待逻辑电路故障产生的；关键性故障是由于中央处理器芯片(80386)或ROM BIOS 芯片出错、无动态存储刷新信号、动态存储器基本64KB RAM 芯片或行/列地址开关及数据收发器等出错而产生的故障；非关键性故障是由动态存储器高端RAM芯片出错或无同步信号，键盘控制芯片故障、软盘子系统出错、系统DMA通道控制故障，固化BASIC芯片出错、RAM校验出错等产生的。 2.机械故障：主要是外部设备出错，如磁盘驱动器磁头定位偏移、键盘按键失效、打印机电机卡死或齿轮啮合不好等。 3.介质故障：主要是软盘片或硬盘引导信息丢失、磁道损伤数据破坏、磁盘被病毒侵袭而造成的故障。 4.人为故障：主要是机器不符合运行环境条件要求，或操作不当引起的故障。 硬件故障检修就是利用万用表、逻辑测试笔、示波器、在线测试仪、逻辑分析仪和检测卡及软件诊断程序等工具，结合人的实践经验，通过一定的方法与主观能动性，发现故障与排除故障的过程。下面介绍几种常用的故障检修方法，以供大家参考。 二、直接观察法 用手摸、眼看、鼻嗅、耳听等方法作辅助检查，一般组件发热的外壳正常温度不超过40-50摄氏度，手摸上去有点温度，大的组件只有点热。如果手摸上去发烫，则该组件可能内部电路有短路现象，电流过大而发热，应将该组件换下来。一般机器内部芯片烧毁时，会发出一种臭味。此时应关机检查，不能再加电使用。 对电路板要用放大镜仔细观察有无断线、金属线、锡片、螺丝、杂物和虚焊等，发现后应及时处理，观察组件的表面字迹和颜色，有无焦色、龟裂、组件的字迹颜色变黄等现象，如有则更换此组件。耳听一般可听有无异常的声音，特别是驱动器更应仔细听，如果与正常声音不同，则应立即检修。 例如，一台EC-286/386彩色显示器在TTL方式下工作正常，MAN方式时光栅闪动，电源指示灯时明时暗，进行直观检查发现MAN方式下，行并联逆程电容(640uf/400v)虚焊，打火造成大电流保护，断电从而导致屏幕闪动。修理时将电路板上烧糊的碳化层刮掉，重新焊接电容便可排除故障。 三、拔插法 拔插法就是将插件板“拔出”或“插入”来寻找故障原因的方法。采用该方法能迅速找到故障发生的部位，从而查到故障的原因。一块一块地拔出插件板，即每拔出一块插件板，就开机检查机器的状态。一旦拔出某块插件板后，故障消失且机器恢复正常，说明故障就在该板上。拔插法不仅适用于拔插件，也适应于大规模集成电路芯片，因为这些芯片是插在管座上的。例如，一IBM PC/XT机软盘、硬盘均不能引导，当用软盘启动时，软盘驱动器有正常的寻导动作，但开机读盘时读写灯亮一下后便“死机”。将机壳打开，拔出软盘、硬盘控制卡后，机器可引导进入BASIC，这说明CPU控制总线时，系统板的工作是正常，并且内存刷新电路工作也正常，即DMA应答电路也是好的，最后检查出是8237 DMA控制器本身损坏，更换之则故障排除。 四、替换法 替换法是用好的插件板或好的组件替换有故障疑点的插件板或组件的方法，其方法简单容易，方便可靠，对于大规模集成电路板尤其适用，对初学者来说是一种十分有效的方法，可以方便而迅速地找到故障点。例如，一IBM PC/XT机开机时，机器无法启动。经过分析，是内存部分出现故障，为确定故障范围是在内存芯片，还是内存控制电路有问题，我们采取“内存替换法”来判断。取一块好的内存扩充卡，拨动其开关使它的起始地址为00 00 0H，将内存扩充卡插在I/O插槽中，再将IBM PC/XT机系统板中U24(LS00)的第六脚直接连到高电平，然后开机，若故障现象消失，内存自检能顺利完成，则说明系统板上内存刷新控制部分、NMI 中断控制部分和行，列地址多路转换器U39、U40的地址输入都是正确的，故障点在内存芯片部分；反之若故障现象仍然存在，则说明上述三部分中存在故障。 五、敲打法 机器运行时好时坏，可能是由于各种元件或组件管脚虚焊或接触不良或金属氧化成孔，管脚有时能接触上，有时接触不上，使电阻增大等原因造成的。对于这种情况可以用敲打法来进行检查，通过敲击插件板后，使故障点彻底接触不上，再进行检查就容易发现。 六、压缩法 该方法是根据故障的现象，采取暂时断开某些部位，封锁一些信息或简化原始数据等等，来压缩故障范围。例如人为地将输入端接地或接高电平来测量输入输出端的逻辑功能。 七、比较法 比较法就是用正确的参量(波形或电压等)，与有故障机器的波形或电压及电阻值进行比较，检查哪一个组件的波形、电压、电阻与之不符，根据逻辑电路图逐级测量，使信号由逆求源的方法逐点检测，分析后确诊故障位置，如一IBM PC/XT 机，开机自检显示301，敲击任何键均不响应。检查键盘各按键和面板，没有发现异物；将电路板与主机连接时，故障仍然存在，说明故障在电路部分。根据参考手册提供的键盘插座引脚各点电压值：KB DC LK为2.0V-5.5V、KB DD ATA为2.0V-5.5V、KB DR ES T为2.0V-5.5V、地为0V、电源为 2.0V-D5.5V。 测量键盘插座引脚电压值时，其键盘引线的输入端各点电压均合要求：但测引线输出端各点电压时，只有引脚5不符合要求，而引脚5是电源，应为5V，可测量结果为零伏，这就使键盘中的电路由于无电源而不能工作，造成上述故障现象，将电源线接好后，故障排除。 八、测量法 测量法是分析与判断故障的最常用手段和有力方法，我们设法把机器暂停在某一状态，根据逻辑图用万用表等测量所需检测的电阻、电平、波形，从而判断出故障位置的实时方法，称之为在线测量法；若机器处于关闭状态或组件与母板分离时，用测量工具对故障部分进行检查，则称为无源测量，按照所测量的特征参量的不同，又可分为电阻测量法、电压测量法、电流测量法、波形测量法等等。 1.电阻测量检测法，就是用万用表的欧姆档检查组件的内阻，根据其阻值的大小，分析电路中故障的发生原因，进而排除故障。一般组件的输入引脚或输出引脚对地或对电源都有一定的内阻，用普通万用表测量它，可以发现其正向电阻小，反向电阻大，一般正向电阻值在几十欧姆到一百欧姆左右，而反向电阻多在几百欧姆至一千欧姆左右。但是正向电阻绝对不会等于零或接近于零，反向电阻也不会无穷大；如果正向电阻等于或接近于零欧姆，则此管脚必定与地短路：反之若管脚电阻对地无穷大，此管脚一定巳开路。 2.电压测量检测法，是加电测量组件或元件各个管脚之间或对地的电压大小，与各点的参考电压比较，若电压与参考值之间相差较大，则表明此组件或元件有故障，应对此进行更换或进一步修理；若电压正常，说明此部分完好，可转入对其它组件或元件的测量。 3.逻辑跟踪测试法，是用示波器按逻辑图进行检测，当被检测部分波形有如波形延迟过大、相位不对、波形畸变，波形幅度不对等现象，则说明故障点就在此部分，应对此进行仔细检查。 九.分割法 该方法是将故障范围“分割”开，逐步缩小范围，由插件板缩小到某条电路或由某条电路缩小到某点，分割组件的方法有将插件板某引脚帖上胶布、拔组件、隔断印制线、隔断后续负载等。如有一机型为北斗高分辨彩色显示器，开机后屏幕无显示，指示灯不亮，检查其220V交流整流电路输出为300V正常，开关电源直流无输出。将开关电源变压器次级负载分别断开检查，发现当断开电源指示灯电路后，输出电压恢复正常，进步检查为该路整流二级管坏，将此更换后恢复正常工作。 十、升温法 有时计算机工作很长时间或环境温度升高以后，出现了故障，而关机检查时却是正常的，再开机工作一段时间后又出现故障，这时可用升温法来检查机器。所谓升温法，就是人为地把环境温度升高，用来加速一些高温参数较差的元件，使其较早地淘汰，来帮助查找故障。对有疑点的组件或元件，采用局部升温的办法来观察该组件的波形，当温度升高时，观察组件的输入、输出波形是否出现异常，若出现异常，故障点就在此组件上，将此组件更换即可。 十一、降温法 降温法是与升温法相对应的一种方法，是另一种淘汰元件的热稳定性能较差的方法。一方面可以人为地把环境温度降低，使那些在低温环境下，不能正常工作的元件淘汰出来，便于查出故障点；另一方面可改变局部环境温度，将那些有升温现象，并且可能为故障点的部位找出来，当组件的温度降低时，若故障消失，则为故障点，把其更换即可排除故障。此不失为一种比较简便的维修方法。 十二、电源拉偏法 有时故障很长时间出来一次，用一般方法不易查找，可采用电源拉偏法，给机器造成一个“恶劣”的工作环境，让故障容易暴露出来，便可进一步查到故障原因；但是，在拉偏电源时，应注意在电源允许范围内进行，以免电压过高而造成其它元件的损坏，5V电压应在4.8V-5.2V之间进行观察。 若电压拉偏时，在某范围内故障出现较频繁，可用示波器观察总线波形，找出波形畸变点，分析原因，用由逆求源方法查出故障点。例如波形产生振荡有可能是组件性能差造成的，也有可能是地线干扰引起的。如果是组件所致应更换组件，如果是地线引起应加电源滤波电容或改善组件的供电系统，即在电路板上 另加电源线和地线。 十三、高级诊断程序检测法 现在计算机都配置开机自检程序，计算机厂家和软件供应商也提供一些高级诊断程序，象南京有线电厂为他们生产的“紫金”微机，提供了高级诊断程序PQ；长城公司为GW0520ch微机提供的DIAGSTAR.COM和为GW286机提供的DIAG286.COM等。我们利用这类程序可以方便地检测到故障位置。例如：一台IBM PC机开机后报1010 201PARITY CHECK1。显然这是PC机的随机存储器RAM芯片损坏，是第二排第六个芯片坏。因为1010 201，第一个数字表示体号，0-3对应0-3体(即BANK0-BANK3)，每体容量为64KB，共有四体为256KB容量； 第三、第四个数字代表出错所对应的芯片。 十四、综合判断法 计算机有时出现的故障现象比较复杂，采取某一种方法不能检查到故障的原因，这时就可用“综合法”，即综合运用多种多样的检查方法来查找出现故障的原因，从而获得解决问题的方案。 例如：一IBM PC/XT机，开机后无显示，屏幕全黑。检修时，首先将显示器调节旋钮亮度打到最亮，若还没有显示，则与调节旋钮无关。打开显示器外壳检查，发现行输出管烧黑崩裂，换同一型号管子后，再联主机开机检查，发现屏幕左半有显示，右半边发黑，测行输出管TR23过流，断开行输出级负载，再联主机开机测TR23电流不变，继续检查TR23过流的原因，查D502、D504均正常，说明可能是行输出变压器7502内部短路，换一好的变压器，故障排除。