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[原创]硬件调试入门(一):示波器和万用表的常用操作
发表于: 2018-11-11 17:12 15863

[原创]硬件调试入门(一):示波器和万用表的常用操作

2018-11-11 17:12
15863

最近正好有时间,为了防止知识遗忘写下本文,内容来自于本科阶段的电子设计学习历程,不正确的地方请见谅,

注意:竖直方向的格子表示电压,横向表示时间,如何改变数竖直方向一个格子代表的电压值呢?转动上图红圈里的按钮就可以了。每个通道可以拥有不同电压的量程,由于当前激活的是第一通道,所以转动旋钮调节的是第一通道电压的量程。


再按下这个件按键select键,另一条测量线也能动了

旋转之前的那个按钮,让这根激活的线和信号0v重合,然后就能从这里有一个三角形的delta显示出两根线的差值了

接下来把电源关掉。所有下一步操作前都要先关掉电源


为了进一步确认电源的负载能力,现在我们测量一下下图的A点,也就是稳压管的正极

为了好测量,你可以把三极管按下去,露出它的引脚。然后用探头勾住三极管c极,开始上电。看看示波器上的电压是多少呢?我们转动电源的电流旋钮,再接着测量一下,ok13.2v,在一个合理的范围内,因为稳压管的稳压值是13V。( 稳压管的:一种工作在反向导通状态的二极管,利用齐纳击穿效应制作而成,一般反向击穿电流达到3-10ma左右时电压稳定在稳压值上。但实际情况中1ma左右的反向击穿电流即可稳压,就是本例中的电源了) 

之前我们一直在用一个通道测量,现在我们启用二通道,让两个通道同时生效。现在示波器连接了两个探头,另一个探头还是先接上地线,上电前,把按下二通道的按键(蓝色的按钮),这时屏幕上多出一根线,蓝颜色的线,表明二通道已激活。

二通道启用前,有一点需要注意,就是探头的接地问题。其实两个测量探头的内部是共地的,就是共用一个信号地的意思。换言之,只要有一个探头的接了地,那么其余所有通道都相当于接了地,但事实是,只在测量精度要求不高的时候可以不给二测量探头接地,如果测量的信号频率比较高,或者持续的时间很短,那么必须也要给第二个探头接地的。

下图这个“POSITION”按钮可将信号上下移动,调节这个按钮,让二通道和一通道的基准线重合。最好能让多通道的量程和基准保持一致,这样方便我们测量。


先把电源关掉,让两个测量探头都就位后,打开电源,示波器上显示两个探头的测量结果。按下下图中右面那个圆圈里的按钮,“STOP”就能将两个信号锁定,再移开探头就能像之前那样测量了。


注意:左面红圈里的按钮是关闭通道的意思,不是锁定信号。


首先关闭外部电源,我们要测量一个10K的电阻,将万用表打到20K档。此时电阻还连接在电路板上。

为了打到精确测量的目的,建议用斜口钳把电阻拆下来测,


但是如果只是粗略测量电阻阻值,把电阻放在电路板子上测也可以。

关于电源分辨率的提示:有些电源最多只能精确到小数点后两位,也就毫安级别的信号是测不了的。所以如果信号是毫安级别的不是没信号,而是测不了。这个与电源内部的模数转换器(AD)的精度有关。总之与成本有关。

对于TO92封装的三极管,这种封装由于比较大,尺寸也大,耐压和最大功率耐受能力强,所以适合手动焊接,经常用于电路的前期实验和概念验证,就是说,我们在自己进行设计和验证是,经常用这种封装,如果测试通过,为了方便大规模量产,我们就不得不换成适用于贴片机的小封装,比如MMBT3904封装,让贴片机借助计算机视觉给我们焊接。但前期必须要手动焊接来验证自己的功能,因为电路仿真几乎完全不能反映电路的真实工作状态,真实的PCB级的电路设计几乎用不到软件仿真,当然超大规模集成电路的设计除外。

一个规律:我们将TO92封装的正面朝向自己,就是说平的一面朝向自己,从左往右依次是E,B,C,如下图,它是2N3906三极管datasheet的一部分截图。


只有极个别的情况,比如8050和8950型三极管不符合这个规律。

找到了三极管的各个极就能测量了。还有一个技巧:有时为了方便测量,我们可以把立起来的三极管按下去,这样引脚就漏出来了,方便测量。

我们认为BE之间可视为一个二极管,BC之间也视为一个二极管,若把万用表打到二极管档,红表笔红接上B极,即BE二极管的正极,黑笔接上E极,即BE二极管负端,如果测量结果是0.7V左右,说明BE之间的正向导通能力没问题。


上图说明没有坏,是0.586V

若把万用表打到二极管档,黑表笔红接上B极,即BE二极管的正极,红表笔接上E极,即BE二极管负端,如果测量结果是1.7以上,说明BE之间的反向截止能力没问题。


上图显示1.765,表示反向是BE结反向截止能力没问题

用同样的方法,测量一下BC之间的正向导通和反向截止,如果也没问题,那这个三极管就没问题了。

物联网安全即将成为下一个安全研究重要方向,本文从万用表和示波器的使用开始,介绍了电子设计的原理,过程,调试的操作流程。 

1.电源



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