第3章電子線路安裝與調(diào)試課題一電子電路圖的識讀課題二常用電子儀器的使用課題三電子線路安裝與調(diào)試電子線路安裝與調(diào)試是電子技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)。通過此訓(xùn)練，可使學(xué)生初步掌握電子電路圖的種類、基本識讀與分析方法；基本掌握電子電路的安裝過程、應(yīng)遵循的基本原則與調(diào)試方法，為電子產(chǎn)品制作奠定基礎(chǔ)。

一、電子電路圖的種類

電子電路圖一般分為五種：電路框圖、電路原理圖、電路裝配圖、電路接線圖和電路安裝圖。課題一電子電路圖的識讀

1．電路框圖

電路框圖是描述電子產(chǎn)品中各單元(或部件)之間的功能及相互關(guān)系的圖樣。它反映了電子產(chǎn)品整機中各組成部分及它們在電氣性能方面的基本作用和順序。電路框圖用以簡明分析和說明電子產(chǎn)品整機的工作原理。電路框圖示例如圖3.1所示。

圖3.1直流穩(wěn)壓電源的電路框圖

2．電路原理圖

電路原理圖是說明電子產(chǎn)品中各元器件、各單元之間的工作原理及其相互之間關(guān)系的圖樣。電路原理圖一般簡稱為電路圖。電路圖是安裝、調(diào)試、檢驗、使用和維修電子產(chǎn)品的重要依據(jù)。電路原理圖示例如圖3.2所示。

3．電路裝配圖

電路裝配圖對一般電子產(chǎn)品而言就是印制電路板裝配圖。電路裝配圖是用來表示元器件、整機與印制電路板連接關(guān)系的圖樣，是插裝與焊接元器件的依據(jù)。電路裝配圖示例如圖3.3所示。圖3.2直流穩(wěn)壓電源的電路原理圖

圖3.3直流穩(wěn)壓電源的印制電路板裝配圖

4．電路接線圖

電路接線圖是表示電子產(chǎn)品在安裝面上各元器件相對位置關(guān)系和實際接線位置的簡圖。在制造、調(diào)試、檢查、使用和維修電子產(chǎn)品時，電路接線圖與電路原理圖一起配合使用。電路接線圖示例如圖3.4所示。簡單的電子產(chǎn)品可以不要電路接線圖。

圖3.4電路接線圖示例

5．電路安裝圖

電路安裝圖是指導(dǎo)電子產(chǎn)品及其組成部分在使用地點進(jìn)行安裝的完整圖樣。安裝圖包括產(chǎn)品及安裝用件。安裝尺寸及和其他產(chǎn)品連接的位置與尺寸，安裝說明與技術(shù)要求等。簡單的電子產(chǎn)品可以不要電路安裝圖。二、電子電路圖的識讀

在安裝、調(diào)試、檢驗、使用和維修電子產(chǎn)品時，首先要正確地識讀電子電路圖，在看懂電子電路圖的基礎(chǔ)上才能進(jìn)行安裝、調(diào)試、檢驗等工作。

電子產(chǎn)品電路圖的識讀能力依靠于對基本單元電路和各電路、元器件符號的熟悉程度，以及經(jīng)常識讀電子電路圖的經(jīng)驗積累。識讀電子電路圖也是對所學(xué)電子技術(shù)基礎(chǔ)理論知識的檢驗和綜合應(yīng)用。識讀電子產(chǎn)品電路圖一般可分為以下幾步：

(1)先將要識讀的電子產(chǎn)品電路圖按其電路功能分解成若干個部分(最好用功能框圖表示出來)。

(2)識讀每一個功能部分圖，首先找出電源來路(提供電源的通道)，然后找出公共地線(電源回路)。

(3)對每一個功能部分進(jìn)行分析，找出信號輸入和輸出線，然后圍繞晶體管或集成電路識讀其他部分。

示范：以超外差調(diào)幅式晶體管收音機為例，進(jìn)行電子產(chǎn)品電路圖的識讀與分析。

1)電路框圖

超外差調(diào)幅式晶體管收音機的電路框圖如圖3.5所示。超外差調(diào)幅式晶體管收音機電路圖的形式很多，典型的超外差調(diào)幅式晶體管收音機由輸入調(diào)諧電路、變頻級、中放級、檢波級、前置放大級、功放級等部分組成。

2)電路原理圖

典型的六管超外差調(diào)幅式晶體管收音機的電路原理圖如圖3.6所示。其工作原理如下：

(1)輸入調(diào)諧電路。其作用是把天線L1(磁棒線圈)接收到的無線電高頻信號經(jīng)選擇后送入變頻級。

圖3.5超外差調(diào)幅式晶體管收音機的電路框圖

(2)變頻電路。以V1管為中心組成，其作用是把輸入調(diào)諧電路送來的不同頻率的信號轉(zhuǎn)換成465kHz的中頻信號。L3、C5、C2B、C4、L4組成振蕩回路，能產(chǎn)生一個比輸入信號頻率高465kHz的等幅振蕩信號。V1、C6、B3線圈等組成混頻電路，電臺信號和本機振蕩信號在V1中混合。晶體管可以產(chǎn)生多種頻率的信號，其中有一種是與本機振蕩頻率與電臺頻率相差465kHz的中頻信號。因中頻變壓器B3的諧振頻率為465kHz，所以，只有465kHz的中頻信號才能在這個并聯(lián)諧振回路中產(chǎn)生電壓降，而其他頻率的信號幾乎被短路。

(3)中頻放大電路。中頻放大電路一般由兩級中頻放大器組成。V2、V3作中頻放大，中頻變壓器B4、B5的諧振頻率為465kHz。由于有兩級中頻放大器，因此，有較好的靈敏度和選擇性。C9、C13為中和電容，用它來消除中頻放大電路中產(chǎn)生的寄生振蕩信號。

(4)檢波和自動增益控制電路。檢波級由二極管V、C16和電位器RP等組成，其作用是從調(diào)幅波中檢出音頻信號。為了避免接收信號強弱的不同，電路中還采用了自動增益控制電路(稱為AGC)，它是由C7、R9組成的直流負(fù)反饋電路。檢波以后的音頻信號一部分通過R9送回到V2的基極，當(dāng)收到的信號較強時，檢波輸出的音頻信號增大，使V2基極電位升高，集電極電壓下降，導(dǎo)致V2增益降低，使檢波輸出信號大小基本不變，這樣就達(dá)到了自動增益控制的目的。圖3.6超外差調(diào)幅式晶體管收音機的電路原理圖

(5)前置放大級。前置放大級由V4組成，起電壓放大作用。

(6)功率放大器(OTL電路)。B6、B7、V5、V6組成變壓器耦合推挽功率放大電路。

按給定電子產(chǎn)品電路原理圖繪制電路框圖，并分析電路工作原理。

實訓(xùn)作業(yè)

一、電子電壓表的使用

1．用途

電子電壓表(或毫伏表)是測量電壓的一種儀器。調(diào)試、檢修電子線路時經(jīng)常需要測量電路的電壓，而由于電子電路信號電壓小至毫伏級或微伏級，而且電壓頻率范圍比較寬，因此萬用表不能滿足要求，這就需采用電子電壓表進(jìn)行測量。課題二常用電子儀器的使用電子電壓表的特點是：

(1)輸入阻抗高。輸入電阻達(dá)數(shù)兆歐姆以上；輸入電容小，為皮法級，因此對被測電路的影響較小。

(2)電壓量程廣，靈敏度高。可測量小至微伏或毫伏級，大至百伏，甚至千伏、萬伏級的電壓。而指針式萬用表所測電壓一般最高為500V。

(3)頻率范圍廣。可測直流電壓、低頻電壓、高頻電壓甚至超高頻電壓。而萬用表工作頻率范圍一般為45～1000Hz。

(4)刻度接近線性化。有的直接用數(shù)字顯示被測值，因此讀數(shù)方便、精度高。

圖3.7KH-DD型交流數(shù)字毫伏表的面板

2．KH-DD型交流數(shù)字毫伏表的使用

1)概述

KH-DD型交流數(shù)字毫伏表具有工作頻帶寬、測試電壓范圍大、輸入阻抗高、測試誤差小、讀數(shù)直觀和使用簡便等特點。適用工作頻率范圍為10Hz～2MHz，電壓測試范圍為100μV～600V(有效值)，是傳統(tǒng)指針式交流電壓表的替代產(chǎn)品。KH-DD型交流數(shù)字毫伏表的面板如圖3.7所示。

2)主要技術(shù)參數(shù)

(1)交流電壓測量范圍：100

μV～600

V(有效值)，分六個量程。

第一量程：100μV～20mV；

第二量程：20～200mV；

第三量程：200mV～2V；

第四量程：2～20V；

第五量程：20～200V；

第六量程：200～600V。

(2)電壓測試的固有誤差(以1kHz為基準(zhǔn))：±0.5%，讀數(shù)值±6個字。

(3)基準(zhǔn)條件下的頻率響應(yīng)誤差(校對1kHz)：頻率響應(yīng)誤差見表3.1。

表3.1頻響誤差

(4)電壓測試最高分辨率：10μV。

(5)噪聲輸入：短路時小于15個字。

(6)輸入電阻：1MΩ

±10%；輸入電容：≤45pF。

(7)

工作溫度范圍：0～40℃。

(8)

工作濕度范圍：≤90%。

(9)

最大輸入電壓：AC峰值

+

DC

=

850V。

(10)

電源：AC200～240V，48Hz，耗電小于10W。

3)使用方法

(1)插上電源。

(2)將量程開關(guān)先置于600V量程上，預(yù)熱10分鐘后即可開始測試。

(3)當(dāng)電源開關(guān)剛接通時，數(shù)碼管應(yīng)亮，數(shù)字表有數(shù)秒鐘的數(shù)字亂跳，這并非故障現(xiàn)象。儀器輸入端路有大約20個字以下的噪聲電壓，不需調(diào)零，不會造成儀器的測試精度超差。

(4)接入電路，從表頭上讀出指示數(shù)值。

圖3.8DA-16型晶體管毫伏表的面板

3．DA-16型晶體管毫伏表的使用

1)主要用途

DA-16型晶體管毫伏表用于測量頻率在20Hz～1MHz范圍內(nèi)的正弦信號電壓的有效值。

2)使用方法

DA-16型晶體管毫伏表的面板如圖3.8所示。

(1)調(diào)零。接通電源前，如果表的指針未指在零位上，需用螺絲刀旋動表頭上的調(diào)零螺釘進(jìn)行機械調(diào)零。通電后預(yù)熱2～3分鐘，短接兩輸入端，如果表針偏離零位，則需調(diào)整面板上的調(diào)零旋鈕，使其指到零位。

(2)選擇量程。先選大量程，再根據(jù)實測的大約數(shù)值逐步調(diào)整到合適的量程。

(3)測量信號。將被測交流信號電壓接在輸入電纜的兩個鱷魚夾之間，毫伏表上的讀數(shù)即為被測交流信號電壓的有效值。

(4)結(jié)束工作。測量完畢后，將“量程選擇”旋鈕置于最大量程擋，然后關(guān)掉電源。二、XDIB型低頻信號發(fā)生器的使用

XDIB型低頻信號發(fā)生器可連續(xù)產(chǎn)生1Hz～1MHz的正弦波、同頻率的TTL脈沖信號及脈幅和脈寬可調(diào)的正/負(fù)脈沖信號，輸出電壓5V，輸出功率大于4W，并設(shè)有5位數(shù)字頻率計，可顯示本儀器的輸出信號頻率，也可外測頻率，作頻率計使用。

1．儀器結(jié)構(gòu)及各部件名稱

XDIB型低頻信號發(fā)生器的面板如圖3.9所示，按鈕功能見表3.2。圖3.9XDIB型低頻信號發(fā)生器的面板

表3.2按鈕功能2.使用方法

1)頻率設(shè)置

儀器輸出信號頻率(正弦波與脈沖波)均由前面板上的按鍵開關(guān)及其上方的波段開關(guān)設(shè)置。按鍵開關(guān)用來選擇頻率范圍；波段開關(guān)按十進(jìn)制原則確定具體的頻率值。從左至右分別

×1、×0.1、×0.01，其中最右邊的

×0.01是電位器，可連續(xù)進(jìn)行頻率微調(diào)。

2)衰減器

為得到不同的輸出幅值，可以配合調(diào)整“幅度調(diào)節(jié)”電位器和“輸出衰減”波段開關(guān)?！胺日{(diào)節(jié)”是連續(xù)的，“輸出衰減”是步進(jìn)的。應(yīng)注意其中電壓級輸出衰減與功率級輸出衰減為同軸調(diào)節(jié)，但電壓級輸出衰減要差10dB，即第一個10dB對電壓級輸出沒有衰減。

本機后面板上設(shè)有一個TTL電平信號輸出插座，此正脈沖信號不受“幅度調(diào)節(jié)”和“輸出衰減”兩旋鈕的控制。

3)輸出阻抗

從電壓輸出端看進(jìn)去的輸出阻抗是不固定的，它隨“幅度調(diào)節(jié)”與“輸出衰減”兩旋鈕的位置不同而改變，但輸出阻抗都比較低，使用時應(yīng)特別注意被測設(shè)備端不能有任何信號電流倒流入儀器的輸出端，以防燒毀衰減器。

從功率輸出端看進(jìn)去的輸出阻抗，在“輸出衰減”為0dB時，為低阻抗，其值遠(yuǎn)小于“負(fù)載匹配”旋鈕所指示的阻值；在“輸出衰減”的其余位置，輸出阻抗等于“負(fù)載匹配”旋鈕所指示的阻值。

4)電壓輸出

電壓輸出的正弦最大額定電壓為5V，它有較好的失真系數(shù)和幅度穩(wěn)定性，主要用于不需要功率的小信號輸出場合。電壓輸出的正、負(fù)脈沖幅度最大均大于3.5V。功率輸出是將電壓輸出信號經(jīng)功率放大器放大后的輸出信號，主要用于需要有一定功率輸出的場合。在正弦波輸出時需根據(jù)被測對象通過“負(fù)載匹配”開關(guān)，適當(dāng)選取五種不同的匹配值，以求獲得合理的輸出電壓、電流值。當(dāng)使用中只需電壓輸出時，要把“功放”按鈕抬起，以防止燒壞功率放大器。

5)功率輸出

當(dāng)需要使用功率輸出時，要先將“幅度調(diào)節(jié)”旋鈕逆時針旋到“0”位，把“功放”按鈕按下，然后調(diào)節(jié)“幅度調(diào)節(jié)”旋鈕至功率輸出達(dá)到所需的輸出電壓值。當(dāng)正弦波功率輸出的負(fù)載為高阻抗時，為避免功放因電抗負(fù)載成分過大造成的影響，應(yīng)把“內(nèi)負(fù)載”按鈕按下(尤其在頻率較高時)。其余兩個按鈕開關(guān)是波形選擇開關(guān)。當(dāng)需要選擇脈沖輸出時，正弦與脈沖波形選擇鍵抬起而通過正、負(fù)脈沖選擇按鈕選擇正或負(fù)脈沖輸出。這時脈寬調(diào)節(jié)旋鈕可改變輸出方波的占空比。當(dāng)用功率輸出脈沖信號時，由于功率放大器的倒相作用，其輸出脈沖與所選擇脈沖的相位正好相反。對正弦波信號而言，“功率輸出”端鈕有平衡或不平衡兩種狀態(tài)。當(dāng)把接地片與“電壓輸出”端鈕的接地端柱相連接時，“功率輸出”為不平衡輸出；不連時為平衡輸出。

6)頻率計

面板上的頻率計既可“內(nèi)測”，又能“外測”?！皟?nèi)測”時頻率計顯示機內(nèi)振蕩頻率；“外測”時，頻率計的輸入信號從“頻率外測”插口輸入，顯示的為外測頻率。

7)電壓表

電壓表用于機內(nèi)“電壓輸出”的正弦波測量，它顯示出機內(nèi)正弦振蕩經(jīng)“幅度調(diào)節(jié)”衰減后的正弦波信號有效值，而“輸出衰減”的步進(jìn)衰減對它不起作用，因此實際上“電壓輸出”端鈕上的正弦信號的大小等于機內(nèi)電壓表指示值加上“輸出衰減”的衰減dB值。三、示波器的使用

1．示波器的用途、基本組成框圖及顯示原理

1)用途

電子示波器是用來觀察與測量電壓、電流波形的一種電子儀器。凡能變換成電壓的其他電量與非電量，都可以用示波器進(jìn)行觀察。有了波形圖，不僅可以看清信號的特征，還可以從波形圖上計算出被測電壓或電流的幅度、周期、頻率、脈沖寬度及相位等參數(shù)。因此，在生產(chǎn)、實驗和科研工作中，示波器得到了廣泛的應(yīng)用。

2)基本組成框圖

通用示波器由Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(又稱垂直通道)、X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(又稱水平通道)、顯示器(示波管)、電源系統(tǒng)、輔助電路等五部分組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖3.10所示。

各部分作用簡要介紹如下：

(1)

Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(垂直通道)。Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的作用，是把被測電壓信號由Y軸輸入端輸入，經(jīng)放大器放大后送到示波管的Y軸偏轉(zhuǎn)板，使電子束隨著這個電壓作垂直方向的掃描。

圖3.10示波器結(jié)構(gòu)框圖

Y軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括輸入電路、前置放大器、延遲線、輸出放大器和內(nèi)部觸發(fā)放大器等部分。其中，輸入電路用來接收輸入信號，衰減器用來改變示波器的靈敏度。前置放大器用來放大輸入信號。輸出放大器進(jìn)一步放大輸入信號，以供示波管的一對Y軸偏轉(zhuǎn)板得到所需幅值并對稱的垂直偏轉(zhuǎn)電壓。延遲線用來補償X軸通道的時間延遲，以便能觀察到被測脈沖信號的前沿。內(nèi)部觸發(fā)放大器為同步電路提供足夠大的內(nèi)觸發(fā)信號。

(2)

X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)(水平通道)。X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的作用有兩個。一是產(chǎn)生與觸發(fā)信號有固定時間關(guān)系的鋸齒形電壓，并以足夠的幅值對稱地加在示波管的X軸偏轉(zhuǎn)板上，使電子束產(chǎn)生自左至右的掃描。這樣就把示波管的X軸坐標(biāo)與時間成正比關(guān)系聯(lián)系起來了，也就是把水平坐標(biāo)換成了時間坐標(biāo)，故水平通道又稱時基通道(即時間基準(zhǔn))。X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的另一個作用是產(chǎn)生一個調(diào)輝信號(示波管跡線亮度調(diào)整)，經(jīng)過Z通道電路(示波管的軸線方向)送至示波管的控制柵極，使示波管的電子束形成的掃描跡線只在從左至右的掃描正程時間內(nèi)出現(xiàn)，而在從右至左的掃描回程時，跡線熄滅，從而獲得清晰的圖像。

X軸偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)包括掃描發(fā)生器(鋸齒波發(fā)生器)、同步觸發(fā)器和X軸放大器。掃描發(fā)生器的功能是產(chǎn)生一對隨時間線性變化的電壓，經(jīng)放大后加在示波管的一對X軸偏轉(zhuǎn)板上，用來使電子束沿X軸方向掃過屏幕，因此這組電壓又稱為X軸掃描電壓。同步觸發(fā)器把外觸發(fā)信號或來自Y通道的被測信號轉(zhuǎn)換成同步脈沖去控制掃描發(fā)生器，使它的工作狀態(tài)與被測信號相適應(yīng)。X軸放大器的作用在于進(jìn)一步放大鋸齒波電壓，提供示波管X軸偏轉(zhuǎn)板所需的水平掃描電壓，以及擴展掃描速度。

(3)顯示器(示波管)。示波管是示波器的核心器件。通用示波器所用的陰極射線示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)和熒光屏三部分組成，示波管的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.11所示。

圖3.11示波管的結(jié)構(gòu)示意圖①電子槍。電子槍的作用是發(fā)射電子，并將電子流聚成一束。它包括陰極、加熱陰極的燈絲、控制柵極、第一陽極和第二陽極。燈絲通電后，陰極受熱發(fā)射電子，調(diào)節(jié)控制柵極電壓，就能控制陰極發(fā)射的電子流密度，從而控制熒光屏上光點的亮度。示波器面板上輝度旋鈕就是調(diào)節(jié)柵壓的電位器。陽極的作用是加速電子，利用第一陽極與第二陽極之間的電場使電子流聚焦成極細(xì)的一條電子束，即聚焦作用。面板上的聚焦和輔助聚焦旋鈕就是調(diào)節(jié)兩個陽極電壓的電位器。②偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)。它是由兩對互相平行且對稱的金屬平板組成，一對是垂直(Y軸)偏轉(zhuǎn)板，另一對是水平(X軸)偏轉(zhuǎn)板。當(dāng)兩個偏轉(zhuǎn)板上不加電壓時，電子束將沿示波管軸線直射到熒光屏，在屏幕的中心點出現(xiàn)亮點。如果在垂直偏轉(zhuǎn)板上加直流電壓，則電子束在電場力作用下發(fā)生垂直偏移，如圖3.12(a)所示，偏移距離Y和加在偏轉(zhuǎn)板上電壓U成正比。若加交流電壓，則其偏移，如圖3.12(b)所示。

同理，在水平偏轉(zhuǎn)板上加電壓，光點將沿水平方向偏移。示波器面板上的垂直移位旋鈕和水平移位旋鈕就是調(diào)節(jié)這兩對偏轉(zhuǎn)板上直流電壓的電位器，從而使光點(或光線、波形)發(fā)生位移。③熒光屏。熒光屏的作用是在高速電子轟擊下在熒光涂層上激發(fā)可見光。熒光屏玻璃殼內(nèi)壁涂有熒光粉，由于熒光粉的材料不同，因此產(chǎn)生的光跡顏色和余輝時間不同。所謂“余輝時間”，是指電子束停止轟擊后，熒光粉能持續(xù)發(fā)光的時間，余輝時間大約為10μs～1

s。根據(jù)持續(xù)時間長短，可以分為短余輝(10μs～10ms，發(fā)藍(lán)光)、中余輝(10～100ms，發(fā)綠光)和長余輝(100ms～1s，發(fā)黃光)三種。一般示波器均采用中余輝示波管。

圖3.12電子束的偏轉(zhuǎn)

(a)加直流電壓；(b)加交流電壓

(4)電源系統(tǒng)。電源系統(tǒng)給各部分電路及示波管提供不同特性的電壓，包括直流低壓、高壓和高頻高壓。

(5)輔助電路。輔助電路包括時標(biāo)信號發(fā)生器、標(biāo)準(zhǔn)信號發(fā)生器及元器件測試電路等。

3)示波器波形顯示原理

示波器所顯示的波形是被測電壓信號隨時間變化的波形，也就是電壓信號與時間在同一平面直角坐標(biāo)中的函數(shù)圖形。為了使示波管屏幕的垂直方向反映被測電壓的變化，就必須把被測信號接到Y(jié)軸偏轉(zhuǎn)板Y1、Y2上。為使示波管屏幕的水平方向反映出時間的變化，必須把與時間成正比的電壓加在X軸偏轉(zhuǎn)板X1、X2上。但因屏幕面積所限，X軸的偏轉(zhuǎn)電壓不可能隨時間加長而無限增大。這個與時間成正比的電壓必須是周而復(fù)始地作直線變化的電壓，即鋸齒波電壓(也稱為掃描電壓)。當(dāng)把被測正弦電壓加到Y(jié)軸偏轉(zhuǎn)板上時，如果X軸不加電壓則屏幕上將顯示一條垂直的直線。直線的長度為正弦波振幅的兩倍，如圖3.13所示。

圖3.13Y軸單軸加正弦電壓時的波形顯示當(dāng)在X軸偏轉(zhuǎn)板X1、X2上加一個在

-u～+u范圍內(nèi)作直線變化的鋸齒波電壓時，如果Y軸沒有輸入信號，則在屏幕上出現(xiàn)一條水平直線，如圖3.14所示。

當(dāng)同時在Y軸和X軸上加以被測的正弦電壓uy和鋸齒波電壓ux時，則屏幕上將描繪出一條完整的正弦曲線，如圖3.15所示。分析時可以通過逐點描跡法來了解這個波形。

實際上，示波管屏幕顯示一個電壓—時間波形，就如同人用一支筆在紙上描畫一樣，只不過示波器是由電壓控制電子束在熒光屏上完成而已。

圖3.14X軸單軸加鋸齒波電壓時的波形顯示

圖3.15正弦曲線顯示原理

4)

使用示波器的注意事項

(1)初次使用時，需檢查供電電壓是否與儀器要求的電源電壓相符，若電壓波動超過允許范圍(一般是電源電壓的±10%)，需用交流穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓。

(2)為確保操作人員安全和減少外界電磁場干擾，儀器外殼上的地線應(yīng)盡可能妥善地接地。儀器不得在強磁場環(huán)境中工作。

(3)為減少測量誤差、抑制干擾，信號輸入線應(yīng)采用有屏蔽層的導(dǎo)線，而且應(yīng)盡量短。一般示波器均配有專用探極。

(4)輸入電壓不得超過技術(shù)指標(biāo)中規(guī)定的最大值。ST-16型示波器輸入耐壓為400

V

(DC±ACp-p)，其含義是僅為直流時應(yīng)小于400V；僅為交流時，其峰-峰值應(yīng)小于400V，有效值則應(yīng)小于142V。

(5)輝度不要過亮，光點不要停留在一點，以免燒壞熒光屏。暫不使用時不必關(guān)掉電源，只需調(diào)暗輝度，使光點消失。關(guān)機時，應(yīng)將輝度減弱后再切斷電源。

(6)應(yīng)在顯示光點情況下調(diào)節(jié)聚焦，若在顯示掃描基線情況下調(diào)節(jié)，只能在Y軸方向聚焦，輸入信號展開后會出現(xiàn)帶狀條紋。

(7)測試信號時，應(yīng)在屏幕上顯示大小合適的波形，并使波形在屏幕的有效工作面內(nèi)，以免因示波管的邊緣失真而產(chǎn)生測量誤差。

2．ST-16型示波器的使用

ST-16型通用示波器不但能用于一般脈沖參數(shù)的測量，還可用于電視機、音頻放大器、收音機等電子設(shè)備的維修測試。

1)主要技術(shù)參數(shù)

(1)垂直系統(tǒng)。

頻帶寬度：

DC：0～5MHz，＜3dB；0～10MHz，＜6dB；

AC：10Hz～5MHz，＜3dB；10Hz～10MHz，＜6dB。

輸入靈敏度：20mV/div，共分9個擋。

(2)水平系統(tǒng)。

頻帶寬度：10～200Hz，＜3dB；輸入靈敏度：＜0.5V/div。

掃描速度：0.1μs/div～10ms/div，分16擋。

觸發(fā)信號頻率范圍及觸發(fā)靈敏度：

內(nèi)觸發(fā)：10Hz～5MHz，≤1div；

外觸發(fā)：10Hz～5MHz，≤0.5V(峰-峰值)；

電視場：對電視場信號能同步。

觸發(fā)極性：+、-。

觸發(fā)源：內(nèi)、外、電視場。

(3)校準(zhǔn)信號。

波形：方波；頻率：等于使用電源的頻率。

(4)示波管。

型號：8SJ31J；余輝：中。

(5)電源：220(1±10%)V，50Hz；消耗功率：約55VA。

2)儀器面板

ST-16型示波器的面板如圖3.16所示。

各旋鈕的作用如下：

(1)電源開關(guān)：當(dāng)電源開關(guān)扳到開的位置時，指示燈亮，經(jīng)預(yù)熱后，儀器即可使用。

(2)輝度調(diào)節(jié)：順時針方向轉(zhuǎn)動該旋鈕時輝度變亮，反之減弱，直至輝度消失。如果光點長期停留在屏幕上不動，應(yīng)將輝度減弱或熄滅，以延長示波管的壽命。

(3)聚焦：用于調(diào)節(jié)示波管中電子束的焦距，使焦點正好聚集于屏幕上，這時顯示的光點為清晰的圓點。

(4)輔助聚焦：用以控制光點，使在有效工作面內(nèi)的任意位置上焦點最小，通常與聚焦調(diào)節(jié)旋鈕同時配合使用。

(5)垂直移位：用于調(diào)節(jié)屏幕上光點或信號波形在垂直方向上的位置。

(6)

Y軸輸入：垂直放大系統(tǒng)的輸入插座。

(7)

V/div：垂直輸入靈敏度步進(jìn)式選擇開關(guān)。輸入靈敏度自0.02～10V/div，分9個擋。可根據(jù)被測信號的電壓幅度，選擇適當(dāng)?shù)膿跷弧．?dāng)“增益微調(diào)”內(nèi)圈旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置時，V/div擋位的標(biāo)稱值可視為示波器的垂直輸入靈敏度。第一擋位的方波符號處為100

mV的方波校準(zhǔn)信號，供垂直輸入靈敏度和水平時基掃描速度校準(zhǔn)用。

(8)增益微調(diào)：用以連續(xù)改變垂直放大器的增益，當(dāng)增益微調(diào)旋鈕順時針方向轉(zhuǎn)動到校準(zhǔn)位置時，增益最大。

(9)AC⊥DC：改變垂直被測信號輸入耦合方式的轉(zhuǎn)換開關(guān)。耦合方式分AC、⊥、DC三種。

“AC”時，輸入端處于交流耦合狀態(tài)，被測信號中直流分量被隔斷，屏幕上顯示的信號波形位置不受直流電平的影響。

“DC”時，輸入端處于直流耦合狀態(tài)，適用于觀察各種緩慢變化的信號。

“⊥”時，輸入端處于接地狀態(tài)，便于確定輸入端為零電位時光跡在屏幕上的基準(zhǔn)位置。

圖3.16ST-16型示波器的面板

(10)平衡：使垂直放大系統(tǒng)的輸入級電路中的直流電平保持平衡狀態(tài)的調(diào)節(jié)裝置。當(dāng)掃描隨“V/div”開關(guān)和“增益微調(diào)”旋鈕轉(zhuǎn)動而上下移動時，可調(diào)節(jié)該“平衡”電位器，使這種位移減至最小。

(11)增益校準(zhǔn)：用以校準(zhǔn)垂直輸入靈敏度。先使“增益微調(diào)”旋鈕置于校準(zhǔn)位置，再將“V/div”開關(guān)置于方波符號位置，這時屏幕上應(yīng)顯示幅度為“增益校準(zhǔn)”5div的方波，否則就應(yīng)調(diào)整“增益校準(zhǔn)”旋鈕，直至屏幕上顯示的方波波形幅度正好為5div。

(12)水平移位：用以調(diào)節(jié)屏幕上光點或信號波形在水平方向上的位置。

(13)

t/div：時基掃描速度步進(jìn)式選擇開關(guān)。掃描速度的選擇范圍由0.1μs/div～10ms/div，分16個擋?？筛鶕?jù)被測信號頻率的高低選擇適當(dāng)?shù)膿跷?。?dāng)“掃描微調(diào)”旋鈕置于校準(zhǔn)位置時，“t/div”擋位的標(biāo)稱值可視為時基掃描速度。

(14)掃描微調(diào)：“t/div”選擇開關(guān)內(nèi)圈的掃描速度微調(diào)旋鈕，用以連續(xù)調(diào)節(jié)時基掃描速度。

(15)掃描校準(zhǔn)：水平放大器增益的校準(zhǔn)裝置，用以對時基掃描速度進(jìn)行校準(zhǔn)。在校準(zhǔn)掃描速度時，可用靈敏度開關(guān)符號處的100mV方波，校準(zhǔn)信號的周期。其周期的長短直接取決于儀器使用的電源電壓頻率。例如電源電壓頻率f=50Hz，則周期T=20ms，這時可將“t/div”開關(guān)置于2ms

/div擋位，并調(diào)節(jié)“掃描校準(zhǔn)”電位器，使屏幕上顯示一個完整的方波，在水平方向的寬度正好為10div。

(16)電平：用以調(diào)節(jié)觸發(fā)信號波形上觸發(fā)點的相應(yīng)電平值，使在這一電平上啟動掃描。如果將“電平”順時針方向旋至滿度，使與電位器連動的開關(guān)斷開，這時掃描電路處于自激狀態(tài)，即使沒有觸發(fā)信號輸入也能自動進(jìn)行掃描，但所得波形并不穩(wěn)定。

(17)穩(wěn)定度：用以改變掃描電路的工作狀態(tài)，一般應(yīng)處于待觸發(fā)狀態(tài)，使用時只需調(diào)整電平旋鈕就能使波形穩(wěn)定顯示。調(diào)整“穩(wěn)定度”使掃描電路進(jìn)入待觸發(fā)狀態(tài)的步驟如下：

①將垂直輸入耦合方式開關(guān)置于“⊥”，“V/div”開關(guān)置于0.02擋。

②用小螺絲刀把穩(wěn)定度電位器順時針方向旋至滿度，這時屏幕上應(yīng)出現(xiàn)掃描線，然后緩慢地向逆時針方向轉(zhuǎn)動，使掃描線正好消失，這個位置表示掃描電路已到達(dá)待觸發(fā)的臨界狀態(tài)。

(18)

+、－、外接：觸發(fā)信號極性開關(guān)。用以選擇觸發(fā)信號的上升或下降部分來觸發(fā)掃描電路，促使掃描啟動。當(dāng)開關(guān)置于“外接”時，使“X外觸發(fā)”插座成為水平信號的輸入端。

(19)內(nèi)、電視場、外：觸發(fā)信號選擇開關(guān)。當(dāng)開關(guān)置于“內(nèi)”時，觸發(fā)信號取自垂直放大器中分離出來的被測信號；當(dāng)開關(guān)置于“電視場”時，觸發(fā)信號來自垂直放大器中的被測電視信號；當(dāng)開關(guān)置于“外”時，觸發(fā)信號來自“X”外觸發(fā)插座。

(20)

X軸輸入：為水平信號或外觸發(fā)信號的輸入端。

3)使用前的檢查和校準(zhǔn)

儀器在初次使用前，或久放復(fù)用時，需要對儀器進(jìn)行一次能否正常工作的檢查和校準(zhǔn)。

(1)供電電壓與儀器要求的電源電壓(220V)應(yīng)相符，否則應(yīng)打開儀器后蓋重新調(diào)整。若供電電壓波動超過允許范圍(一般是電源電壓的

±10%)，需用交流穩(wěn)壓器進(jìn)行穩(wěn)壓。

(2)將儀器面板上各個控制件置于表3.3所示的位置。

(3)接通電源，指示燈應(yīng)有紅光顯示，稍待片刻，儀器就能進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

表3.3儀器面板上主要旋鈕的初始位置

(4)順時針方向調(diào)節(jié)輝度電位器，屏幕上應(yīng)顯示出不同步的校準(zhǔn)方波信號。

(5)將觸發(fā)信號電平旋離“自動”位置，并逆時針方向轉(zhuǎn)動直至方波波形達(dá)到同步，然后將方波波形移至屏幕中間。如果儀器性能基本正常，這時屏幕顯示的方波垂直幅度值約為5div，方波周期在水平軸上的寬度約為10div，如圖3.17所示。

(6)調(diào)節(jié)面板上的“平衡”電位器，應(yīng)使在改變靈敏度“V/div”擋位開關(guān)時，顯示的方波不發(fā)生Y軸方向上的位移。

圖3.17寬度為10div的方波

(7)示波管加速極電壓(-1200V)的大小受供電電壓的牽制，當(dāng)供電電壓偏離220V時，將直接影響示波管的偏轉(zhuǎn)靈敏度，從而使垂直輸入靈敏度V/div和水平時基掃描速度t/div造成較大的誤差。因此，儀器在使用前必對垂直系統(tǒng)的“增益校準(zhǔn)”和水平系統(tǒng)的“掃描校準(zhǔn)”分別進(jìn)行校正，務(wù)必使屏幕上顯示的校準(zhǔn)信號的垂直幅度值恰為5div，周期寬度恰好為10div(供電頻率為50Hz時)。

4)電壓測量

對儀器檢查和校正完成后，就可對被測信號波形的電壓幅度進(jìn)行定量的測定了。

(1)直流電壓測量。被測信號中如果含有直流電平，可用儀器的地電位作為基準(zhǔn)電位進(jìn)行測量，步驟如下：

①垂直系統(tǒng)的輸入耦合選擇開關(guān)置于“⊥”，觸發(fā)“電平”電位器置于“自動”，使屏幕上出現(xiàn)一條掃描基線。按被測信號的幅度和頻率，將V/div擋位開關(guān)和t/div掃描開關(guān)置于適當(dāng)位置，然后調(diào)節(jié)垂直移位電位器，使掃描基線位于坐標(biāo)上，如圖3.18所示的某一特定基準(zhǔn)位置(0V)。

圖3.18直流電壓的測量②輸入耦合選擇開關(guān)改換到“DC”位置。將被測信號直接或經(jīng)10∶1衰減探頭接入儀器的Y軸輸入插座，調(diào)節(jié)觸發(fā)“電平”使信號波形穩(wěn)定。

③根據(jù)屏幕坐標(biāo)刻度，分別讀測信號波形交流分量的峰－峰值所占格數(shù)為A(圖中

A

=

2div)，直流分量的格數(shù)為B(圖中B=3div)，被測信號某特定點R與參考基線間的瞬時電壓值所占格數(shù)為C(圖中C=3.5div)。如果儀器V/div擋位的標(biāo)稱值為0.2V/div，同時Y軸輸入端使用了10∶1衰減探頭，則被測信號的各電壓值分別為

被測信號交流分量：Up-p

=

0.2V/div

×

2div

×

10=4V

被測信號直流分量：U

=

0.2V/div

×

3div

×

10=6V

被測R點瞬時值：U

=

0.2V/div

×

3.5div

×

10=7V

(2)交流電壓測量。一般是測量交流分量的峰-峰值，測量時通常將被測信號通過輸入端的隔直電容，使信號中所含的直流分量被隔離，步驟如下：

①垂直系統(tǒng)的輸入耦合選擇開關(guān)置于“AC”，V/div開關(guān)和t/div掃速開關(guān)根據(jù)被測信號的幅度和頻率選擇適當(dāng)?shù)膿跷?，被測信號直接或通過10∶1衰減探頭接入儀器的Y軸輸入端，調(diào)節(jié)觸發(fā)“電平”使信號波形穩(wěn)定，如圖3.19所示。

圖3.19交流電壓的測量②根據(jù)屏幕坐標(biāo)上的刻度，讀測信號波形的峰-峰值所占格數(shù)為D(圖中D=3.6div)。如果儀器V/div擋位的標(biāo)稱值為0.1V/div，同時Y軸輸入端使用了10∶1衰減探頭，則被測信號的峰-峰值應(yīng)為

Up-p=

0.1V/div

×

3.6div

×

10=3.6V

5)時間測量

對儀器時基掃描速度t/div校準(zhǔn)后，可對被測信號波形上任意兩點的時間參數(shù)進(jìn)行定量測量，步驟如下：

(1)按被測信號的重復(fù)頻率或信號上兩特定點P與Q的時間間隔，選擇適當(dāng)?shù)膖/div掃描擋位。務(wù)必使兩特定點的距離在屏幕的有效工作面內(nèi)，且達(dá)到較大限度，以提高測量精度，如圖3.20所示。

(2)根據(jù)屏幕坐標(biāo)上的刻度，讀被測信號兩特定點P與Q間所占格數(shù)為4.5div。如果t/div開關(guān)的標(biāo)稱值為2ms/div，則P、Q兩點的時間間隔值t為

t

=

2ms/div×4.5div

=

(2×4.5)ms

=

9ms

圖3.20時間的測量

6)脈沖上升時間的測量

對儀器時基掃描速度t/div校準(zhǔn)后，可對脈沖的前沿上升時間進(jìn)行測量，步驟如下：

(1)按被測信號的幅度選擇適當(dāng)?shù)腣/div擋位，調(diào)節(jié)垂直靈敏度“微調(diào)”旋鈕，使屏幕上所顯示的波形垂直幅度恰好為5div。

(2)調(diào)節(jié)觸發(fā)“電平”及水平移位電位器。按照脈沖前沿上升時間的寬度適當(dāng)選擇t/div，使屏幕上顯示的信號波形如圖3.21所示。

圖3.21脈沖上升時間的測量

(3)按照屏幕坐標(biāo)刻度顯示的波形位置，讀測信號波形的前沿在垂直幅度的10%

與90%兩位置間所占格數(shù)為1.6div。如果t/div開關(guān)的標(biāo)稱值為0.1μs/div，則前沿上升時間為

式中，t1為垂直幅度10%

與90%

的時間間隔；t2為儀器固有上升時間，約為70ns。

7)頻率測量

對于重復(fù)信號的頻率測量，一般可按時間測量的步驟測出信號的周期，并按f=1/T算出頻率值。

8)相位測量

要測量正弦波通過放大后的滯后相位角，其方法有兩種。

(1)方法A。

①將儀器的觸發(fā)源選擇開關(guān)置于“外”，同時將相位超前的信號A分別接入儀器的Y軸輸入插座和“X外觸發(fā)”端，然后調(diào)節(jié)“t/div”掃描速度開關(guān)、掃描速度“微調(diào)”和觸發(fā)“電平”，使屏幕上所顯示信號的周期寬度在X軸上的坐標(biāo)刻度恰好為9div。這樣X軸上的坐標(biāo)刻度值就直接與信號的相位角度值對應(yīng)，即②讀測超前信號波形A的特定點P在X軸上的位置。儀器的外觸發(fā)信號“t/div”開關(guān)、掃描速度“微調(diào)”、觸發(fā)“電平”和水平移位旋鈕都會保持不變，將原輸入Y軸的超前信號A改為滯后信號B，讀測滯后信號B在X軸上相應(yīng)特定點P′的位置，如圖3.22(a)所示。

③根據(jù)兩特定點PP′所占格數(shù)D(圖中D=2.25div)，計算兩信號間的相位移。

φ

=

2.25div

×

40°/div

=

90°

(2)方法B。

測量步驟基本上與方法A相同，屏幕上信號周期寬度在X軸上所占格數(shù)為T(不必恰為9div)，讀測兩信號的特定點PP′所占格數(shù)D，如圖3.22(b)所示，則兩信號間的相位移為

圖3.22相位的測量

3．SR-8型雙蹤示波器的使用

SR-8型雙蹤示波器是一種全晶體管化的小型寬頻脈沖示波器，能用來同時觀察和測定兩種不同信號的瞬變過程。它不僅可以在熒光屏上同時顯示兩種不同的電信號，供使用者分析、對比，而且可以顯示兩種信號疊加后的波形，該儀器可以任意選擇獨立工作，進(jìn)行單蹤顯示。

1)主要技術(shù)參數(shù)

(1)

Y軸系統(tǒng)。

輸入靈敏度：10mV/div～20V/div，共分11擋。處于校準(zhǔn)位置時，各擋誤差不大于5%。還設(shè)有靈敏度“微調(diào)”裝置，靈敏度連續(xù)可調(diào)。

頻率寬度：根據(jù)Y軸輸入選擇開關(guān)“AC⊥DC”位置，可達(dá)到下述頻帶寬度。

AC耦合：10Hz～15MHz；

DC耦合：DC～15MHz。

輸入阻抗：直接輸入1MΩ/50pF；經(jīng)探頭輸入1MΩ/15pF。

(2)

X軸系統(tǒng)。

X軸系統(tǒng)掃描速度0.1μs/div～1s/div，分21擋。處于校準(zhǔn)位置時，各擋誤差不大于5%。也設(shè)有靈敏度“微調(diào)”裝置，掃描速度連續(xù)可調(diào)。儀器的最慢掃描速度可達(dá)2.5s/div。

拉出擴展×

10開關(guān)時，最快掃描速度可達(dá)20ns/div，擴展后的誤差不大于15%。

X外接靈敏度：≤3V/div。

頻帶寬度：100Hz～500kHz，-3dB。

輸入阻抗：1MΩ/40pF。

(3)校準(zhǔn)信號。

矩形波，頻率為0.998～1.02kHz，電壓幅度為1±3%

V。

(4)觸發(fā)靈敏度。

內(nèi)觸發(fā)不大于1div；外觸發(fā)不大于0.5V。

2)面板裝置及內(nèi)電路框圖

SR-8型雙蹤示波器的面板及內(nèi)電路框圖如圖3.23和圖3.24所示。

圖3.23SR-8型雙蹤示波器的面板

圖3.24SR-8型雙蹤示波器的內(nèi)電路框圖

3)面板控制旋鈕的作用

(1)顯示部分。

輝度、聚焦、輔助聚焦和標(biāo)尺亮度與普通示波器相同。

①“尋跡”按鍵。按下此按鍵時偏離熒光屏的光跡便可回到可見顯示區(qū)域，從而可估計原光點所在位置。

②校準(zhǔn)信號輸出開關(guān)?？刂品葹?V，f

=

1kHz的方波校準(zhǔn)信號輸出，用以校準(zhǔn)Y軸的靈敏度和掃描速度。在不使用校準(zhǔn)信號時，該開關(guān)應(yīng)處于“關(guān)”的位置。

③校準(zhǔn)信號插座。校準(zhǔn)信號由此輸出。

(2)

Y軸開關(guān)的作用及使用方法。

①顯示方式開關(guān)有“交替”、“YA”、“YA+YB”、“YB”和“斷續(xù)”五種方式，各方式的作用如下：

“交替”：在機內(nèi)掃描信號的控制下，交替地對YA通道和YB通道的信號進(jìn)行顯示，即第一次掃描顯示YB通道的信號，第二次掃描顯示YA通道的信號，第三次掃描又顯示YB通道的信號……從而實現(xiàn)雙蹤顯示。這種顯示方式一般在輸入信號頻率較高時使用。

“YA”：YA通道單蹤顯示。

“YA+YB”：顯示兩通道輸入信號疊加后的波形。通過“極性、拉—YA”開關(guān)選擇，可以顯示YB

、YA兩通道信號的和或差。

“YB”：YB通道單蹤顯示。

“斷續(xù)”：是指在第一次掃描的第一個時間間隔顯示YB通道的信號波形的某一段，第二個時間間隔顯示YA通道的信號波形的某一段，以后各間隔輪流地顯示兩信號波形的其余各段，以實現(xiàn)雙蹤顯示。這種顯示方式通常在輸入信號頻率較低時使用。②

Y軸輸入耦合方式開關(guān)“AC⊥DC”。

置于“DC”時，能觀察到包括直流分量信號在內(nèi)的輸入信號；

置于“AC”時，能耦合交流分量，隔斷輸入信號中的直流分量；

置于“⊥”時，表示輸入端接地，這時可檢查地電位的顯示位置，作“0”電平的基準(zhǔn)位置。③靈敏度選擇開關(guān)“V/div”及微調(diào)。開關(guān)旋鈕采用套軸形式，外旋鈕為粗調(diào)，由10mV/div～20V/div，共分11擋，可按被測信號的幅度選擇適當(dāng)?shù)膿跷唬岳谟^察。中心旋鈕為微調(diào)，微調(diào)旋鈕按順時針方向旋至滿度即為“校準(zhǔn)”位置，這時，面板上粗調(diào)旋鈕所指示的標(biāo)稱值就是被測信號的幅度值。

④

YA極性轉(zhuǎn)換開關(guān)“極性、拉—YA”。此開關(guān)是按拉式開關(guān)。按下為常態(tài)，顯示正常的YA

通道輸入信號；拉出時，則顯示倒相的YA

信號。

⑤內(nèi)觸發(fā)選擇開關(guān)“內(nèi)觸發(fā)、拉—YB”。此開關(guān)也是按拉式開關(guān)。按下為常態(tài)，該位置常用于單蹤顯示，如果作雙蹤顯示時，只作一般波形觀察，不能作時間比較。

當(dāng)“拉—YB”開關(guān)拉出時，通常適用于“交替”或“斷續(xù)”的雙蹤顯示狀態(tài)，以對兩種不同信號的時間與相位進(jìn)行比較。

⑥平衡電位器。Y軸放大器輸入信號后，所顯示的波形如果隨靈敏度“微調(diào)”轉(zhuǎn)動而出現(xiàn)X軸方向的位移，則調(diào)此平衡電位器，可使位移最小。

(3)

X軸控制開關(guān)的作用與使用方法。

用示波器顯示電壓與時間關(guān)系曲線，即是對被測波形進(jìn)行測量或計算，通常以Y軸方向表示電壓，X軸方向表示時間，示波管屏幕上的光點在X軸方向移動的速度由掃速開關(guān)“t/div”所決定。

①掃描速度選擇開關(guān)“t/div”及微調(diào)。此開關(guān)旋鈕采用套軸形式，外旋鈕為粗調(diào)。微調(diào)旋鈕順時針方向旋至滿度為“校準(zhǔn)”位置，這時，面板上所指示的標(biāo)稱值是粗調(diào)旋鈕所在擋位的掃描速度值。

當(dāng)粗調(diào)旋鈕置于“X軸外接”時，X軸信號直接由“X外接”同軸插座輸入。②掃描擴展開關(guān)“擴展、拉

×

10”。此開關(guān)是按拉式開關(guān)。按下為常態(tài)(正常位置)，儀器正常使用；拉起時，熒光屏上的波形在X軸方向擴展10倍，這時的掃描速度增大10倍。

③觸發(fā)選擇開關(guān)“內(nèi)、外”。置于“內(nèi)”時，觸發(fā)信號取自機內(nèi)Y通道的被測信號；置于“外”時，觸發(fā)信號直接由外觸發(fā)“X外接”同軸插座輸入，這時外觸發(fā)信號與被測信號在頻率上應(yīng)有整數(shù)倍關(guān)系。④觸發(fā)信號耦合方式開關(guān)“AC”、“AC(H)”、“DC”。

“AC”：觸發(fā)信號以交流耦合方式輸入。因觸發(fā)信號的直流分量被隔離，所以觸發(fā)性能不受信號的直流分量影響。

“AC(H)”：觸發(fā)信號通過高通濾波器耦合輸入。有抑制低頻噪聲和低頻信號的能力。

“DC”：觸發(fā)信號直接耦合輸入，適用于緩慢變化的觸發(fā)信號。⑤觸發(fā)方式開關(guān)“高頻”、“常態(tài)”、“自動”。

“高頻”：該機內(nèi)產(chǎn)生約200kHz的自激信號，對被測信號進(jìn)行同步，使熒光屏上顯示的波形穩(wěn)定。這種方式對觀察較高頻率的信號是有利的。

“常態(tài)”：觸發(fā)信號來自機內(nèi)Y通道或“外觸發(fā)”輸入，是觀察脈沖信號常用的觸發(fā)掃描方式。

“自動”：掃描處于自激狀態(tài)，不必調(diào)整“電平”旋鈕就能自動顯示掃描線。這種方式有利于觀察頻率較低的信號。

“自動”、“高頻”兩種方式即使沒有輸入信號，也能見到掃描線，因此一般用這兩種方式較為方便。

⑥觸發(fā)電平調(diào)節(jié)開關(guān)“電平”。用以選擇輸入信號波形的觸發(fā)點，使電路在合適的電平上啟動掃描。如果沒有觸發(fā)信號或觸發(fā)信號電平不在觸發(fā)區(qū)內(nèi)，則掃描停止，屏幕上無被測波形顯示。使用“高頻”、“常態(tài)”方式時，“電平”旋鈕對波形有控制作用。

⑦觸發(fā)“穩(wěn)定性”電位器。系可調(diào)電位器，如果波形同步不穩(wěn)定，可微調(diào)“穩(wěn)定性”電位器，使波形穩(wěn)定。

4)使用方法

(1)使用前檢查。

①將儀器面板上的控制旋鈕置于表3.4所示的位置。

表3.4儀器面板各主要旋鈕的初始位置②接通電源，電源指示燈亮，調(diào)節(jié)“輝度”使光點(或波形)的亮度適當(dāng)。如果找不到光點，可按下“尋跡”按鍵尋找光點所在位置。適當(dāng)調(diào)節(jié)“X軸位移”，使屏幕上呈現(xiàn)光點(或波形)。

③聚焦及輔助聚焦。調(diào)節(jié)X軸、Y軸位移旋鈕，把光點或波形移至屏幕的中心位置，然后用聚焦及輔助聚焦旋鈕調(diào)節(jié)，直至圖像清晰為止。

(2)使用示波器的注意事項。

①在交流耦合下測量較低頻率的信號，會出現(xiàn)嚴(yán)重失真。

②在用探頭測量時，實際輸入示波器的電壓只有被測電壓的1/10，因此，在計算時應(yīng)將測得的電壓乘以10。

③探頭的最大允許輸入信號幅度為400V。在用探頭測量加速變化的電壓波形時，其接地點應(yīng)選擇在最靠近被測信號的地方。

④使用示波器時，對包含有較高頻率或較低頻率成分的低電平信號，必須使用屏蔽電纜線，且電纜線的芯線和屏蔽地線都需直接接在被測信號源的輸出端與地端，輸入連接線要短。

(3)電壓測量方法。

用示波器測量電壓實際是對所顯示波形幅度進(jìn)行測量。用SR-8型雙蹤示波器直接讀數(shù)法測量電壓。

測量時，應(yīng)使被測波形穩(wěn)定地顯示在屏幕的中央，幅度一般不宜超過6div，以避免非線性失真造成測量誤差。

直流電壓的測量：

①把示波器觸發(fā)方式開關(guān)置于“自動”或“高頻”位置，使屏幕顯示一條水平掃描線。②再把Y軸輸入耦合方式開關(guān)“AC⊥DC”置于“⊥”位置。這時顯示的水平掃描線為零電平的基準(zhǔn)線，其高低位置可用Y軸“位移”旋鈕調(diào)節(jié)。

③把Y軸輸入耦合方式開關(guān)扳到“DC”位置，被測信號由相應(yīng)的Y軸輸入端輸入，這時掃描線在Y軸方向上產(chǎn)生位移。

④把“V/div”開關(guān)所指的數(shù)值(“微調(diào)”旋鈕置于“校準(zhǔn)”位置)與掃描線在Y軸方向上產(chǎn)生的位移格數(shù)相乘，即為測得的直流電壓值。

例如，示波器靈敏度開關(guān)“V/div”位于10，微調(diào)位于“校準(zhǔn)”位置，Y軸輸入耦合方式開關(guān)置于“⊥”位置，將掃描線用“Y軸位移”旋鈕移至屏幕的中心位置。然后將Y軸輸入耦合方式開關(guān)由

“⊥”扳到“DC”位置，這時，掃描線中心位置(基準(zhǔn)位置)向上移動2格，那么被測電壓即為(10×2)V=20V(不接探頭)；如果向下移動則電壓極性為負(fù)。注意，微調(diào)旋鈕應(yīng)處于“校準(zhǔn)”位置，“極性”、“拉—YA”開關(guān)應(yīng)處于常態(tài)(按下)位置。當(dāng)被測電壓較高時，需外接探頭，其讀出的電壓值應(yīng)增大10倍。被測信號一般都含有交流和直流兩個分量，在測試時應(yīng)加以區(qū)分。

交流電壓的測量：當(dāng)測量被測信號的交流分量時，須將Y軸輸入耦合方式開關(guān)置于“AC”位置。但是當(dāng)被測輸入信號的頻率很低時，應(yīng)將Y軸輸入耦合方式開關(guān)置于“DC”位置。

①將被測波形移至示波管屏幕的中心位置，并按方格坐標(biāo)刻度，讀取整個波形所占Y軸方向的格數(shù)。

②讀取被測波形所占用的格數(shù)時，用“V/div”開關(guān)將被測波形控制在屏幕的方格坐標(biāo)范圍內(nèi)。并將它的“微調(diào)”旋鈕按順時針方向轉(zhuǎn)到底，即處于“校準(zhǔn)”位置。

③如果采用探頭測量時，應(yīng)將探頭衰減量計算在內(nèi)，就是把“V/div”開關(guān)所指示的讀數(shù)乘以10。

例如，示波器Y軸靈敏度開關(guān)“V/div”位于0.2，其“微調(diào)”位于“校準(zhǔn)”位置，這時，如果被測波形在Y軸方向占5格，則此信號電壓的峰-峰值為1V。

如果經(jīng)探頭測量，面板上開關(guān)位置不變，顯示波形仍為5格，則此信號電壓的峰-峰值為10V。

(4)時間的測量。

定量測試時，應(yīng)將掃描速度選擇開關(guān)“t/div”的“微調(diào)”順時針方向轉(zhuǎn)到底，并聽到“咔嚓”一聲，表示處于“校準(zhǔn)”位置。顯示波形在X軸方向上的時間可按掃描速度選擇開關(guān)“t/div”所指示的數(shù)值直接讀出。

圖3.25重復(fù)周期T的測量①把“t/div”開關(guān)的“微調(diào)”置于“校準(zhǔn)”位置，這樣可以由掃描速度選擇開關(guān)所指示的數(shù)值乘以波形在水平方向上的周期所占的格數(shù)，直接算出重復(fù)周期T。

例如，如圖3.25所示為屏幕上觀察到的波形，如果這時掃描速度為2ms/div，求重復(fù)周期T。

從圖3.25可以讀出一個重復(fù)周期占6格，則周期為

T

=

2ms

/div

×

6div

=

12ms

周期T算出后用f=1/T的關(guān)系可求出頻率f。②時間差的測量。使用“交替”或“斷續(xù)”顯示方式，可以測得兩個信號之間的時間差。

測量時，應(yīng)把“內(nèi)觸發(fā)”開關(guān)拉出，同時使被測的超前信號與“YB”輸入端相連接，滯后信號與“YA”輸入端相連接。按圖3.26所示波形即可算出相差的時間：

T=t/div×D

圖3.26時間差的測量③脈沖波形上升時間和下降時間的測量。采用內(nèi)觸發(fā)方式，顯示波形的上升沿應(yīng)用“正極性”觸發(fā)，顯示波形的下降沿應(yīng)用“負(fù)極性”觸發(fā)。

當(dāng)被測脈沖前沿或后沿大于示波器本身上升時間24ns三倍以上時，可按面板“t/div”指示值直接讀出Tr和Tf

，如圖3.27所示。否則應(yīng)按下式計算：

式中，Tr(或Tf)為前沿(或后沿)的實際值，T為Tr(或Tf)的測量值。Ts為本機上升時間，即24ns。

例如，如果t/div指示值為0.5μs

/div，則可以從圖上直接測得

上升時間：Tr

=

0.5μs

/div

×

0.5div=0.25μs=250ns

下降時間：Tf

=

0.5μs

/div

×

0.4div=0.20μs=200ns④脈沖寬度的測量。先使屏幕中心顯示出Y軸幅度為2～4格的脈沖波形，再調(diào)節(jié)“t/div”開關(guān)使它在X軸方向顯示約4～6格的寬度，如圖3.28所示。這時脈沖上升沿與下降沿中點距離D為脈沖寬度。只要讀出D所占的格數(shù)，再乘以掃描速度開關(guān)“t/div”的指示值，即得脈沖寬度。

如圖3.28中D為4.5格，如果“t/div”指示值為1μs，則脈沖寬度為4.5μs。

圖3.27前沿(或后沿)的測量

圖3.28脈沖寬度時間的測量

一、電子線路的安裝

電子產(chǎn)品生產(chǎn)制造過程中，電子線路安裝一般包括以下生產(chǎn)流程：

①元器件與零部件檢測；

②元器件篩選；

③元器件引線加工成型；

④元器件插裝與其他零部件安裝；

⑤焊接；

⑥電子線路檢驗與調(diào)試等。課題三電子線路安裝與調(diào)試每個環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量都會影響電子產(chǎn)品的質(zhì)量，必須嚴(yán)格按工藝要求實施。每個流程又可分為若干工序。電子線路板的典型安裝過程如圖3.29所示。

在電子線路安裝前，要對所用的元器件、零部件進(jìn)行檢測和篩選。對元器件、零部件進(jìn)行檢測的目的是保證所用的元器件、零部件都必須是符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的合格品；對元器件、零部件進(jìn)行篩選的目的是為了使所用的元器件、零部件在都是合格品的基礎(chǔ)上，使其電氣性能參數(shù)基本一致。

圖3.29電子線路板的典型安裝過程

1．元器件引線加工成形

在電子線路板(印制電路板)安裝時，為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高焊接質(zhì)量，使元器件排列整齊、美觀，元器件引線加工成型是不可忽視的。大規(guī)模生產(chǎn)制造過程中，元器件引線加工成型是用模具成型的；業(yè)余制作或試制過程中，一般用尖嘴鉗成型。元器件引線加工成型有多種，可根據(jù)安裝需要合理選擇。常用元器件引線加工成型如圖3.30所示。

圖3.30常用元器件引線加工成型示意圖

(a)基本成型方法；(b)孔距不當(dāng)時引線成型；(c)打彎成型；

(d)垂直插裝元器件引線成型；(e)集成電路引線成型圖3.30(a)所示是最基本的成型方式，應(yīng)用最廣泛，也是符合標(biāo)準(zhǔn)孔距的成型方式。成型要求是：引線折彎處距離引線跟部要大于等于2mm，彎曲弧半經(jīng)R大于等于元器件本體直徑，彎曲半經(jīng)r大于等于引線直徑的2倍(r≥2da)。兩引線折彎后要相互平行。

圖3.30(b)所示為不符合標(biāo)準(zhǔn)孔距的成型方式，在正規(guī)產(chǎn)品中不允許使用。

圖3.30(c)所示為折彎式和卷曲式復(fù)合的成型方式，適用于焊接時受熱易損壞的元器件。圖3.30(d)所示是元器件垂直插裝時的成型方式，h≥2mm，A≥2mm，R大于等于元器件本體直徑，r≥2da。

圖3.30(e)所示為集成元件的成型方式，A≥5mm，r≥2da。

在元器件引線加工成型時，一定要注意將元器件標(biāo)稱值的標(biāo)記字符放于最易看見的方位，以便于檢查與維修。

2．元器件引線及導(dǎo)線端頭焊前加工

1)元器件引線搪錫

元器件由于長期保存，引線表面會有灰塵、雜質(zhì)和氧化層等，使焊接性變差。為了保證焊接質(zhì)量，在元器件插裝前，要對引線進(jìn)行搪錫。在元器件引線上用電烙鐵上錫或在錫鍋中浸錫的過程稱為搪錫。

在對元器件引線搪錫前，先要用小刀或砂紙把引線上的雜質(zhì)和氧化層去除掉。去除時從距離引線根部2～4mm處向外刮，直到雜質(zhì)和氧化層去除干凈為止。在刮引線時，要注意不要把原有的鍍層刮掉，也不能用力過大，以防損壞元器件引線。刮干凈的引線要及時涂上助焊劑，然后用電烙鐵進(jìn)行上錫或在錫鍋中浸錫。在對半導(dǎo)體元器件引線上錫時，可用鑷子夾住引線上端，以利散熱，避免損壞元器件。

2)普通絕緣導(dǎo)線端頭加工

絕緣導(dǎo)線在接入印制電路板之前，要對導(dǎo)線端頭進(jìn)行加工，以提高其導(dǎo)電性和強度。導(dǎo)線端頭加工可按以下步驟進(jìn)行：

①按所需長度截取導(dǎo)線；

②按導(dǎo)線連接方式?jīng)Q定剝頭長度并剝頭；

③對多股導(dǎo)線端頭進(jìn)行捻頭處理；

④搪錫。

(1)剝頭。就是用剝線鉗或其他工具剝?nèi)?dǎo)線的絕緣層，露出導(dǎo)線的導(dǎo)電體。用剝線鉗時要選擇合適的鉗口。用其他工具時要注意不要損傷導(dǎo)電體。

(2)捻頭。多股導(dǎo)線經(jīng)剝頭后，很容易松散，不經(jīng)處理就搪錫，會使導(dǎo)線端頭比原來直徑大許多，并帶有毛刺，接入后易造成焊盤或?qū)Ь€間的短接。因此，對多股導(dǎo)線剝頭后必須進(jìn)行捻頭處理。按線芯原來的捻緊方向繼續(xù)捻緊，捻頭后要及時搪錫。搪錫時注意不要損傷導(dǎo)線的絕緣層。

3)屏蔽導(dǎo)線與同軸電纜端頭加工

屏蔽導(dǎo)線是在單根或多根絕緣導(dǎo)線外面套有金屬編織線作屏蔽層的特殊導(dǎo)線。屏蔽導(dǎo)線的端頭處理與普通絕緣導(dǎo)線端頭處理相同，但是，對套在外面的金屬編織線也要進(jìn)行處理。把金屬編織線用鑷子從根部擴開，露出絕緣導(dǎo)線，然后把金屬編織線捻緊搪錫，以防金屬編織線散開形成毛刺。搪錫時注意不要燙傷內(nèi)導(dǎo)線的絕緣層。

同軸電纜是在單根絕緣導(dǎo)線外面套有金屬編織線作屏蔽層的特殊導(dǎo)線。同軸電纜端頭處理過程如圖3.31所示。

圖3.31同軸電纜端頭處理示意圖

3．導(dǎo)線、線扎、電纜的安裝

1)絕緣套管的使用

使用絕緣套管的目的是：

①増強絕緣性能；

②増加導(dǎo)線或元器件的強度；

③作色別標(biāo)記，便于檢查維修；

④保護(hù)導(dǎo)線；

⑤用作線扎，把多根導(dǎo)線扎在一起。

常用套管有黃蠟管、塑料管、玻璃纖維管等。

2)絕緣套管的使用方式

(1)給元器件引線加裝套管。元器件引線基本上都是裸導(dǎo)線，很容易造成短路。加裝套管可以防止短路，同時也可作色別標(biāo)記。給元器件引線加裝套管的方法如圖3.32所示。

(2)給元器件加裝套管。對于體積較小的元器件，用絕緣套管將元器件和引線一起套起來，對表面是金屬的元器件可以起到很好的絕緣作用。給元器件加裝套管的方法如圖3.33所示。

圖3.32元器件引線加裝套管的方法

圖3.33元器件加裝套管的方法

(3)給端子上加裝套管。給端子上加裝套管，若是起絕緣作用，可隔一個端子加裝一個套管；若是提高強度，可給每個端子都加裝一個套管。給端子上加裝套管的方法如圖3.34所示。

(4)給導(dǎo)線上加裝套管。給導(dǎo)線上加裝套管的方法如圖3.35所示。圖3.35(a)所示是為了増強導(dǎo)線的絕緣性能，用較長的套管將導(dǎo)線套起來。圖3.35(b)所示是為了把導(dǎo)線扎成一束，用較短的套管把導(dǎo)線套起來。

圖3.34給端子上加裝套管的方法(a)起絕緣作用；(b)提高強度

圖3.35給導(dǎo)線上加裝套管的方法

3)扎線

扎線是采用一定方式把導(dǎo)線整齊地捆扎在一起。扎線的目的：一是防止導(dǎo)線雜亂不美觀，二是提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。扎線以前多用黃蠟管套扎，現(xiàn)在常用扎線帶、扎線卡等扎線用品進(jìn)行捆扎。常見扎線用品如圖3.36所示。

圖3.36常見扎線用品(a)扎線帶；(b)扎線卡

4)導(dǎo)線和套管的色標(biāo)規(guī)定

在電子產(chǎn)品、電氣產(chǎn)品中有很多導(dǎo)線和元器件都用色別標(biāo)記，以便于檢查維修。對導(dǎo)線和套管的色別標(biāo)記依據(jù)電路選擇，規(guī)定如下：

①交流三相電路。第一相：黃色；第二相：綠色；第三相：紅色；零線或中性線：淡藍(lán)色；安全接地線：黃、綠雙色線。

②直流電路。正極：棕色；負(fù)極：藍(lán)色；接地中線：淡藍(lán)色。

③半導(dǎo)體二極管。陽極：藍(lán)色；陰極：紅色。

④半導(dǎo)體三極管。集電極(e)：紅色；基極(b)：黃色；發(fā)射極(c)：藍(lán)色。

⑤晶閘管。陽極：藍(lán)色；陰極：紅色；控制極：黃色。

⑥場效應(yīng)晶體管。源極(S)：白色；柵極(G)：綠色；漏極(D)：黃色。

⑦有極性電容器。正端：藍(lán)色；負(fù)端：紅色。

⑧光耦合器件。輸入端陽極：藍(lán)色，陰極：紅色；輸出端(e)：黃色，輸出端(c)：白色。

⑨電子管?？刂茤牛壕G色；燈絲(交流)：白色。

導(dǎo)線和套管采用代用色時，規(guī)定：紅、藍(lán)、白、黃、綠色的代用色依次為粉紅、天藍(lán)、灰、橙、紫色。

依據(jù)導(dǎo)線和套管顏色標(biāo)記電路時，應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2681的規(guī)定進(jìn)行標(biāo)記。

4．元器件的插裝

1)臥式插裝

臥式插裝應(yīng)用較廣泛，就是把元器件水平地插裝在印制電路板上，如圖3.37所示。臥式插裝的元器件穩(wěn)定性好，比較牢固，受振動時不易脫落。

2)立式插裝

立式插裝如圖3.38所示。其優(yōu)點是元器件插裝密度大，占用印制電路板的面積小，拆卸比較方便。電容、三極管多采用立式插裝。

圖3.37臥式插裝

圖3.38立式插裝

3)常用元器件的插裝

(1)半導(dǎo)體三極管、集成電路、

延時線塊等同方向引線元器件的插裝方法如圖3.39所示。圖3.39(a)所示為正向插裝，圖3.39(b)所示為反向插裝，圖3.39(c)所示為正向貼板插裝，圖3.39(d)所示為反向埋頭插裝。一般多采用正向插裝。元器件插裝前要正確判定引腳極性，最好套上規(guī)定的色標(biāo)套管，以防裝錯。

(2)雙排直插式集成電路的插裝方法如圖3.40所示。圖3.40(a)所示為直接插裝。圖3.40(b)所示為用轉(zhuǎn)接插座插裝。用插座插裝時只是把集成塊轉(zhuǎn)接插座焊接在印制電路板上，將集成塊插裝在轉(zhuǎn)接插座上即可。這種插裝便于更換集成塊。

圖3.39同方向引線元器件的插裝

(a)

正向插裝；(b)反向插裝；(c)正向貼板插裝；(d)反向埋頭插裝

圖3.40雙排直插式集成電路的插裝(a)直接插裝；(b)用轉(zhuǎn)接插座插裝

(3)扁平式集成電路的插裝如圖3.41所示。插裝時直接將扁平式集成塊的引線焊接在印制電路板的導(dǎo)電線路上。

(4)變壓器、大電解電容器、磁棒等元器件的體積和重量都比較大，插裝不好會影響整機質(zhì)量。

中頻變壓器及輸入、輸出變壓器本身帶有固定腳，插裝時把固定腳插入印制電路板的孔中用錫焊接牢固即可。對于較大的電源變壓器要用螺栓連接固定。

對于較大的電解電容器可用彈性夾固定，如圖3.42所示。

磁棒插裝一般采用塑料支架固定，先將塑料支架插裝在印制電路板的支架孔中，在反面將塑料加熱熔化，待塑料冷固后再插入磁棒。

元器件在印制電路板上的插裝原則是：先低后高，先輕后重，先一般后特殊。插裝時應(yīng)根據(jù)具體情況合理安排插裝順序。

圖3.41扁平式集成電路的插裝

圖3.42大電解電容器的固定

5．印制電路板的焊前檢查

印制電路板在插裝之前，一定要檢查其可焊性，板面要清潔干凈。若有少量焊盤可焊性差，可用棉球蘸無水酒精擦洗，或用砂紙輕輕擦磨并上錫。若有大量焊盤可焊性差，可用酸性溶液浸泡幾分鐘，取出用水清洗并烘干，然后涂上松香酒精助焊劑，并及時焊裝，以防再次產(chǎn)生氧化。

6．印制電路板的修復(fù)

在電子線路組裝和維修中，由于焊接技術(shù)的不熟練或反復(fù)調(diào)換元器件，會造成印制電路板的銅箔斷裂、翹起、焊盤脫落等現(xiàn)象。若電子產(chǎn)品質(zhì)量要求很高時要作報廢處理。而對一般電子產(chǎn)品、試制品或業(yè)余愛好者制作及產(chǎn)品維修過程中，可以采用以下方法進(jìn)行修復(fù)。

1)印制電路銅箔斷裂的修復(fù)

對已經(jīng)斷裂的銅箔可以采用搭接法進(jìn)行修復(fù)。將已經(jīng)斷裂的銅箔部分表面的阻焊劑清除干凈，清除范圍距斷裂處