常用電子元件的測量方法總結(jié)

#/98平方向和垂直方向同時(shí)產(chǎn)生位移，熒光屏上將顯示出被測信號隨時(shí)間變化的一個(gè)周期的波形曲線，如圖4.5所示。當(dāng)時(shí)間t=to時(shí)，Uy=O、Ux=-Um（鋸齒波電壓的最大負(fù)值）。光點(diǎn)出現(xiàn)在熒光屏上最左側(cè)的“0”點(diǎn)，偏離屏幕中心的距離正比于Uxm。當(dāng)時(shí)間t=tl時(shí)，Uy=Uy1，Ux=-Ux1，光點(diǎn)同時(shí)受到水平和垂直偏轉(zhuǎn)板的作用，光點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn)在屏幕第II象限的“1”點(diǎn)。當(dāng)時(shí)間t=t2時(shí)，Uy=Uy2，Ux=-Ux2，光點(diǎn)同時(shí)受到水平和垂直偏轉(zhuǎn)板的作用，但此時(shí)正弦波電壓為正的最大值，即Uy2=Uym;光點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在屏幕第II象限的最高點(diǎn)“2”點(diǎn)。當(dāng)時(shí)間t=t3時(shí)，Uy=Uy3，Ux=-Ux3，光點(diǎn)同時(shí)受到水平和垂直偏轉(zhuǎn)板的作用，與②點(diǎn)情況類似，光點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn)在屏幕第II象限的“3”點(diǎn)。當(dāng)時(shí)間f=f4時(shí)，Uy=Uy4,Ux=-Ux4,但此時(shí)鋸齒波電壓和正弦波電壓均為0,即Uy4=Ux4=0，光點(diǎn)將會(huì)出現(xiàn)在屏幕中央的“4”點(diǎn)。正弦波的負(fù)半周與正半周類似，光點(diǎn)將依次出現(xiàn)在第W象限的“5”“6”“7”“8”點(diǎn)。以后，在被測信號的第二個(gè)周期、第三個(gè)周期等都將重復(fù)第一個(gè)周期的情形，光點(diǎn)在熒光屏上描出的軌跡也都將重疊在第一次描出的軌跡上，因此，熒光屏顯示的是被測信號隨時(shí)間變化的穩(wěn)定波形。2．掃描的概念光點(diǎn)在鋸齒波作用下掃動(dòng)的過程稱為掃描，能實(shí)現(xiàn)掃描的鋸齒波電壓稱為掃描電壓，光點(diǎn)自左向右的連續(xù)掃動(dòng)稱為“掃描正程”。光點(diǎn)自熒光屏的右端迅速返回左端起掃點(diǎn)的過程稱為“掃描逆程”。理想鋸齒波的逆程時(shí)間為O。3．同步的概念當(dāng)掃描電壓的周期是被觀察信號周期的整數(shù)倍時(shí)，即Tx=nTy（n為正整數(shù)），每次掃描的起點(diǎn)都對應(yīng)在被測信號的同一相位點(diǎn)上，這就使得掃描的后一個(gè)周期描繪的波形與前一周期完全一樣，每次掃描顯示的波形重疊在一起，在熒光屏上可得到清晰而穩(wěn)定的波形。一般地，如果掃描電壓周期Tx與被測電壓周期Ty保持Tx=nTy的關(guān)系，則稱掃描電壓與被測電壓“同步”如果增加Tx（掃描頻率降低）或降低Ty（信號頻率增加）時(shí)，顯示波形的周期數(shù)將增加。如果TxHnTy（n為正整數(shù)）。沒有同步關(guān)系，即TxHnTy（n為正整數(shù)），每次掃描的起始點(diǎn)不一致，則后一掃描周期描繪的圖形與前一掃描周期的圖形不重合，顯示的波形是不穩(wěn)定的。若Tx>Ty，顯示出的波像是向右跑動(dòng)，若Tx<Ty，顯示出的波像是向左跑動(dòng)。但實(shí)際上，掃描電壓是由示波器本身的時(shí)基電路產(chǎn)生的，它與被測信號是不相關(guān)的。因此，常利用被測信號產(chǎn)生一個(gè)觸發(fā)信號，去控制示波器的掃描發(fā)生器，迫使掃描電壓與被測信號同步。也可以用外加信號產(chǎn)生同步觸發(fā)信號，但這個(gè)外加信號的周期應(yīng)與被測信號有一定的關(guān)系。4.3模擬示波器模擬示波器的基本構(gòu)成模擬示波器品種繁多，電路形式各異，但主要由三個(gè)部分組成：垂直系統(tǒng)（主要

是垂直放大）、水平系統(tǒng)（主要是掃描和水平放大）和主機(jī)（主要是高、低壓電源和顯示電路）。示波器電路基本結(jié)構(gòu)方框圖如圖4.6所示。各單元電路的作用如下：1?低壓電源：給示波器各電路提供各擋穩(wěn)定的直流電壓。2?高壓和顯示電路：提供示波管正、負(fù)直流高壓，以與輝度、聚焦和輔助聚焦調(diào)節(jié)

等直流控制電壓。z軸電路：輸出掃描增輝脈沖的放大信號，使屏幕上掃描正程期間顯示的波形加亮，以便清晰地顯示被測量的波形。也可用外z軸輸入調(diào)制，使顯示波形變暗。校準(zhǔn)信號電路：它是機(jī)的校準(zhǔn)信號源。用來產(chǎn)生一個(gè)準(zhǔn)確幅度和頻率的信號（通常是對稱方波），對y軸靈敏度、掃描時(shí)間因數(shù)或探極進(jìn)行校正。輸入電路：該電路具有信號輸入交直流耦合開關(guān)、高阻輸入衰減器、阻抗轉(zhuǎn)換器等電路，還具有靈敏度粗調(diào)、直流平衡等控制作用。6?前置放大器：將y軸輸入信號進(jìn)行適當(dāng)放大，將單端輸入信號轉(zhuǎn)換成推挽輸出信號，并從中取出觸發(fā)信號的電路。具有靈敏度微調(diào)和校正，y軸位移等控制作用。）。延遲線：使y軸輸入的信號有一定的延遲時(shí)間，并使該延遲時(shí)間大于水平掃描引入的延遲時(shí)間，便于在屏幕上完整地觀察和測量所顯示脈沖波形的參數(shù)（如：前沿上沖）。后置放大器：將前級推挽信號放大到足夠幅度，用以驅(qū)動(dòng)示波管的垂直偏轉(zhuǎn)板使光點(diǎn)在屏幕垂直方向按信號幅度移動(dòng)。y軸電子開關(guān)：用來控制垂直系統(tǒng)各前置放大器（如y1,y2等）的工作狀態(tài)，使被測信號導(dǎo)通或斷開。這樣，采用單槍示波管可同時(shí)顯示兩個(gè)或多個(gè)信號的波形。觸發(fā)放大器：將弱的觸發(fā)信號適當(dāng)放大（并提供相應(yīng)的直流電平），以滿足觸發(fā)整形電路輸入靈敏度的要求。11.觸發(fā)整形電路：將不同波形的輸入觸發(fā)信號轉(zhuǎn)換成一定幅度的觸發(fā)脈沖信號它具有觸發(fā)電平調(diào)節(jié)、觸發(fā)極性轉(zhuǎn)換、觸發(fā)源、耦合方式與觸發(fā)方式選擇等控制作用。掃描發(fā)生器：在對應(yīng)y軸輸入信號時(shí)間關(guān)系的觸發(fā)脈沖作用下，產(chǎn)生線性變化的鋸齒波掃描電壓和增輝脈沖。它具有掃描時(shí)間因數(shù)的粗細(xì)調(diào)節(jié)、穩(wěn)定度等控制作用。水平放大器：將掃描電壓放大到足夠幅度，去推動(dòng)示波管的水平偏轉(zhuǎn)板，使光點(diǎn)在屏幕水平方向偏轉(zhuǎn)。有x位移和擴(kuò)展等功能。延遲比較電路：獲得所需的延遲時(shí)間，再啟動(dòng)延遲掃描電路工作。增輝合成電路：A/B雙掃描工作時(shí)，對應(yīng)不同水平顯示方式：A、B加亮A、B等，輸出相應(yīng)的增輝脈沖。4.4示波器常見故障與檢修示波器正常的表現(xiàn)：示波器通電五分鐘左右，加大亮度，調(diào)節(jié)位置旋鈕即可見到光跡；調(diào)節(jié)亮度能使光跡由全暗調(diào)到最亮，中間調(diào)節(jié)均勻；調(diào)節(jié)聚焦旋鈕在左右兩個(gè)方向都能調(diào)到聚焦點(diǎn)且光點(diǎn)能聚成一個(gè)小圓點(diǎn)，不能形成條形或毛剌；調(diào)節(jié)位置（X軸位移與Y軸位移）旋鈕能把光點(diǎn)在屏幕上調(diào)到任何一個(gè)地方。示波器常見故障與檢修：1、電源部分常見故障與檢修：機(jī)殼帶電。故障一般發(fā)生在電源變壓器初級繞組或電源插座、開關(guān)、保險(xiǎn)絲座上。開啟電源開關(guān)后指示燈不亮，示波管也沒有光點(diǎn)顯示，多數(shù)原因是加不進(jìn)電源，故障出在電源變壓器初級繞組之前?？赡苁请娫淳€斷路，電源開關(guān)損壞，保險(xiǎn)絲熔斷或松脫，機(jī)導(dǎo)線折斷或脫焊等。保險(xiǎn)絲熔斷。a.電源一開立即熔斷。原因有：機(jī)電源引線短路或碰機(jī)殼，電源變壓器次級300V線包擊穿短路，電源整流二極管擊穿，電源濾波電容擊穿等。b.熔斷發(fā)生在通電幾秒鐘以后，說明短路回路有一定電阻值。原因有：電源變壓器部短路，電源濾波電容嚴(yán)重漏電，儀器受潮漏電等°c?工作中途熔斷。原因有：機(jī)元件突然損壞，保險(xiǎn)絲與座接觸不良，儀器長久不用局部腐蝕氧化接觸電阻增大等。直流電源的故障。a.負(fù)載短路，將會(huì)出現(xiàn)保險(xiǎn)絲熔斷。原因有：整流二極管擊穿，濾波電容漏電或擊穿。可用萬用電表檢查。b.負(fù)載開路。原因有：整流二極管開路，n形阻容濾波器中的電阻開路或引線斷開。c.輸出電壓降低，紋波電壓增加。原因有：整流二極管中有一只二極管開路，濾波電容開路。2、示控制電路故障與檢修：輝度、聚焦調(diào)節(jié)失控。這種故障大多數(shù)由于-1100伏顯示控制電路開路引起。若R24斷開或聚焦電位器W5斷開，將會(huì)輝度聚焦同時(shí)失控；若輝度電位器W4斷開則會(huì)無光跡顯示；若W4接觸不良會(huì)使輝度調(diào)節(jié)不均勻；若W5接觸不良會(huì)使聚焦調(diào)節(jié)失控，此時(shí)調(diào)節(jié)輔助聚焦，光點(diǎn)只能調(diào)成Y方向一小條而不成一點(diǎn)。另外，示波管漏氣、陰極發(fā)射能力低、第二陽極電壓過低都會(huì)光跡不亮。輔助聚焦調(diào)節(jié)失控。此時(shí)光點(diǎn)只能調(diào)成X方向一小條。原因是輔助聚焦電位器W6斷開或不能加入+300伏電壓。3、示波管的故障與檢修：In示波管漏氣。檢查時(shí)將示波管從屏蔽罩中取出，觀察管腳旁玻璃泡吸氣劑顏色，正常呈銀灰色，若呈乳白色無金屬光澤則已經(jīng)漏氣要更換管子。In示波管燈絲斷路?？扇f用電表測示波管1與14腳間電阻，（測試時(shí)要焊開一根燈絲引線），正常值為2歐姆左右。阻值無限大則示波管燈絲斷路要更換管子。示波管熒光屏燒壞、熒光粉脫落。可觀察熒光屏顏色是否一致，出現(xiàn)燒焦斑點(diǎn)處光跡就不連續(xù)，嚴(yán)重?zé)龎幕驘晒夥勖黠@脫落則要更換管子。

示波管老化，示波管顯示光跡暗淡，陰極發(fā)射能力低。測量陰極與控制極間電阻可以大致判斷陰極發(fā)射能力。方法是：燈絲加額定6.3V，正表筆接示波管2腳，負(fù)表筆接3腳，電阻值在400歐至800歐之間正常，阻值越大發(fā)射能力越差。4、垂直放大器的故障與檢修：a.In垂直位移失調(diào)，光跡不能正常上下位移。原因有：a.垂直放大器沒有工作或有一級沒有工作，此時(shí)光跡在熒光屏正中，逐級檢查（重點(diǎn)檢查耦合電容是否漏電或擊穿）。b.差動(dòng)放大器有一臂開路，此時(shí)熒光屏無光跡。c.差動(dòng)放大器二臂不平衡，此時(shí)光跡偏向一邊，位移圍變小，檢查管子或各元件的對稱性。示波管腳接觸不良也會(huì)造成調(diào)節(jié)不靈。a.In放大器無輸出信號。需要檢查有關(guān)管子的工作情況（用信號法或干擾法從后向前逐級檢查）。Y增益電位器損壞或接觸不良，線路中有斷路或接觸不良，放大管衰老等都會(huì)造成這種故障。放大倍數(shù)減小，使得靈敏度達(dá)不到技術(shù)要求。原因有：管子衰老，元件變值或損壞；儀器修好后要重新校準(zhǔn)靈敏度以保證測量精度。放大器的干擾。高頻干擾是由于放大器產(chǎn)生高頻自激造成，嚴(yán)重時(shí)，在無信號輸入時(shí)，會(huì)顯示高頻正弦信號，較輕時(shí)，會(huì)使掃描基線變粗。主要原因是高頻補(bǔ)償電容容量過大或質(zhì)量不好引起的。低頻干擾主要是50赫茲和100赫茲干擾。主要原因是電源部分濾波不良，示波管屏蔽罩性能不好等引起的。放大器非線性失真。原因有：電子管工作點(diǎn)處于飽和或截止?fàn)顟B(tài)、放大管衰老、產(chǎn)生柵流、末級差動(dòng)放大器不平衡、有自激振蕩現(xiàn)象、級間耦合電容漏電、柵極電阻斷路等。用信號法或干擾法從后向前逐級檢查。產(chǎn)生波形有毛刺、跳動(dòng)、寄生振蕩、衰減不起作用等故障。原因有：電位器滑動(dòng)端接觸不良、接地點(diǎn)脫焊、管腳接觸不良、元件線路接觸不良、整流濾波電路與去耦合電路電容失效、放大管陰極與燈絲漏電、轉(zhuǎn)換開關(guān)接觸不良、衰減元件斷路或變值等等所致。5、5、水平位移失調(diào)光跡不能正常左右位移。原因有：a.水平放大器末級沒有工作，此時(shí)光跡一般出現(xiàn)在示波管正中。b.末級差動(dòng)放大器有一臂開路，此時(shí)熒光屏無光跡。放大器無輸出信號。用信號法或干擾法從后向前逐級檢查。放大器的干擾。水平放大器的時(shí)會(huì)產(chǎn)生低頻干擾，使掃描線上出現(xiàn)電源頻率干擾亮點(diǎn)，顯示試驗(yàn)信號波形扭彎。原因是電源去耦電容失效或旁路電容斷開。放大器非線性失真。顯示試驗(yàn)信號時(shí)波形部分周期被拉開、部分被壓縮。原因是末級差動(dòng)放大器二臂嚴(yán)重不對稱（檢查管子或各元件的對稱性），R35電阻值太小或R34阻值變大。掃描線條短。原因有：a.X軸增益電位器W8損壞。b.某一偏轉(zhuǎn)板上無掃描電壓、末級差動(dòng)放大器不工作。c.當(dāng)掃描置于高頻檔時(shí)掃描線條短則是水平放大器的頻帶不夠?qū)捤?。d.某一檔或兩檔掃描線條短則是此檔掃描電容斷路或短路之故。6、掃描發(fā)生器的故障與檢修：①掃描發(fā)生器停振，無掃描線（水平放大器正常）。a.全部停振，原因有：掃描發(fā)生器供電回路故障，振蕩器故障。b.掃描圍開關(guān)某檔停振。原因是波段開關(guān)接觸不良，開關(guān)相對應(yīng)的那個(gè)電容損壞°C.掃描微調(diào)某部分停振。原因是振蕩管衰老或掃描微調(diào)電位器損壞。掃描發(fā)生器產(chǎn)生的掃描信號線性不好。原因是振蕩管衰老，主振電容變質(zhì)、主振電阻變值，掃描微調(diào)電位器阻值變大，兩電子管屏極壓降低所致。同步不良。原因是同步耦合電阻脫開，同步極性開關(guān)損壞；若高于1MHZ信號同步不良要檢查同步耦合電容?？偠灾?，當(dāng)示波器出現(xiàn)故障時(shí)，首先應(yīng)該判斷故障的大體部位，逐次排除疑點(diǎn)，最后找出損壞所在。不可無根據(jù)亂碰，這樣非但不能修好，反而可能越修越壞。4.4示波器使用須知1、使用前必須檢查電網(wǎng)電壓是否與示波器要求的電源電壓一致。2、通電后需預(yù)熱幾分鐘再調(diào)整各旋鈕。注意各旋鈕不要馬上旋到極限位置，應(yīng)先大致旋在中間位置，以便找到被測信號波形。3、注意示波器的亮度不宜開得過亮，且亮點(diǎn)不宜長期停留在固定位置，特別是暫時(shí)不觀測波形時(shí)，更應(yīng)該將輝度調(diào)暗，以免縮短示波管的使用壽命。4、輸入信號電壓的幅度應(yīng)控制在示波器的最大允許輸入電壓圍。5、示波器的探頭有的帶有衰減器，讀數(shù)時(shí)需注意。X1沒有衰減，X10衰減10倍。6、示波器進(jìn)行定最測量時(shí)，一定要注意校準(zhǔn)。7、用光點(diǎn)聚焦，不要用掃描線聚焦一般使用者習(xí)慣于在有掃描線情況下調(diào)節(jié)聚焦；而當(dāng)被測輸入信號在y方向展開時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)一條帶狀波形。這是因?yàn)闆]有從x，y兩個(gè)方向會(huì)聚電子束，只是在y方向聚焦了，而x方向還是一個(gè)水平線段。正確的方法是在未接入信號時(shí)先使示波器屏幕上只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)，通過“聚焦”、“輝度”與“輔助聚焦”各旋鈕使亮點(diǎn)聚到最小，再啟動(dòng)掃描。顯示出波形后，有時(shí)因?yàn)槠D(zhuǎn)電壓對電子束的作用而產(chǎn)生散焦現(xiàn)象，這時(shí)再適當(dāng)調(diào)節(jié)一下聚焦即可。有時(shí)為了使亮點(diǎn)盡量小，寧可將輝度調(diào)暗一些，這樣有利于提高對波形的分辨力，減小測量誤差，又可以避免亮點(diǎn)輝度過強(qiáng)而損壞熒光屏。8、注意屏幕有效面積，將波形的關(guān)鍵部位移至屏幕中心區(qū)域觀測常用示波器采用有效面積為8cmXl0cm矩形刻度示波管，這是屏幕上比較平整的部分，將波形的主要部分顯示在這個(gè)區(qū)域，可以減小視覺誤差。9、探頭線要專用，使用前要校正示波器的輸入阻抗就是被測電路的負(fù)載。當(dāng)測試脈沖信號時(shí)，示波器的輸入電容將對脈沖信號的上升時(shí)間有較大影響。利用探頭提高輸入阻抗，可以減小對被則電路的影響。常用的探頭是具有高頻補(bǔ)償?shù)腞C分壓器，一般衰減倍率為10。調(diào)節(jié)微調(diào)電容，使探頭中的元件與示波器的輸入電阻和電容獲得最正確的頻率補(bǔ)償。探頭線要專用，否則將增大分壓比誤差，或者高頻補(bǔ)償不良。測試脈沖信號時(shí)必須用探頭線，而不能用兩條普通長導(dǎo)線連接；否則會(huì)由于寄生電容的影響而使信號前沿受損，還會(huì)引入干擾。

使用前可以將探頭接到“校正信號”輸出端，屏幕上顯示出標(biāo)準(zhǔn)的方波若方使用前可以將探頭接到“校正信號”輸出端，屏幕上顯示出標(biāo)準(zhǔn)的方波若方波的波形不好，可調(diào)節(jié)探頭中的微調(diào)電容校正之。10、善于使用靈敏度選擇開關(guān)y軸靈敏度開關(guān)"V/cm"的最小數(shù)值擋（即最高靈敏度擋）反映示波器觀測微弱信