西安黃河機(jī)電有限公司計(jì)量處 翟媛媛

西安航天計(jì)量測(cè)試研究所 孫新新

西安黃河機(jī)電有限公司二十四車(chē)間 陸曉穎

1.引言

電子儀器使用一定時(shí)間以后，或者由于維護(hù)和使用不當(dāng)，儀器內(nèi)部的電路元件、電子器件、分檔開(kāi)關(guān)、指示電表、電源變壓器等，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)衰老、變值、漏電、擊穿、開(kāi)斷、燒壞及接觸不良等問(wèn)題，導(dǎo)致儀器性能下降，或者出現(xiàn)各種故障，這就需要及時(shí)檢修。檢修電子儀器是一項(xiàng)理論性與實(shí)踐性要求較高的技術(shù)工作。要搞好電子儀器的檢修工作，必須具備一定的電路基礎(chǔ)和電子線路的理論知識(shí)，懂得常用測(cè)試儀器的正確使用與操作方法。檢修電子儀器的關(guān)鍵在于選用適當(dāng)?shù)臋z查方法，正確的方法可以有效而迅速地修復(fù)電子儀器。

2.信號(hào)尋跡法

2.1 概念：信號(hào)尋跡法是使用單一的測(cè)試信號(hào)，借助測(cè)試儀器(如示波器、三用表等)，由前往后逐級(jí)進(jìn)行檢查(尋跡)的方法。

2.2 特點(diǎn)：使用單一的測(cè)試信號(hào)，借助外部的示波器進(jìn)行尋跡，深入定量地檢查各級(jí)電路，迅速地確定發(fā)生故障的部位。

2.3 具體方法：使用適當(dāng)頻率和振幅的外部信號(hào)源，作為測(cè)試信號(hào)電壓，加到待修儀器的輸入端或多級(jí)放大器的前置級(jí)輸入端，然后利用外部的示波器，從信號(hào)輸入端開(kāi)始，逐一觀測(cè)后邊各級(jí)放大器的輸入和輸出信號(hào)的波形和振幅，以尋找反常的跡象。如果某一級(jí)放大器的輸入端信號(hào)是正常的，而其輸出端的信號(hào)電壓反而變小，或者出現(xiàn)波形限幅或失真，則表明故障存在于這一級(jí)放大器的電路中。

3.信號(hào)尋跡法應(yīng)用的前提

熟練掌握待修電子儀器的工作原理及常用測(cè)試儀表的正確使用與操作方法是檢修電子儀器的前提條件。為了更好地使用信號(hào)尋跡法檢修電子儀器，同樣需要把前期準(zhǔn)備工作做足。如果待修電子儀表有廠家提供的原理圖，就為檢修電子儀器省去了大量繁瑣的工作；若沒(méi)有原理圖，則需要檢修人員逐步測(cè)量待修電子儀器的實(shí)際工作電路，畫(huà)出原理簡(jiǎn)圖，確定信號(hào)流動(dòng)方向及各級(jí)電路的輸入、輸出管腳，作為尋跡的測(cè)試點(diǎn)。

4.8000B型頻率計(jì)B通道工作原理

由于8000B型頻率計(jì)廠家沒(méi)有提供原理圖，因此給儀器的維修工作帶來(lái)了很大的困難。通過(guò)測(cè)量?jī)x器工作電路，繪制了8000B型頻率計(jì)工作原理簡(jiǎn)圖，經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析得知：8000B型頻率計(jì)B通道輸入信號(hào)首先被放大器芯片SL952放大，放大輸出后又被SP8605B兩分頻，同時(shí)把正弦信號(hào)整形成三角波，然后被SP8680B十分頻，把三角波整形為脈沖信號(hào)，同時(shí)放大信號(hào)，電路如圖1所示。SP8680B的輸出信號(hào)又進(jìn)入74S196N進(jìn)行五分頻，并被進(jìn)一步放大，最后進(jìn)入頻率計(jì)加顯示驅(qū)動(dòng)芯片ICM7216D，電路簡(jiǎn)圖如圖2所示。通過(guò)上述分析可知，該儀器對(duì)同一輸入信號(hào)進(jìn)行多級(jí)放大，符合信號(hào)尋跡法的特點(diǎn)，適合運(yùn)用尋跡法來(lái)排查故障。

圖1電路圖

圖2 電路簡(jiǎn)圖

5.8000B型頻率計(jì)B通道工作正常時(shí)各級(jí)電路測(cè)試點(diǎn)數(shù)據(jù)

信號(hào)發(fā)生器SML01產(chǎn)生1GHz、100mV的信號(hào)輸入8000B型頻率計(jì)B通道，若該儀器B通道測(cè)頻電路工作正常，則放大器芯片SL952的3、4腳輸出1GHz、VP-P2.18V的正弦信號(hào)，該信號(hào)輸入SP8605B的4腳和6腳，經(jīng)SP8605B由正弦信號(hào)整形為三角波信號(hào)，放大后由SP8605B的10腳輸出500MHz、VP-P1.24V的三角波信號(hào)，該信號(hào)又輸入SP8680B的15腳，經(jīng)SP8680B十分頻，把三角波信號(hào)整形為脈沖信號(hào)，放大后由SP8680B的11腳輸出50MHz、VP-P7.09V的脈沖信號(hào)，該信號(hào)又輸入74S196N的6腳，經(jīng)74S196N五分頻，放大后由74S196N的2腳輸出10MHz、VP-P11.3V的脈沖信號(hào)。

6.信號(hào)尋跡法的具體應(yīng)用

當(dāng)8000B型頻率計(jì)B通道測(cè)頻不準(zhǔn)時(shí)，借助信號(hào)發(fā)生器SML01、示波器TDS3032B、BNC電纜和探頭等，根據(jù)B通道的測(cè)頻電路，由前往后，測(cè)試SL952的輸出管腳3、4腳，SP8605B的輸入管腳4、6腳和輸出管腳10腳，SP8680B的輸入管腳15腳和輸出管腳11腳，74S196N的輸入管腳6腳和輸出管腳2腳，逐級(jí)進(jìn)行尋跡，可以準(zhǔn)確快速地鎖定出現(xiàn)故障的部位。通過(guò)實(shí)際測(cè)試發(fā)現(xiàn)，SL952的輸出信號(hào)，SP8605B、SP8680B的輸入和輸出信號(hào)，74S196N的輸入信號(hào)均正常，而74S196N的2腳輸出頻率為9.1MHz，VP-P為10.2V，頻率和電壓 均低于儀器正常工作時(shí)74S196N的信號(hào)輸出，因此基本鎖定五分頻芯片74S196N出現(xiàn)故障，更換芯片后，B通道測(cè)頻恢復(fù)正常，進(jìn)一步驗(yàn)證了故障的確出現(xiàn)在74S196N芯片。由于TDS3032B可測(cè)量信號(hào)的最高頻率為300MHz，所以排查SL952的3、4腳輸出信號(hào)時(shí)須采用可測(cè)量信號(hào)最高頻率為1GHz的示波器，或者降低B通道輸入信號(hào)頻率至300MHz以下，以保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

7.結(jié)束語(yǔ)

在工作中我們會(huì)遇到很多不同類(lèi)型的待修電子儀器，一種類(lèi)型的電子儀器工作原理很相似，所以在工作中我們需要把所遇到電子儀器分門(mén)別類(lèi)，要善于總結(jié)每種類(lèi)型電子儀器的工作原理及常用的檢修方法，并把各種檢修方法靈活地運(yùn)用到儀器的檢修過(guò)程中去，使各種方法歷久彌新，檢修靈活多變。實(shí)踐證明，信號(hào)尋跡法有效地解決了8000B型頻率計(jì)B通道測(cè)頻不準(zhǔn)故障難以鎖定的問(wèn)題，為該儀器的維修提供了一個(gè)好方法，一條新思路。

[1]林其鎏.電子儀器維修技術(shù)[M].北京：人民郵電出版社.

[2]施良駒.集成電路應(yīng)用集錦[M].北京：電子工業(yè)出版社.

[3]童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社.