通用示波器的使用方法[1]

大大专专生生毕业设计毕业设计 论论文文 题 目 示波器在电路调试与维修中的应用 专 业 电子信息工程技术 班 级 电专 0931 学 号 学生姓名 赵乐 指导教师 陈华 完成时间 2010 10 24 引言 自然界运行着各种形式的正弦波 比如海浪 地震 声波 空气中传播的声音或者 身体运转的自然节律 物理世界里 能量 振动粒子和不可见的力无处不见 即使是 光也有自己的基频 并因为基频的不同呈现出不同的颜色 通过传感器 这些力可以转变为电信号 以便通过示波器能够进行观察和研究 有 了示波器 科学家 工程师等能够观察随时间变化的事件 示波器是任何设计 制造或是维修电子设备的必备之物 当今世界瞬息万变 工程 师们需要最好的工具 快速而精准的解决测量疑难 在工程师看来 面对当今各种测 量挑战 示波器自然是满足要求的关键工具 目 录 引 言 1 1 示波器的使用方法 2 1 1 1 面板介绍 2 1 1 2 信号输入通道 2 1 1 3 通道选择键 3 1 1 4 垂直灵敏度调节旋钮 2 1 1 5 垂直移动调节旋钮 2 1 1 6 水平扫描调节旋钮 2 1 1 7 水平位置调节旋钮 2 1 1 8 触发方式选择 2 1 1 9 触发源的选择 2 2 示波器的测量方法 3 2 1 1 幅度的测量 3 2 1 2 频率的测量 3 2 1 3 示波器的应用举例 3 3 示波器的维修方法 3 3 1 示波器的维修原则 4 3 2 分析交流系统 4 3 3示波器的常见故障类型及检修方法 4 3 4 故障与维修 5 在家电维修的过程中使用示波器已十分普遍 通过示波器可以直观地 观察被测电路的波形 包括形状 幅度 频率 周期 相位 还可以对 两个波形进行比较 从而迅速 准确地找到故障原因 正确 熟练地使用 示波器 是初学维修人员的一项基本功 虽然示波器的牌号 型号 品种繁多 但其基本组成和功能却大同小 异 本文介绍通用示波器的使用方法 一 面板介绍 1 亮度和聚焦旋钮 亮度调节旋钮用于调节光迹的亮度 有些示波器称为 辉度 使用时 应使亮度适当 若过亮 容易损坏示波管 聚焦调节旋钮用于调节光迹 的聚焦 粗细 程度 使用时以图形清晰为佳 2 信号输入通道 常用示波器多为双踪示波器 有两个输入通道 分别为通道 1 CH1 和通道 2 CH2 可分别接上示波器探头 再将示波器外壳接 地 探针插至待测部位进行测量 3 通道选择键 垂直方式选择 常用示波器有五个通道选择键 1 CH1 通道 1 单独显示 2 CH2 通道 2 单独显示 3 ALT 两通道交替显示 4 CHOP 两通道断续显示 用于扫描速度较慢时双踪显示 5 ADD 两通道的信号叠加 维修中以选择通道 1 或通道 2 为多 4 垂直灵敏度调节旋钮 调节垂直偏转灵敏度 应根据输入信号的幅度调节旋钮的位置 将该 旋钮指示的数值 如 0 5V div 表示垂直方向每格幅度为 0 5V 乘以被测 信号在屏幕垂直方向所占格数 即得出该被测信号的幅度 5 垂直移动调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕垂直方向的位置 6 水平扫描调节旋钮 调节水平速度 应根据输入信号的频率调节旋钮的位置 将该旋钮指 示数值 如 0 5ms div 表示水平方向每格时间为 0 5ms 乘以被测信 号一个周期占有格数 即得出该信号的周期 也可以换算成频率 7 水平位置调节旋钮 用于调节被测信号光迹在屏幕水平方向的位置 8 触发方式选择 示波器通常有四种触发方式 1 常态 NORM 无信号时 屏幕上无显示 有信号时 与电平 控制配合显示稳定波形 2 自动 AUTO 无信号时 屏幕上显示光迹 有信号时与电平 控制配合显示稳定的波形 3 电视场 TV 用于显示电视场信号 4 峰值自动 P P AUTO 无信号时 屏幕上显示光迹 有信号 时 无需调节电平即能获得稳定波形显示 该方式只有部分示波器 例如 CALTEK 卡尔泰克 CA8000 系列示波器 中采用 9 触发源选择 示波器触发源有内触发源和外触发源两种 如果选择外触发源 那么触 发信号应从外触发源输入端输入 家电维修中很少采用这种方式 如果选 择内触发源 一般选择通道 1 CH1 或通道 2 CH2 应根据输入信 号通道选择 如果输入信号通道选择为通道 1 则内触发源也应选择通道 1 二 测量方法 1 幅度和频率的测量方法 以测试示波器的校准信号为例 1 将示波器探头插入通道 1 插孔 并将探头上的衰减置于 1 档 2 将通道选择置于 CH1 耦合方式置于 DC 档 3 将探头探针插入校准信号源小孔内 此时示波器屏幕出现光迹 4 调节垂直旋钮和水平旋钮 使屏幕显示的波形图稳定 并将垂直 微调和水平微调置于校准位置 5 读出波形图在垂直方向所占格数 乘以垂直衰减旋钮的指示数值 得到校准信号的幅度 6 读出波形每个周期在水平方向所占格数 乘以水平扫描旋钮的指 示数值 得到校准信号的周期 周期的倒数为频率 7 一般校准信号的频率为 1kHz 幅度为 0 5V 用以校准示波器内 部扫描振荡器频率 如果不正常 应调节示波器 内部 相应电位器 直 至相符为止 2 示波器应用举例 以测量 788 手机 13MHz 时钟脉冲为例 手机中的 13MHz 时钟信号正常是开机的必要条件 因此维修时要经常 测量有无 13MHz 时钟信号 步骤如下 1 打开示波器 调节亮度和聚焦旋钮 使屏幕上显示一条亮度适中 聚焦良好的水平亮线 2 按上述方法校准好示波器 然后将耦合方式置于 AC 档 3 将示波器探头的接地夹夹在手机电路板的接地点 探针插到 788 手机 CPU 第脚 4 接通手机电源 按开机键 调节垂直扫描水和平扫描旋钮 观察 屏幕上是否出现稳定的波形 如果没有 一般说明没有 13MHz 信号 三 谈一谈示波器修理的方法 1 示波器的维修原则 3 1 正确识读电路图 正确读图是维修工作的第一步 识读 就是根据电原理图全面地认识示 波器的内部电路 熟悉电路的工作原理和结构特点 了解信号的产生和传 输过程 电流电压的各种变化 各部 分的功能及各元件的作用等 过程如 下 3 1 1 建立整机方框概念 即化整为零 用本文示波器工作原理所述的方 框结构去分析电原 理图 明确各部分电路的功能 建立起整机方框概念 掌 握被分析电路的基本结构 3 1 2 进一步理清信号流程 了解信号的来龙去脉及各种变化 即弄清各 功能块之间的关系 对功能方框内部再进行明确分工 清理的方法一般有 两种 顺向清理法 由前述的示波器原理方框图 抓住电路中的某些特征元器 件 从前从后 逐级理顺 识别实际 电路的基本结构 信号处理过程 明确 各级功能 如从 Y1 输入到前置放大器 再到垂直开关 电路 最后到 Y 输出 放大器 逆向清理法 以终端负载为起点 由末端向前面清理 如显像 管 偏转线圈 特别是 X 输出放大器 Y 输出 放大器的终端 它们在电路 中特点鲜明 容易识别 因此 以它们为起点 按照理论所要求的信 号处理 过程 逐级向前 明确各级功能 3 1 3 理清供电系统 一定要理清哪部分电路取自稳压电源 哪部分电路 取自 直流 直流 供电电路 并用红笔作出标记 3 1 4 区分熟悉 生疏 特殊电路 示波器电路实际上是电子电路和集成 电路中许多典型电路的综合运用 在示波器电路中 有 一部分电路是我们 比较熟悉的 虽然它们在示波器电路中有了新的功能 但是电路的基本形式 没有变 对它们的检修方法也仍然适用 有的电路比较生疏 有的电路则是 示波器中特有的 对这几种情况加以区别 并把生疏的和特殊的电路作为 学习研究的重点 就能更快地提高对电 路的识读能力 3 1 5 简化疑难电路 方法如下 首先分析直流系统 明确被分析电路的直 流供电情况 估算 关键点的静态工作电压 了解偏置的性质与级间耦合方 式 分析电路中有关元件的作用 3 2 分析交流系统 即用交流等效电路的分析方法绘出交流等效电路 从而辨别电路的性质 分 析电路的工作原理 研究输入 输出的波 区分出主要元件和一般元件 3 2 1 主要元件是直接影响电路基本功能的元件 一般元件是为了改善电路 的一些性能而 附加的元件 在维修中首先着重检查主要元件然后检查其他 元件 3 2 2 准备好必要的测量仪器 工具及备用元件 3 2 3 掌握元件好坏的鉴别方法 了解元件代用 更换 选用原则 维修示 波器时元件代用 应小心 不同测频范围的示波器其通道放大器所采用的晶体管特性差 异很 大 代用型号元件特性不得低于原型号所用元件的相关特性 3 2 4 借用电视机维修的方法和经验 因为示波器和电视机有大量的相近 电路 如高压及 显像管电路 通道放大电路 小信号扫描触发电路等 故电 视机的大部分维修方法和经验均适 用于示波器 可直接借用 3 示波器的常见故障类型及检修方法 合上电源开关指示灯不亮 方法 检查供电电源 电源线 保险丝 电 源变压器 合上电源开关指示灯亮 但无扫描光迹 方法 将垂直水平位 移居中 Y 方式置 Y1 t cm 置 1ms 扫描方式置 自动 X 方式置 A 增加辉度若仍无光迹出现 进入下一步 置 t cm 为 X 外接 看 是否有光点出现 若 不出现则进入第二步 先后拔掉机板上的 Y 输出插座 和内触发信号输出 并将其短接 若此时出 现光迹说明 Z 轴放大器正常 检 查 Y 输出放大器或 X 输出放大器 反之 检查 Z 轴放大器 若置 t cm 为 X 外接 时 有光点出现则进入第三步 检查 X 输出放大器和产生锯齿波 的扫描发生器 Y 位移不正常 方法 短路延迟线 看光迹线或光点能否 回到屏中心 若能回到屏中心则检查 Y 前置放大器和 延迟线电路 若不能 回到屏中心则检查 Z 输出放大器 水平位移不正常 检查 X 输出放大器 所测试波形不同步 将 Y 方式和内触发置 Y 触发耦合置 AC 触发 源置 内 调节电平 若还不能稳定显示则检查触发发生器和触发信号 放大器 Y 位移正常 但 Y 方式置 交替 或 继续 异常 检查垂直位 移开关电路 聚焦不良或亮度太暗 检查示波管控制电路 此外 与 X 输 出放大器有关的故障现象还 有信号周期测试误差大 与 Y 输出放大器有关 的故障现象有信号幅度测试误差大 还有一些使 用不当而造成的假故障 如 触发选择按钮没选择 自动 或 触发 时无扫描基线 示波器 的探 头接触不良时无测试信号或测试信号不良 同步触发选择错误造成的不能 同步等 4 故障与修理 要修理好发生故障的示波器 就要熟悉示波器的工作原理 这样才能由故障 现象判断故障发生 的具体部位 是电源电路发生故障 还是扫描 触发 功放 显示电路发生故障 抓住了主要 矛盾 故障就能简化 然后具体到 某一电子元件 排除故障 我们在检定 DF4211 型示波器时 打开示波器电 源发现荧光屏只显示两个亮点 DF4211 型示波器是双线的 无水平亮线 耦合 方式为 DC 由此可以排出电源电路 显示电路发生故障的可能 转 动垂直偏转灵敏度旋钮 故障现象依然存在 然后转动扫描时间偏转灵敏 旋钮 故障现象时有时无 初步判断故障在扫 描电路 转动扫描时间偏转 灵敏度旋钮到 2ms 5ms 10ms 三档故障现象依然存在 由此判 断故障在 这三个位置的相关电路上 打开示波器 先从最简电路检查 如图 1 所示 扫描时 间偏转灵敏度旋钮共 18 档 按 2 5 10 递进转换 我们先从 转动扫描时间偏转灵敏旋钮 入手 仔细查找线路 发现 2ms 5ms 10ms 图中只画这三档 三档一头同接在 0 047 F 和 3 000pF 电容并联的电路上 另一头分别接在不同阻值的电阻上 电容 电 阻都有可能 故障 测电阻无损坏 电容无损坏 将电阻 电容重焊上电 路 故障现象依然存在 用 0 0 47 F 的电容并接在电路上的 0 047 F 的电容上 故障消失 在线测量 0 047 F 电容 电容损坏 换上好的 电容 故障排除 分析故障原因是电容损坏 损坏是间断性的 在电路 中有电压测量它时 已损坏 焊下无电压测它是好的 4 结束语 示波器的排故是漫长的过程 分析 查找 检测 更换 需要熟练 使用示波器三用表等检 测 仪器 来测量波形 电压 电流等技术参数 示波器的维修是不断否定自己的过程 当找不 到否定的理由时 就是故 障排出之时 吸取别人的维修经验 勤动手 是提高维修技术 提 高效 率的有效方法 致