¿Cómo se ‘depuran’ los ingenieros eléctricos?

Answer 1

Comience con lo básico y avance desde allí.

Asegúrate de que todo tenga poder. Una corriente corta limitará su fuente de alimentación. Una apertura en algún lugar significa que debe verificar cada pin de alimentación de cada parte para asegurarse de que todos tengan 5v o 3v entrando. Estaba depurando una placa en la que alguien había colocado incorrectamente el regulador de voltaje. Encendería la alimentación brevemente, sobrecorriente, luego se apagaría, se restablecería y volvería a encenderse. El poder oscilaba como un reloj de 100 hercios. Fue raro.

A continuación, verifique que cada parte que se supone que debe restablecerse realmente se restablezca. sin restablecer, no puede sincronizar nada para obtener el apretón de manos de todas las partes correctamente. Los contadores tendrán números aleatorios en ellos. Suceden todo tipo de cosas malas. Verifique cada pin de reinicio y verifique que se active cuando reinicie la placa.

Luego, asegúrese de que todo tenga el reloj correcto. Los diseños más complicados pueden tener múltiples relojes. Así que asegúrese de que una parte no esté conectada al reloj equivocado de alguna manera. Verifique las relaciones de frecuencia y fase si hay varios relojes en su tablero.

Después de eso, es muy específico de diseño. Por lo general, intenta encontrar la parte que es “primera” en la cadena de operación. Si está viendo un diseño arduino con un escudo enchufado, primero verifique el arduino. ¿está arrancando? Compruebe que está inicializando sus pines de salida a los valores correctos. Tal vez el firmware está mal. Tal vez hay un corto. o un abierto.

Luego, pase por la “cadena” y verifique cada parte de la serie. La idea es comenzar con lo básico absoluto y trabajar para salir. así que encienda, reinicie, registre y luego revise las funciones de las partes individuales en el orden en que afectan el diseño.

Si obtiene datos del tablero, comience en los pines y siga el flujo de datos hasta que llegue a su destino en el tablero. Asegúrese de que los datos lleguen con el protocolo de enlace correcto. Si se supone que es i2c, asegúrese de que se vea como I2C.

La idea es comenzar desde lo que sabe que es bueno y avanzar a través del diseño hasta que se encuentre con la parte que es mala. Si las señales de entrada son buenas, pero la salida es mala, esa es su parte mala. Luego trate de descubrir por qué la parte no funciona correctamente. ¿Es una mala parte? ¿Hay un corto / abierto en el tablero? ¿La pieza está soldada correcta o incorrectamente (al revés?).

Y así sucesivamente hasta que el diseño en su conjunto funcione.

Answer 2

Por lo general, lo primero que debe hacer es echar un segundo vistazo al diseño. Una vez que sepa que hay un problema y, aproximadamente, dónde se basa en los síntomas, descubrirlo no es tan difícil. Entonces, desglosa los esquemas y las hojas de datos de la pieza.

Luego comienza un proceso de eliminación si eso no encuentra el problema. La clave al depurar es ser metódico. Puede comenzar a observar señales individuales en un osciloscopio para ver si el comportamiento coincide con las expectativas. Si no, puede rastrear a través del circuito para encontrar dónde comienza el comportamiento extraño. Por ejemplo, si la salida de un búfer se ve mal, observe las entradas. Si se ven bien, eche un vistazo de cerca al circuito y la hoja de datos nuevamente para el búfer. Tal vez tiene el riel de alimentación incorrecto que lo suministra. Tal vez la señal de entrada es demasiado rápida para que la parte pueda seguir el ritmo. Tal vez la salida no puede hundirse o generar suficiente corriente para la carga. Tal vez la parte se instaló al revés en el tablero. Tal vez hay una mala conexión de soldadura. Tal vez la parte fue eliminada por ESD o simplemente es una mala parte. Según mi experiencia, los últimos 2 han sido los problemas menos comunes, pero ambos han sucedido.

Entonces, para resumir, reúne evidencia con el equipo de prueba apropiado, utilizando los síntomas observados para guiar su enfoque inicial, luego rastrea hacia atrás en el circuito hasta encontrar la “causa raíz”.

He visto ingenieros que se agitan un poco, mirando aquí y luego sin razonamiento real, en comparación con aquellos que toman un enfoque más lento y metódico. Ese enfoque es más rápido a menos que la primera persona tenga una suposición afortunada. Es como la tortuga y la liebre, algo así como …

Answer 3

En general, los problemas en los circuitos electrónicos son mucho más complicados que un “cable”. Las partes interactúan de maneras inesperadas.

Tu mejor amigo es siempre un buen alcance. Para circuitos con una ruta de señal clara (piense en un sensor que luego vaya a amplificadores, filtros, más amplificadores, etc.), puede seguir la ruta de señal y ver que obtiene lo que espera en cada punto. Verificará el componente de CC para asegurarse de que todo esté correctamente sesgado y el componente de CA para asegurarse de que todo se comporte como se esperaba.

Los carriles eléctricos y los terrenos también son delincuentes comunes. El osciloscopio le indicará si los terrenos / rieles están limpios y tienen el voltaje correcto. Puede verificar los motivos individuales en cada subcircuito para ver si tienen el valor correcto o si hay una diferencia entre ellos.

Otra cosa común que se debe hacer es cortar los cables, para ver si la señal incorrecta en un punto es consecuencia de que la etapa anterior no conectó el voltaje correcto, o de que la siguiente etapa presente una carga inadecuada.

Al final, los errores van desde lo muy mundano (falta una conexión incorrecta o falta un condensador de desacoplamiento) hasta interacciones muy complicadas entre las partes. Una vez que haya localizado un problema dentro de un circuito complicado, si no es obvio lo que lo está causando, puede simularlo o dibujar un modelo simplificado.

La depuración de circuitos eléctricos es diferente del software de depuración por un par de razones. El primero es que puede haber un problema con el ensamblaje o las piezas. Esto rara vez es el caso con los circuitos recién construidos, pero puede ser el caso después de algunas horas de depuración. El código generalmente no se fríe cuando lo manipulas. El otro aspecto es que un circuito es un sistema físico y las partes tienen un comportamiento mucho más complicado que las instrucciones de la computadora. En una computadora, “print” es print y “input” es input (para usar metáforas básicas antiguas). En un circuito, una parte que agregó porque deseaba un efecto de “entrada” puede comportarse como una “impresión” si su frecuencia es lo suficientemente alta.

Answer 4

De la misma manera que un médico depura tu cuerpo. Lo examinan, aplican un estetoscopio, hacen que aguante la respiración, tosen, miden presiones, temperaturas y toman muestras de heces.

Solo en su lugar usan sus dedos, ojos, un osciloscopio, un voltímetro, un generador de pulsos y un analizador de espectro.

La mayoría de las cosas que se supone que debe hacer un circuito se pueden medir con estas herramientas. Una vez que encuentre uno de ellos fuera de especificación, piense en qué podría estar causando ese problema y profundice hasta encontrar el problema.

Answer 5

El primer paso es notar de dónde viene el humo. Esa parte del circuito definitivamente está mal (a menos que esté construyendo un generador de humo). El resto es una cuestión de (1) buscar cosas estúpidas, como cables desconectados, y (2) dividir y conquistar.