高建國
YB43020B示波器是江蘇綠揚電子儀器集團有限公司生產的一款雙蹤模擬示波器,它具有0 –20MHz的頻帶寬度和2mV-5V/div的垂直靈敏度,具有多種掃描和觸發方式可供選擇,垂直、掃描均采用進口編碼開關,自帶晶振分頻的高穩定度標準校準信號,是既能滿足一定測量精度要求又具有相對低廉價格的高性價比模擬示波器,因此被許多學校的電子測量實訓室批量配備。
YB43020B的面板全部采用進口元件,手感舒適、操作靈活,其前面板布局如下圖所示:
該示波器的機載校準標準信號為幅度0.5V頻率1KHz的方波信號,其輸出端口位于電源指示燈的下方、接地端子上方,其細部布局如下圖所示:
一臺YB43020B示波器經過將近十年的使用,測量系統和偏轉系統工作正常,但無法輸出校準標準信號,給使用帶來不便,故此送修到我處。
依次拆除示波器的機殼上蓋和下蓋的固定螺釘,取下機殼的上蓋和下蓋,如下圖所示:
標準校準信號端口在機器內部連接一條50歐姆電纜,沿此電纜可找到該示波器的標準信號發生電路,其電路板的元件面和焊接面實物分別如下圖所示:
按照實物圖整理出標準校準信號發生電路的原理圖如下圖:
該電路可分為三個大部分:振蕩電路、分頻電路和穩壓輸出電路。
振蕩電路采用32.000KHz石英晶體振蕩器作為主振元件,9C1和9C2兩個瓷片電容用于改善波形,電阻9R1用來改善振蕩電路的輸出特性,使之與分頻IC匹配。
分頻電路由一片CD4060芯片構成,該芯片是CMOS串行二進制計數器芯片,可對輸入信號進行整形和分頻。芯片電源電壓范圍+3V--+15V,輸入端電壓低于VDD/2時為0,輸入端電壓高于VDD/2時為1,輸出端為0時電壓為0V,輸出端為1時輸出電源VDD電壓值,因此該芯片可把石英晶體振蕩器產生的準正弦波整形為方波;與此同時其Q4—Q14引腳上分別輸出輸入信號的4—14分頻信號,該電路中僅使用了Q5腳,其它輸出引腳懸空,因此可從Q5引腳輸出1KHz(32/25KHz)的方波信號。
穩壓輸出電路主要表現為TL431穩壓電路和分壓電阻網絡,由于CD4060的帶載能力很弱(僅能驅動一個TTL門),所以其輸出端的輸出信號不能直接用來供TL431穩壓,需要用開關三極管9TR1構成的反相器提高信號帶載能力后再由TL431穩壓,從TL431的陰極的輸出穩壓電壓值為2.5V,電位器9VR1與電阻9R6串聯之后再與電阻9R7并聯,之后與電阻9R4串聯分壓,在電阻9R7上端取得送往標準校準信號的輸出端子,調整電位器9VR1可以使得混聯電阻網絡阻值在較小范圍內變動,從而得到較為精確的0.5V信號,瓷片電容9C4用于濾除標準校準信號的高頻毛刺。
故障示波器加電后,萬用表測量9IC1的16腳對GND電壓為5V,說明該電路供電正常,萬用表測量9IC1的5腳Q5電壓為0,判斷故障在前兩部分,由于拆焊IC相對費時,所以先按照振蕩電路故障處理,拆焊石英晶體振蕩器,用信號發生器注入32KHz/3V正弦交流信號,示波器前面板標準校準信號出現。之后購買32.000KHZ晶振并焊接上機,示波器維修完畢,經試機標準校準信號輸出良好。
總結:與其他電器維修一樣,應該首先分析其工作原理,再根據故障現象采用二分法逐步縮小故障范圍。直到最終準確定位故障點。如果對其工作原理一無所知或懵懵懂懂,采用撞大運的方式維修,很有可能會“把聾子治成啞巴”,不但要賠償客戶損失,而且對自己的業務水平提高沒有任何幫助。