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示波器的使用方法 示波器如何做好保養(yǎng)

時間:2020-08-19    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     

示波器的使用方法

通過示波器可以直觀地觀察被測電路的波形,包括形狀、幅度、頻率(周期)、相位,還可以對兩個波形進(jìn)行比較,從而迅速、準(zhǔn)確地找到故障原因。正確、熟練地使用示波器,是初學(xué)維修人員的一項基本功。
  雖然示波器的牌號、型號、品種繁多,但其基本組成和功能卻大同小異,本文介紹通用示波器的使用方法。  
一、面板介紹
     1.亮度和聚焦旋鈕
     亮度調(diào)節(jié)旋鈕用于調(diào)節(jié)光跡的亮度(有些示波器稱為"輝度"),使用時應(yīng)使亮度適當(dāng),若過亮,容易損壞示波管。 聚焦調(diào)節(jié)旋鈕用于調(diào)節(jié)光跡的聚焦(粗細(xì))程度,使用時以圖形清晰為佳。
     2.信號輸入通道 
     常用示波器多為雙蹤示波器,有兩個輸入通道,分別為通道1(CH1)和通道2(CH2),可分別接上示波器探頭,再將示波器外殼接地,探針插至待測部位進(jìn)行測量。
     3.通道選擇鍵(垂直方式選擇)
     常用示波器有五個通道選擇鍵:
    (1)CH1:通道1單獨顯示;
    (2)CH2:通道2單獨顯示;
    (3)ALT:兩通道交替顯示;
    (4)CHOP:兩通道斷續(xù)顯示,用于掃描速度較慢時雙蹤顯示;
    (5)ADD:兩通道的信號疊加。維修中以選擇通道1或通道2為多。
     4.垂直靈敏度調(diào)節(jié)旋鈕 
     調(diào)節(jié)垂直偏轉(zhuǎn)靈敏度,應(yīng)根據(jù)輸入信號的幅度調(diào)節(jié)旋鈕的位置,將該旋鈕指示的數(shù)值(如0.5V/div,表示垂直方向每格幅度為0.5V)乘以被測信號在屏幕垂直方向所占格數(shù),即得出該被測信號的幅度。
     5.垂直移動調(diào)節(jié)旋鈕 
     用于調(diào)節(jié)被測信號光跡在屏幕垂直方向的位置。
     6.水平掃描調(diào)節(jié)旋鈕 
     調(diào)節(jié)水平速度,應(yīng)根據(jù)輸入信號的頻率調(diào)節(jié)旋鈕的位置,將該旋鈕指示數(shù)值(如0.5ms/div,表示水平方向每格時間為0.5ms),乘以被測信號一個周期占有格數(shù),即得出該信號的周期,也可以換算成頻率。
     7.水平位置調(diào)節(jié)旋鈕
     用于調(diào)節(jié)被測信號光跡在屏幕水平方向的位置。
     8.觸發(fā)方式選擇
     示波器通常有四種觸發(fā)方式:
    (1)常態(tài)(NORM):無信號時,屏幕上無顯示;有信號時,與電平控制配合顯示穩(wěn)定波形;
    (2)自動(AUTO):無信號時,屏幕上顯示光跡;有信號時與電平控制配合顯示穩(wěn)定的波形;
    (3)電視場(TV):用于顯示電視場信號;
    (4)峰值自動(P-P AUTO):無信號時,屏幕上顯示光跡;有信號時,無需調(diào)節(jié)電平即能獲得穩(wěn)定波形顯示。該方式只有部分示波器(例如CALTEK卡爾泰克CA8000系列示波器)中采用。
     9.觸發(fā)源選擇 
    示波器觸發(fā)源有內(nèi)觸發(fā)源和外觸發(fā)源兩種。如果選擇外觸發(fā)源,那么觸發(fā)信號應(yīng)從外觸發(fā)源輸入端輸入,家電維修中很少采用這種方式。如果選擇內(nèi)觸發(fā)源,一般選擇通道1(CH1)或通道2(CH2),應(yīng)根據(jù)輸入信號通道選擇,如果輸入信號通道選擇為通道1,則內(nèi)觸發(fā)源也應(yīng)選擇通道1。

二、測量方法
  1.幅度和頻率的測量方法(以測試示波器的校準(zhǔn)信號為例)
    (1)將示波器探頭插入通道1插孔,并將探頭上的衰減置于"1"檔;
    (2)將通道選擇置于CH1,耦合方式置于DC檔;
    (3)將探頭探針插入校準(zhǔn)信號源小孔內(nèi),此時示波器屏幕出現(xiàn)光跡;
    (4)調(diào)節(jié)垂直旋鈕和水平旋鈕,使屏幕顯示的波形圖穩(wěn)定,并將垂直微調(diào)和水平微調(diào)置于校準(zhǔn)位置;
    (5)讀出波形圖在垂直方向所占格數(shù),乘以垂直衰減旋鈕的指示數(shù)值,得到校準(zhǔn)信號的幅度;
    (6)讀出波形每個周期在水平方向所占格數(shù),乘以水平掃描旋鈕的指示數(shù)值,得到校準(zhǔn)信號的周期(周期的倒數(shù)為頻率);
    (7)一般校準(zhǔn)信號的頻率為1kHz,幅度為0.5V,用以校準(zhǔn)示波器內(nèi)部掃描振蕩器頻率,如果不正常,應(yīng)調(diào)節(jié)示波器(內(nèi)部)相應(yīng)電位器,直至相符為止。
     2.示波器應(yīng)用舉例(以測量788手機(jī)13MHz時鐘脈沖為例)
     手機(jī)中的13MHz時鐘信號正常是開機(jī)的必要條件,因此維修時要經(jīng)常測量有無13MHz時鐘信號。步驟如下:
     (1)打開示波器,調(diào)節(jié)亮度和聚焦旋鈕,使屏幕上顯示一條亮度適中、聚焦良好的水平亮線;
     (2)按上述方法校準(zhǔn)好示波器,然后將耦合方式置于AC檔;
     (3)將示波器探頭的接地夾夾在手機(jī)電路板的接地點,探針插到788手機(jī)CPU第腳;
     (4)接通手機(jī)電源,按開機(jī)鍵,調(diào)節(jié)垂直掃描水和平掃描旋鈕,觀察屏幕上是否出現(xiàn)穩(wěn)定的波形,如果沒有,一般說明沒有13MHz信號。

(1)先預(yù)調(diào):反時針旋轉(zhuǎn)輝度旋鈕到底,豎直和水平位移轉(zhuǎn)到中間,衰減置于較為高檔,掃描置于“外X檔”;

(2)再開電源,指示燈亮后等待一兩分鐘進(jìn)行預(yù)熱后再進(jìn)行相關(guān)的操作;

(3)先調(diào)輝度,再調(diào)聚焦,進(jìn)而調(diào)水平和豎直位移使亮點在中心合適區(qū)域;

(4)調(diào)掃描、掃描微調(diào)和X增益,觀察掃描;

(5)把外X檔拔開到掃描范圍檔合適處,觀察機(jī)內(nèi)提供的豎直方向按正余弦規(guī)律變化的電壓波形;

(6)把待研究的外加電壓由Y輸入和地間接入示波器,調(diào)節(jié)各檔到合適位置,可觀察到此電壓的波形(與時間變化的圖象)(調(diào)同步極性開關(guān)可使圖象的起點從正半周或負(fù)半周開始;

(7)如欲觀察亮斑(如外加一直流電壓時)的豎直偏移,可把掃描調(diào)節(jié)到“外X”檔。

17. 使用一臺標(biāo)稱100MHz的DSO示波器,測量一個高頻開關(guān)幅值400V,f=50M,示波器如何描繪出它的波形和上升時間? 

答:① 示波器的帶寬是以正弦波幅度衰減-3dB點為帶寬定義的。 

② 數(shù)字示波器中對于波形和上升時間的描繪都是通過實時采樣電路和高速A/D變換器獲得波形數(shù)據(jù),再通過插值運算得到的。 

③ 在泰克的示波器中,有實時的處理電路完成所謂的正弦內(nèi)插功能,在信號采集電路部分完成。當(dāng)然,很多示波器也是通過示波器的主處理器進(jìn)行數(shù)學(xué)運算完成的,這個時候會花比較多的時間。 

④ 對于您測量的信號,恐怕使用100MHz的示波器是無法進(jìn)行。50MHz的方波,理論上應(yīng)該使用450MHz以上的示波器才能將信號中較為重要的9次以下諧波準(zhǔn)確重新,從而保證波形不失真。更何況,您恐怕還要考慮信號上升時間的問題,理論上,示波器的上升時間應(yīng)該比信號快5倍以上。 

⑤ 探頭也一樣,由于普通探頭在測量高壓的時候會產(chǎn)生高頻失真的效應(yīng),您應(yīng)該采用特別的差分探頭或者高壓探頭比如,泰克的P5205,P5100進(jìn)行測量。 

18. 如何在模擬電路用好數(shù)字示波器,比如測音頻放大器的小信號,電源的雜波等? 

答:要注意的問題有: 

① 示波器的接地問題,示波器的機(jī)殼和探頭的參考地線都是連接地線的,因此良好的接地是測量干擾的首要條件。 

② 示波器參考地線引入的干擾問題,由于普通探頭通常都有一段接地線,會與待測點構(gòu)成一個類似環(huán)形天線的干擾路徑,引入比較大的干擾,因此要盡量減少這一干擾,可以采用的方法是將探頭帽拿掉,不使用探頭上引出的地線,而直接使用探頭尖端和探頭內(nèi)的地點接觸待測點進(jìn)行測量。 

③ 使用差分測量的方法,消除共模噪聲。泰克提供一系列的差分探頭,比如專門針對小信號的ADA400A可以測量到幾百微伏,用于高速信號測量的P7350提供高達(dá)5GHz的帶寬 

④ 在泰克的很多示波器里提供高分辨率采集(Hi-Res)的信號捕獲模式,可以過濾信號上疊加的隨機(jī)噪聲。 

19. 在測量離板信號線的傳導(dǎo)騷擾時,發(fā)現(xiàn)在兩個特定頻點(一個是659K另一個是1.977K)上由兩個很大的噪聲信號。初步分析是由于板上的開關(guān)電源芯片引起的,如何使用示波器測量這樣的噪聲信號? 

答:示波器可以測試噪聲信號有幾個考慮的因素: 

① 被測信號的幅度,是否為小信號, 示波器配合探頭可以測試uA級的信號 
② 被測信號的頻率。 
③ 探頭的連接方式不當(dāng)會產(chǎn)生噪聲,影響測試結(jié)果。 


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