示波器的概念、作用及分类、使用方法图解

    示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点（这是传统的模拟示波器的工作原理）。在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

　　示波器的作用：用来测量交流电或脉冲电流波的形状的仪器，由电子管放大器、扫描振荡器、阴极射线管等组成。除观测电流的波形外，还可以测定频率、电压强度等。凡可以变为电效应的周期性物理过程都可以用示波器进行观测

一、示波器的分类

　　按照信号的不同分类

　　模拟示波器采用的是模拟电路（示波管，其基础是电子枪）电子枪向屏幕发射电子，发射的电子经聚焦形成电子束，并打到屏幕上。屏幕的内表面涂有荧光物质，这样电子束打中的点就会发出光来。

　　数字示波器则是数据采集，A/D转换，软件编程等一系列的技术制造出来的高性能示波器。数字示波器的工作方式是通过模拟转换器（ADC）把被测电压转换为数字信息。数字示波器捕获的是波形的一系列样值，并对样值进行存储，存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止，随后，数字示波器重构波形。数字示波器可以分为数字存储示波器（DSO），数字荧光示波器（DPO）和采样示波器。

　　模拟示波器要提高带宽，需要示波管、垂直放大和水平扫描全面推进。数字示波器要改善带宽只需要提高前端的A/D转换器的性能，对示波管和扫描电路没有特殊要求。加上数字示波管能充分利用记忆、存储和处理，以及多种触发和超前触发能力。廿世纪八十年代数字示波器异军突起，成果累累，大有全面取代模拟示波器之势，模拟示波器的确从前台退到后台。

　　按照结构和性能不同分类

　　①　普通示波器。电路结构简单，频带较窄，扫描线性差，仅用于观察波形。

　　②　多用示波器。频带较宽，扫描线性好，能对直流、低频、高频、超高频信号和脉冲信号进行定量测试。借助幅度校准器和时间校准器，测量的准确度可达±5%。

　　③　多线示波器。采用多束示波管，能在荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形，没有时差，时序关系准确。

　　④　多踪示波器。具有电子开关和门控电路的结构，可在单束示波管的荧光屏上同时显示两个以上同频信号的波形。但存在时差，时序关系不准确。

　　⑤　取样示波器。采用取样技术将高频信号转换成模拟低频信号进行显示，有效频带可达GHz级。

　　⑥　记忆示波器。采用存储示波管或数字存储技术，将单次电信号瞬变过程、非周期现象和超低频信号长时间保留在示波管的荧光屏上或存储在电路中，以供重复测试。

　　⑦　数字示波器。内部带有微处理器，外部装有数字显示器，有的产品在示波管荧光屏上既可显示波形，又可显示字符。被测信号经模一数变换器（A/D变换器）送入数据存储器，通过键盘操作，可对捕获的波形参数的数据，进行加、减、乘、除、求平均值、求平方根值、求均方根值等的运算，并显示出答案数字。

二、示波器使用方法

　　实际维修运用中，用得最多的就是测量晶阵、时钟频率、检修 PWM 电路 及一些关键信号的捕捉，快速准确锁定故障点。今天以安泰信 ADS1102C为例简单给大家演示一下示波器实际维修的运用及所测到的波形。

　　第一：检修不触发故障主板时，可以用示波器测 32.768 和 25M（NF 的板）晶振是否起振， 非常直观，非常准确，有些人可能拍砖：“用万用表测晶振的两脚的压差不是也可以判断其 好坏吗？没错，但是我要告诉你你只对了一半，有压差只能初步判断是好的，实际维修中也 经常碰到有压差但不起振的故障，在没示波器下最好的方法就是代换一个。但如果我们有示 波器，测其晶振两脚，会有一个正弦波，且下面标有对应的频率数值没有偏移，那么晶振肯 定是好的。如图为实测 32.768 的波形。

　　第二：在检修能上电不亮机故障时，首先就是测量主板各大供电是否正常，而如今的主板的 供电方式大多彩用了 PWM 控制方式，用它来检测 PWM 控制电路是否正常工作，也是比万 用表更准确更直观，正常工作时的波形为脉冲方波。如：如图为 CPU 供电电路的脉冲方波， 表明 CPU 电路正常工作。

　　表明内存供电电路正常

　　桥供电正常

　　第三：对于主板不亮故障，如以上测完主板供电都正常情况下，就要检测主板各时钟是否正 常了。这时示波器的作用更明显了，它能非常准确的测出该点的时钟频率的数值，正常为一 个正弦波。万用表测也行，一般 33M 为 1.6V 左右，66M 为 0.6V 左右，100M 为 0.4V 左右， 只是个大概判断，当然没示波器来的准确。如图为实测的 33M 频率波形（测量点可用打值卡上测，或在 PCI 槽 B16 测到）

　　在实际维修中，一般判断主板有无时钟，测量这 PCI B16 和 BIOS 的 31 脚有正弦波则说明时钟 IC 已正常工作，发出了时钟，主板时钟是正常的（ 但不代表每一个元件的时钟都正常）

　　第四：此时若供电、时钟、复位都正常还不跑 CPU 的话，我想每个维修人员都不愿修这种板，因为连复位都有了，一般问题都出在细点的环节上，如总线故障啊，某个信号不正常、 引起的不亮机，修起来确实是够头痛的，一般换 IO，刷 BIOS，做桥咯，不行扔一边咯。

　　但如果有示波器还是很好找到元凶的，正常时我们可在 BIOS 的 13.14.15.17 脚（为 LPC 脚）， 会测到如下波形

　　如果有此波形，说明 CPU 已经硬启动完成，并且可以正常发出寻址指令（也就是片选）选 择中 BIOS，调用它内部的 POST 程序去自检主板上的各个设备是否 OK，此时主板一般都 能跑码了，如果还是不跑码，一般通过刷写 BIOS 可以修复。

　　反之如果没波形，说明 CPU 未正常工作，未能正常发出片选信号选中 BIOS，我们知道 CPU 的这个寻址指令首先是先到北桥，再经南桥，再经 LPC 或 SPI 总线到达 BIOS 的，所 以我们检修时可从后往前推，此时可测 PC IA34#的帧信号测有无如下波形

　　有则说明选指指令到达南桥，若无，则问题出在前面，可能南桥到北桥的 HULINK 总线有 故障，或者 CPU 到北桥的 FSB 有故障，再或者 CPU，北桥，南桥工作条件末满足等等…。 （其实此时还可以测下 CPU 和北桥通讯的 ADS#信号有无波形来判断 CPU 是否正常工作， 但此信号一般直连北桥，没图纸也不好测）

　　第五：对于能跑 CPU 档内存的板，可以用它来测内存的 SMBUS 总线是否正常，如OK会有以下波形：

　　和北桥通信的 AD 线是否正常，正常会有以下波形

　　第六：对于跑码正常不显显的主板，可以测 VGA 头的行场同步信号，如正常会有以下波形

　　这是简单的介绍了下示波器的概念、作用、分类以及用示波器修主板的一些运用，希望对新手有帮助。