模拟示波器

　　示波器是一种利用电子束的偏转，来重现电信号瞬时图象的仪器.它不仅能测量电压、电流等信号幅度的大小，而且还能测量其周期、频率和相位，并能直观地、形象地显示各种电信号的波形.示波器在仪器设备故障检修中，是一种重要的检查诊断工具，许多人把它比作维修技术人员的“眼睛”.在故障检查中，我们可以应用波形观察、信号寻迹、信号注人等方法，进行监视性观察，测量性观察和检定性观察.通过检测电路的有关测试点，了解电路的工作情况，检查电子元器件的好坏，从而确定和判断电子仪器或装备的整机性能和存在的问题)。
　　1、检查直流电派的纹波电压
　　电源的纹波电压对仪器设备的工作影响很大.直流稳压电源中对纹波电压的大小通常都有相应的技术指标或要求.若超过其规定的指标，仪器便不能很好地工作.笔者在实际工作中，曾碰到过多例因电源纹波增大而导致仪器不能正常工作的情况.例如:一价值数万元的进口COZ培养箱，细胞培养时的设置温度为37℃，而实际显示温度却仅在24~30℃之间跳动，而且温度总升不到设定值.显示温度跳动，说明显示信号中混人了干扰信号;温度升不到设定值，说明控制电路工作失控.用示波器检查，发现纹波电压很大(近4V).疑是滤波电容容t衰退，更换滤波电容，仪器工作正常.是纹波影响了测量和控温部分的工作.因此，碰到仪器工作不稳定时，别忘了检查电源的纹波)。
　　2、检查电路中有关测试点或有关电路波形
　　有的仪器附有电路图，而且电路图中标有测试点及其波形.用示波器检查测试点，观察其波形，分析其差异，便能很快查出其故障)。
　　3、检查无圈纸电路或有关元件的工作波形.检查前，应做好以下准备工作
　　①观察被测电路或器件的连线和结构，参考有关资料，寻找相似电路或器件，进行分析比较，尽可能弄清其原理，绘出其电路框图.做到测量时有的放矢.
　　②对于型号被抹或被涂黑固化的模块，可将其视为“黑匣子”，根据其引脚情况及外围元件，描绘其电路，推侧其电路结构，寻找输人输出.然后用波形观察法进行检查)。
　　在上述①②③种故障检查中，示波器主要用作监测性观察.其方法主要是波形观察法.
　　4、侧.电路或整机的有关技术参数
　　在这种检测中，示波器主要用作测量性或检定性观察，其方法主要采用信号注人法.以音频放大器为例.利用示波器和信号发生器等辅助仪器，可测量放大器的电压增益、输人阻抗、输出阻抗、输出功率、交调失真等.与此相类似，利用此方法，还可测量示波器的频响和上升时间，检定示波器的某些参数)。
　　5、检查数字集成电路的好坏
　　市售的集成电路检查仪，功能全、用途广、但因价格较贵，因此目前还不能完全普及.仪器设备故障检修中，常常碰到检查集成电路好坏的问题，在条件受限的情况下，我们可以自已动手，自制一些简单实用的仪器.如正弦波信号发生器、方波信号发生器，高低位信号发生器.前两种仪器的电路很多，后一种发生器在检查数字集成电路中具有较大的用途.利用它作信号源，用示波器作监视器，必要时再配上方波发生器，便可检查多种数字集成电路.例如:各种门电路、反相器、缓冲器、译码器、触发器，总线数据收发器。此外，还可以用作微处理器的数据线、地址线，做一些简单的微处理器实验，或检查一些简单的徽处理器故障)。
　　6、检查传感器的好坏
　　很多传感器加其前置放大器，便可构成一个特殊的信号源.例如:温度传忿器，压力传感器、光电传感器、红外传感等。因此，修理数字温控仪时，我们可以用升温法给传感器加温，然后在其前置放大器翰出端用示波器观察其电压的变化情况.修理数字天平时，可在天平上加一个间歇力，用示波器在AD变换前观察其电压的变化.检查传感器的好坏，检查有关电路的故障，一些带信号输出的插口，也可作信号源使用.如计算机显示器插口愉出的R，B，G，H，V信号，维修显示器时就很有用.利用它，我们可以用示波器寻迹检查显示器的各有关电路.此外，还有一些隐含义信号源，如空中特定频率的电磁场信号，加上调整谐回路及其放大电路，便可构成一个高频或超高频信号源.检查如接收机、电视机之类的设备时，也可以用示波器对其进行故障寻迹(注:仅观察信号带)。

　　校正波形不能不特别注意的一个地方就是：信号传输线的信号衰减挡位。当其拨到*1时，表示无衰减（平时设置点）；拨在*10时，表示衰减10倍，通常在输入信号的频率过低时，它相应的周期会变得很大，这时就要先进行衰减再作测试了，不过还是要在测试出的结果中提升10倍才行，这样才是原来的波形值。还有一个就是位于SWPVAP和POSMCN中间的扩大按键（*10盘MAC）。当周期单位数设置在的微秒值都还不能看清波形时，或是说当波形的频率很高时，就要运用到这个扩大按键了。也就是说，所谓的扩大和衰减只是对周期而言，而对电压幅度则不起作用，而且不论是扩大还是衰减，调整波形完毕后都要相应地将周期的倍数缩小或放大。为了使波形的读数更加精确、清晰，在原始校正波形时，一定要把波形调得最准、最清晰、线条调至最精细，只有这样，读数才会最为准确，误差才会减至最少，这对故障分析往往有举足轻重的作用。还有一点需要注意的是：校正波形调整完毕后，所有补偿按钮都不能调动或更改（即SWPVAP和电压补偿），否则将要再次对示波器重新校正一次
　　模拟示波器使用要求：模拟示波器注意防水，防摔，防尘！

　　操作简单——全部操作都在面板上，波形反应及时，数字示波器往往要较长处理时间。
　　垂直分辨率高——连续而且无限级，数字示波器分辨率一般只有8位至10位。
　　数据更新快——每秒捕捉几十万波形，数字示波器每秒捕捉几十个波形。
　　实时带宽和实时显示——连续波形与单次波形的带宽相同，数字示波器的带宽与取样率密切相关，取样率不高时需借助内插计算，容易出现混淆波形。

　　将输入方式设到AC后，将信号传输线的探头接到校正的测试口(左下图)，即可在显示屏上看到方波。但这时的方波不一定是标准的（正确的），有可能电压的峰峰值不足，周期不对，这个时候就是考验你对这示波器各功能的熟悉程度了。在电压按钮的轴中心有一个按钮，是用来对电压值的补偿的，在正常情况下将它右旋到卡位锁定(中图)，就可以正常使用了。如果出现锁定后仍不能回复校正参数值的情况，就要利用这个电压幅值补偿电位器来补偿了。而周期的调节按钮则没有那么隐蔽，它在周期单位设定大按钮的左边，标记是SWPVAP，它可以对波形周期的调整。同时，在SWPVAPR的左边还有一个POSMCN按钮，其作用是将波形水平平移(右下图)，它是协调WSPVAP使用的，让我们能更准确方便地观察或调节波形的周期，这些都可以将示波器的原始波形设置成符合校正参考数值。如果遇到了这种情况：探头接到校正测试口时波形不能静止下来。则有可能是因为这个位于周期大按钮右边的LEVEL还没有调试好。LEVEL的名称叫“寻迹电平”，而它的实际作用是用来水平同步补充控制，当两踪同时使用时往往会出现水平不能同步，这个时候就要考虑到LEVEL顶头上的TRIC.ALT按键了，这是强制性锁定。如果你熟悉使用这些键，把示波器的原始波形校正并不是困难的事。

　　而通常需要校正的主要是电压峰峰值和周期数的调节，这也是我们对波形的测试内容。这些调节由按钮VOLTS/DIV、TIME/DIV、SWP.VAR，VOLTS/DIV共同配合完成，各按钮上的标志指向哪一个数值，表示这一数值就是显示屏的坐标轴上每一格的单位数值。横坐标表示周期，纵坐标表示电压幅值，例如：VOLTS/DIV白色指定点拨在1V，即表示纵坐标的每一小格的电压幅值为1V；在TIME/DIV上将指定点指向1mSV，即表示横坐标的每一小格的周期为1mS。再根据波形所占的单位格数，就可以直接读出（或者经验算后读出）波形的幅度和周期，进而用来判断是非曲直、分析故障原因了。所以说，在使用之前的校正工作是非常重要。
　　在正式进行校正之前，根据示波器左下角校正的参考数值，应把电压挡拨到单位1V、把周期挡位拨到1mS的位置上（当然，你也可以选择其它为单位值），同时还要确认使用哪一个CHANNEL（哪一踪）或者两个CHANNEL一起使用（到底使用哪个，就看你把MODE的选择功能拨到哪个位置上了）：CH1（踪）、CH2（第二踪）、DUAL（两踪同时使用）、ADD（双踪叠加）。按POWER开始调整，把输入耦合方式拨到GDN（输入到地），这是用来对波形的中心位置校正的，配合此功能键的还有POSTION（波形上下调节按钮）。由于我们所测量的波形常常是脉冲信号波形，所以当中心位置调整完毕后，在一般情况下都会把挡位拨到AC（交流输入），而DC档位（直流输入）在平时较为少用。

　　完成后，将GND转换为AC挡；在输入校正波形时，要把衰减或扩大按钮调到原始位置上，如果拨错了会严重影响被测波形数值的准确性；对输入踪道的选择，完全操纵在MODE选择键上；调试出来的波形如果是闪烁不定的，那就要考虑到同步功能键，即LEVEL（水平同步调节）。

　　示波器与其它仪器一样（如万用表等），在使用之前都必需要先对其进行校正。而所谓对示波器的校正，是将示波器的原来波形在测试之前正确调试出来。也就是说，校正出来的波形要与示波器本身所设定的参数一致（这些参数通常会在校正的测试点标志出来）。以GWGOS-602示波器为例(左图)：在其面板的左下角就是要求校正波形的参数，如电压值为2V、频率是1KHz等(右图)，就是要求示波器的校正波形（或正、余弦波、方波）的电压峰峰值为2V、频率为1KHz。但示波器通常不能直接显示波形的频率，而是根据频率与周期的转换（T=1/f）来将频率化为周期，再用周期波表示频率（频率1KHz的等效周期为1mS）。
　　在校正波形过程中，为了方便观察波形，应首先将波形的中心位置调节好，这就要将输入之间的连接模态信号的开关拨到GND位置上(左下图)。这时若正常接通电源，应该能够显出一条水平亮线；如果没有显示，那就要上下调节POSITION、DCBALT和INTER了。其中，POSITION是波形上下调节按钮(中图)，DCBAL是水平亮线的中心调整，INTER是亮度调整，如果现出亮线不平衡（相对于X轴）时，则要用无感螺丝刀调节在FOCUS附近的TEACEROTATION(右下图)，之后通过FOCUS的调节把会聚调至状态。