Systematische Fehlersuche

Am Anfang der Fehlersuche müssen alle zum Verstehen der Schaltung nötigen Informationen gesammelt werden. Diese beinhalteten insbesondere:

• das Blockschaltbild der Schaltung mit klar ersichtlichen Funktionsblöcken und den Schnittstellen der Blöcke
• eine Schaltungsbeschreibung in der die einzelnen Blöcke in ihrer Funktion beschrieben sind und Sollwerte der Schnittstellensignale vorgegeben sind
• eine möglichst aussagekräftige Fehlerbeschreibung

Mit Hilfe des Blockschaltbilds und der Schaltungsbeschreibung lässt sich nun der Fehlerbereich eingrenzen. Dazu wird der Signalfluss zwischen den Funktionsblöcken des Blockschaltbilds gemessen und mit den Sollwerten verglichen. Im obigen Bild sind die nötigen Messpunkte (1–5) zum Finden einer Störung des Bass–Signals zu sehen.

Nun arbeiten wir uns Schritt für Schritt, entlang des Signalflusses, durch das Blockschaltbild, beginnend bei Messpunkt 1 an dem die Eingangswerte des Verstärkers überprüft werden. Hier sollte man ein definiertes Messsignal einprägen.
Entsprechen die Ausgangswerte des Verstärkers den erwarteten Werten (Eingangssignal und Verstärkung sind bekannt), kann dieser Block als funktionstüchtig abgehakt werden. Ebenso werden alle nachfolgenden Blöcke (Filter, Tiefpass, usw.) überprüft. Vorgesehene Kontrollmöglichkeiten sind dabei zu nutzen.

Fehlerfreie Funktionsblöcke sollten z.B. im Blockschaltbild markiert werden. Dies erhöht die Übersicht besonders wenn die Prüfreihenfolge vom BSB abweicht.

Findet eine Zusammenführung von Signalen statt, wie in Abbildung 2 zu sehen, kann die Fehlerursache an den Messpunkten X und Y nicht länger zuverlässig bestimmt werden, da sich die Signale gegenseitig beeinflussen.

Hier ist es deshalb nötig die Signalzusammenführung zeitweise aufzuheben, so dass die entsprechenden Funktionsblöcke einzeln überprüft werden können.

Ein Funktionsblock kann ebenfalls von seinem Nachfolger beeinflusst werden. Hätte z.B. der Filter in Abbildung 1 einen zu geringen Eingangswiderstand, so würde dies die Messung am Messpunkt 2 verfälschen, falls der Eingangsverstärker nicht genügend Strom liefern kann (Spannung würde einbrechen).

Solche Rückwirkungen lassen sich ebenfalls nur durch das Auftrennen der Signalkette sicher erkennen.

Um die Fehlerursache sicher einzugrenzen ist es sinnvoll den zu prüfenden Funktionsblock mit einem definierten Testsignal aus dem Funktionsgenerator zu testen. Dazu muss dieser Block vom bisherigen Signalfluss getrennt werden.

Um Funktionsblöcke oder einzelne Bauteile vom Signalfluss zu trennen gibt es mehrere Möglichkeiten:

IC entfernen
Gesockelte ICs können einfach entfernt werden sofern der komplette IC nicht benötigt wird.  Werden einige Gatter im aktuellen Block gebraucht, kann man z.B. den Ausgangspin hochbiegen oder den IC extern auf einem Steckbrett aufbauen. Es sind dann lediglich die benötigen Gatter durch Kabel mit dem Sockel zu verbinden.

Bauelemente auslöten
Bauelemente ohne Sockel müssen zumindest teilweise ausgelötet werden. Es reicht z.B. eine Seite eines Widerstands auszulöten um den Signalfluss zu unterbrechen. Es darf dabei allerdings nicht zuviel Kraft angewandt werden da sonst die Leiterbahn beschädigt werden kann.

Leiterbahn durchtrennen
Letztendlich gibt es noch die Möglichkeit die Leiterbahn mit einem Skalpell bzw. scharfen Messer zu durchtrennen, so dass keine Verbindung bestehen bleibt.
Nach dem Prüfung des Funktionsblocks muss die Leiterbahn mit etwas Lötzinn wiederhergestellt werden.

Die Unterbrechung und die Wiederherstellung des Signalflusses sind mit dem Multimeter (Durchgangsprüffunktion) zu testen.