海军士官学校 郭雪松 安徽 蚌埠 233011
摘 要 ： 为满足任职岗位需求，电子电路故障诊断及维修，对工程技术类学员设备原理、维修提出了更高要求。但这方面的培训一直不够系统化，也没有一定的培训体系，本文以放大电路为例，利用Multisim软件探索电路故障排除的训练路径。
关键词 ： 电路故障；技能训练；Multisim
1 引言
电子电路故障诊断及维修是从事设备维护的工程技术人员必备的专业技术，随着军队士官教育加速向岗位任职教育教学模式前进，对工程技术类学员掌握设备原理、深度维修提出了更高要求。但从目前情况看来，这方面的培训还不够系统化，一般只在实验过程中遇到故障时，由教员指出问题，指导学员排除，渐渐使得学员在面对电路维修时，往往束手无策，所以积极探索一条故障分析训练的有效途径显得极其重要。
Multisim软件在提供丰富的仿真分析能力之外，还具有设置元件故障的功能，并能够在故障的基础上模拟电路现象，大大提升了训练效率，非常适合用来提高学员电子电路故障诊断水平，从而满足任职岗位需求。
2 电路故障设计
故障从广义讲，可以理解为任何电子电路的异常现象，使电路表现出所不期望的特性 [ ]。换言之，能正确的识读电路图，明确电路的功能与特性，是排除故障的前提条件。但这是一个长期的过程，需要在教学过程中潜移默化地进行，小坡度本文以典型的放大电路为例，阐述由教员设计故障、学员分析、提出测试方案、故障排除教学设计过程。
2.1 总体规划
图1为典型的共发射极放大电路，电路中各元件发生故障都会导致输出信号不能达到预期特性，教员要从总体上把握分析，把元件可能出现的问题以及对电路造成的影响一一列举出来，从而有针对性设计元件故障，展开教学，铺设出学员进行故障分析、解决的有效路径[ ]。
具体针对本电路来说，故障点主要分为如下几个方面：
1.电源断路：无输出信号；
2.三极管断路、短路：无输出信号；
3.电阻断路、短路：电路工作状态不稳定；
4.电容断路、短路、漏电：输出信号失真。
图1 共发射极放大电路
2.2 模拟故障设置
Multisim软件可以快速根据需要设置包括开路、短路、漏电等形式的元件故障，比如要设置三极管Q1发射结开路，可以双击打开元件属性，在故障选项卡中选择B、E开路；如果要设置电容漏电故障，同样打开属性页，在故障选项卡中选择泄露，还可以根据需要设置漏电程度。
2.3 教学实施过程
1.设置Q1发射结开路
Multisim中，对故障电路进行仿真，通过虚拟示波器发现无输出信号，对静态工作点进行仿真分析，得到：VCC=12V，电源电压正常；UCEQ=UC-UE=12V-0.043 868V≈12V，电压不是正常的6V；UBEQ=UB-UE=0.5 V，电压属于正常范围。
结合数据要求学员提出进一步要测试的元件或支路参数，逐步引导学员提出测量UBEQ，从而在Multisim中使用探针测量后，找到故障原因，进行相应处理，再次进行电路模拟，排除故障。
2.设置电容Cb2漏电
同样对故障电路进行模拟分析，发现信号失真严重，对静态工作点进行分析得出：VCC=12V，电源电压正常；UCEQ=2.5V，电压不正常，偏低；UBEQ=0.6V，电压正常。对于信号失真的现象，可能性很多，首先引导学员判断电阻故障，在Multisim软件中使用虚拟万用表逐一测量，发现电阻均正常；进一步对电容器进行检查，当测量到Cb2时，发现电阻为7.366MΩ，而正常值在529MΩ左右，从而得出电容漏电的结论。
同样还可以进行更多元件的故障设置，通过分组随机下发的方式练习或者
3 结论
通过以上教学环节可以看出，使用Multisim软件仿真既摆脱了装备、仪器、场地资源短缺的束缚，又增加了学习的趣味性和新颖性；另一方面通过软件设置故障点，既避免了装备的磨损，又有效的提升了学员岗位任职能力，对提高任职教育教学效果无疑具有重要意义，但对教员备课提出了更高的要求，从课前的准备、课中的实施，课后的总结都要付出更多的努力，将元件故障与得出的现象建立有机联系，设计技术路线图，指导学员检查路径，不断积累提高，形成教学相长的优良态势。
参考资料
[ 1] 朱大奇.电子设备故障诊断原理与实践 [M ].北京: 电子工业出版社,2004:2-31
[ 2] 王传刚,章小梅,栾宝宽等.用Multisim实现电路设计仿真及故障模拟[J].中国科技信息,2012(8):153
论文作者:郭雪松
论文发表刊物:《现代中小学教育》2018年第10期
论文发表时间:2018/12/19
标签：故障论文; 电路论文; 学员论文; 元件论文; 电压论文; 信号论文; 电子电路论文; 《现代中小学教育》2018年第10期论文;