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示波器的使用方法 示波器如何做好保养

时间:2020-08-19    来源:仪多多仪器网    作者:仪多多商城     

示波器的使用方法

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。

(1)先预调:反时针旋转辉度旋钮到底,竖直和水平位移转到中间,衰减置于较为高档,扫描置于“外X档”;

(2)再开电源,指示灯亮后等待一两分钟进行预热后再进行相关的操作;

(3)先调辉度,再调聚焦,进而调水平和竖直位移使亮点在中心合适区域;

(4)调扫描、扫描微调和X增益,观察扫描;

(5)把外X档拔开到扫描范围档合适处,观察机内提供的竖直方向按正余弦规律变化的电压波形;

(6)把待研究的外加电压由Y输入和地间接入示波器,调节各档到合适位置,可观察到此电压的波形(与时间变化的图象)(调同步极性开关可使图象的起点从正半周或负半周开始;

(7)如欲观察亮斑(如外加一直流电压时)的竖直偏移,可把扫描调节到“外X”档。

17. 使用一台标称100MHz的DSO示波器,测量一个高频开关幅值400V,f=50M,示波器如何描绘出它的波形和上升时间? 

答:① 示波器的带宽是以正弦波幅度衰减-3dB点为带宽定义的。 

② 数字示波器中对于波形和上升时间的描绘都是通过实时采样电路和高速A/D变换器获得波形数据,再通过插值运算得到的。 

③ 在泰克的示波器中,有实时的处理电路完成所谓的正弦内插功能,在信号采集电路部分完成。当然,很多示波器也是通过示波器的主处理器进行数学运算完成的,这个时候会花比较多的时间。 

④ 对于您测量的信号,恐怕使用100MHz的示波器是无法进行。50MHz的方波,理论上应该使用450MHz以上的示波器才能将信号中较为重要的9次以下谐波准确重新,从而保证波形不失真。更何况,您恐怕还要考虑信号上升时间的问题,理论上,示波器的上升时间应该比信号快5倍以上。 

⑤ 探头也一样,由于普通探头在测量高压的时候会产生高频失真的效应,您应该采用特别的差分探头或者高压探头比如,泰克的P5205,P5100进行测量。 

18. 如何在模拟电路用好数字示波器,比如测音频放大器的小信号,电源的杂波等? 

答:要注意的问题有: 

① 示波器的接地问题,示波器的机壳和探头的参考地线都是连接地线的,因此良好的接地是测量干扰的首要条件。 

② 示波器参考地线引入的干扰问题,由于普通探头通常都有一段接地线,会与待测点构成一个类似环形天线的干扰路径,引入比较大的干扰,因此要尽量减少这一干扰,可以采用的方法是将探头帽拿掉,不使用探头上引出的地线,而直接使用探头尖端和探头内的地点接触待测点进行测量。 

③ 使用差分测量的方法,消除共模噪声。泰克提供一系列的差分探头,比如专门针对小信号的ADA400A可以测量到几百微伏,用于高速信号测量的P7350提供高达5GHz的带宽 

④ 在泰克的很多示波器里提供高分辨率采集(Hi-Res)的信号捕获模式,可以过滤信号上叠加的随机噪声。 

19. 在测量离板信号线的传导骚扰时,发现在两个特定频点(一个是659K另一个是1.977K)上由两个很大的噪声信号。初步分析是由于板上的开关电源芯片引起的,如何使用示波器测量这样的噪声信号? 

答:示波器可以测试噪声信号有几个考虑的因素: 

① 被测信号的幅度,是否为小信号, 示波器配合探头可以测试uA级的信号 
② 被测信号的频率。 
③ 探头的连接方式不当会产生噪声,影响测试结果。 


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