示波器的使用方法
通過(guò)示波器可以直觀地觀察被測(cè)電路的波形,包括形狀、幅度、頻率(周期)、相位,還可以對(duì)兩個(gè)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(xiàng)基本功。
雖然示波器的牌號(hào)、型號(hào)、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(chēng)為"輝度"),使用時(shí)應(yīng)使亮度適當(dāng),若過(guò)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(shí)以圖形清晰為佳。
2.信號(hào)輸入通道
常用示波器多為雙蹤示波器,有兩個(gè)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(cè)部位進(jìn)行測(cè)量。
3.通道選擇鍵(垂直方式選擇)
常用示波器有五個(gè)通道選擇鍵:
(1)CH1:通道1單獨(dú)顯示;
(2)CH2:通道2單獨(dú)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(shí)雙蹤顯示;
(5)ADD:兩通道的信號(hào)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(hào)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(cè)信號(hào)在屏幕垂直方向所占格數(shù),即得出該被測(cè)信號(hào)的幅度。
5.垂直移動(dòng)調(diào)節(jié)旋鈕
用于調(diào)節(jié)被測(cè)信號(hào)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(hào)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(shí)間為0.5ms),乘以被測(cè)信號(hào)一個(gè)周期占有格數(shù),即得出該信號(hào)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(cè)信號(hào)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(wú)信號(hào)時(shí),屏幕上無(wú)顯示;有信號(hào)時(shí),與電平控制配合顯示穩(wěn)定波形;
(2)自動(dòng)(AUTO):無(wú)信號(hào)時(shí),屏幕上顯示光跡;有信號(hào)時(shí)與電平控制配合顯示穩(wěn)定的波形;
(3)電視場(chǎng)(TV):用于顯示電視場(chǎng)信號(hào);
(4)峰值自動(dòng)(P-P AUTO):無(wú)信號(hào)時(shí),屏幕上顯示光跡;有信號(hào)時(shí),無(wú)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(hào)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(hào)通道選擇,如果輸入信號(hào)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(cè)量方法
1.幅度和頻率的測(cè)量方法(以測(cè)試示波器的校準(zhǔn)信號(hào)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(hào)源小孔內(nèi),此時(shí)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(hào)的幅度;
(6)讀出波形每個(gè)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(hào)的周期(周期的倒數(shù)為頻率);
(7)一般校準(zhǔn)信號(hào)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(cè)量788手機(jī)13MHz時(shí)鐘脈沖為例)
手機(jī)中的13MHz時(shí)鐘信號(hào)正常是開(kāi)機(jī)的必要條件,因此維修時(shí)要經(jīng)常測(cè)量有無(wú)13MHz時(shí)鐘信號(hào)。步驟如下:
(1)打開(kāi)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(diǎn),探針插到788手機(jī)CPU第腳;
(4)接通手機(jī)電源,按開(kāi)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(méi)有,一般說(shuō)明沒(méi)有13MHz信號(hào)。
示波器是利用電子示波管的特性,將人眼無(wú)法直接觀測(cè)的交變電信號(hào)轉(zhuǎn)換成圖像,顯示在熒光屏上以便測(cè)量的電子測(cè)量?jī)x器。它是觀察數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題、測(cè)量實(shí)驗(yàn)結(jié)果必不可少的重要儀器。示波器由示波管和電源系統(tǒng)、同步系統(tǒng)、X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、延遲掃描系統(tǒng)、標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源組成。 1、示波管 陰極射線管(CRT)簡(jiǎn)稱(chēng)示波管,是示波器的核心。它將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。如圖所示,電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分密封在一個(gè)真空玻璃殼內(nèi),構(gòu)成了一個(gè)完整的示波管。
2、熒光屏 現(xiàn)在的示波管屏面通常是矩形平面,內(nèi)表面沉積一層磷光材料構(gòu)成熒光膜。在熒光膜上常又增加一層蒸發(fā)鋁膜。高速電子穿過(guò)鋁膜,撞擊熒光粉而發(fā)光形成亮點(diǎn)。鋁膜具有內(nèi)反射作用,有利于提高亮點(diǎn)的輝度。鋁膜還有散熱等其他作用?! ‘?dāng)電子停止轟擊后,亮點(diǎn)不能立即消失而要保留一段時(shí)間。亮點(diǎn)輝度下降到原始值的10%所經(jīng)過(guò)的時(shí)間叫做“余輝時(shí)間”。余輝時(shí)間短于10μs為極短余輝,10μs—1ms為短余輝,1ms—0.1s為中余輝,0.1s-1s為長(zhǎng)余輝,大于1s為極長(zhǎng)余輝。一般的示波器配備中余輝示波管,高頻示波器選用短余輝,低頻示波器選用長(zhǎng)余輝。 由于所用磷光材料不同,熒光屏上能發(fā)出不同顏色的光。一般示波器多采用發(fā)綠光的示波管,以保護(hù)人的眼睛。 3、電子槍及聚焦 電子槍由燈絲(F)、陰極(K)、柵極(G1)、前加速極(G2)(或稱(chēng)第二柵極)、第一陽(yáng)極(A1)和第二陽(yáng)極(A2)組成。它的作用是發(fā)射電子并形成很細(xì)的高速電子束。燈絲通電加熱陰極,陰極受熱發(fā)射電子。柵極是一個(gè)頂部有小孔的金屬園筒,套在陰極外面。由于柵極電位比陰極低,對(duì)陰極發(fā)射的電子起控制作用,一般只有運(yùn)動(dòng)初速度大的少量電子,在陽(yáng)極電壓的作用下能穿過(guò)柵極小孔,奔向熒光屏。初速度小的電子仍返回陰極。如果柵極電位過(guò)低,則全部電子返回陰極,即管子截止。調(diào)節(jié)電路中的W1電位器,可以改變柵極電位,控制射向熒光屏的電子流密度,從而達(dá)到調(diào)節(jié)亮點(diǎn)的輝度。第一陽(yáng)極、第二陽(yáng)極和前加速極都是與陰極在同一條軸線上的三個(gè)金屬圓筒。前加速極G2與A2相連,所加電位比A1高。G2的正電位對(duì)陰極電子奔向熒光屏起加速作用?! ‰娮邮鴱年帢O奔向熒光屏的過(guò)程中,經(jīng)過(guò)兩次聚焦過(guò)程。第一次聚焦由K、G1、G2完成,K、K、G1、G2叫做示波管的第一電子透鏡。第二次聚焦發(fā)生在G2、A1、A2區(qū)域,調(diào)節(jié)第二陽(yáng)極A2的電位,能使電子束正好會(huì)聚于熒光屏上的一點(diǎn),這是第二次聚焦。A1上的電壓叫做聚焦電壓,A1又被叫做聚焦極。有時(shí)調(diào)節(jié)A1電壓仍不能滿足良好聚焦,需微調(diào)第二陽(yáng)極A2的電壓,A2又叫做輔助聚焦極?!?i> 4、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng) 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)控制電子射線方向,使熒光屏上的光點(diǎn)隨外加信號(hào)的變化描繪出被測(cè)信號(hào)的波形。中,Y1Y2和Xl、X2兩對(duì)互相垂直的偏轉(zhuǎn)板組成偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。Y軸偏轉(zhuǎn)板在前,X軸偏轉(zhuǎn)板在后,因此Y軸靈敏度高(被測(cè)信號(hào)經(jīng)處理后加到Y(jié)軸)。兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板分別加上電壓,使兩對(duì)偏轉(zhuǎn)板間各自形成電場(chǎng),分別控制電子束在垂直方向和水平方向偏轉(zhuǎn)。 5、示波管的電源 為使示波管正常工作,對(duì)電源供給有一定要求。規(guī)定第二陽(yáng)極與偏轉(zhuǎn)板之間電位相近,偏轉(zhuǎn)板的平均電位為零或接近為零。陰極必須工作在負(fù)電位上。柵極G1相對(duì)陰極為負(fù)電位(—30V~—100V),而且可調(diào),以實(shí)現(xiàn)輝度調(diào)節(jié)。第一陽(yáng)極為正電位(約+100V~+600V),也應(yīng)可調(diào),用作聚焦調(diào)節(jié)。第二陽(yáng)極與前加速極相連,對(duì)陰極為正高壓(約+1000V),相對(duì)于地電位的可調(diào)范圍為±50V。由于示波管各電極電流很小,可以用公共高壓經(jīng)電阻分壓器供電。