信號尋跡法在查找8000B型頻率計B通道測頻不準故障中的應(yīng)用

西安黃河機電有限公司計量處 翟媛媛

西安航天計量測試研究所 孫新新

西安黃河機電有限公司二十四車間 陸曉穎

1.引言

電子儀器使用一定時間以后，或者由于維護和使用不當(dāng)，儀器內(nèi)部的電路元件、電子器件、分檔開關(guān)、指示電表、電源變壓器等，經(jīng)常會出現(xiàn)衰老、變值、漏電、擊穿、開斷、燒壞及接觸不良等問題，導(dǎo)致儀器性能下降，或者出現(xiàn)各種故障，這就需要及時檢修。檢修電子儀器是一項理論性與實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，懂得常用測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.信號尋跡法

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

2.2 特點：使用單一的測試信號，借助外部的示波器進行尋跡，深入定量地檢查各級電路，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源，作為測試信號電壓，加到待修儀器的輸入端或多級放大器的前置級輸入端，然后利用外部的示波器，從信號輸入端開始，逐一觀測后邊各級放大器的輸入和輸出信號的波形和振幅，以尋找反常的跡象。如果某一級放大器的輸入端信號是正常的，而其輸出端的信號電壓反而變小，或者出現(xiàn)波形限幅或失真，則表明故障存在于這一級放大器的電路中。

3.信號尋跡法應(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尋跡法檢修電子儀器，同樣需要把前期準備工作做足。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；若沒有原理圖，則需要檢修人員逐步測量待修電子儀器的實際工作電路，畫出原理簡圖，確定信號流動方向及各級電路的輸入、輸出管腳，作為尋跡的測試點。

4.8000B型頻率計B通道工作原理

由于8000B型頻率計廠家沒有提供原理圖，因此給儀器的維修工作帶來了很大的困難。通過測量儀器工作電路，繪制了8000B型頻率計工作原理簡圖，經(jīng)過仔細分析得知：8000B型頻率計B通道輸入信號首先被放大器芯片SL952放大，放大輸出后又被SP8605B兩分頻，同時把正弦信號整形成三角波，然后被SP8680B十分頻，把三角波整形為脈沖信號，同時放大信號，電路如圖1所示。SP8680B的輸出信號又進入74S196N進行五分頻，并被進一步放大，最后進入頻率計加顯示驅(qū)動芯片ICM7216D，電路簡圖如圖2所示。通過上述分析可知，該儀器對同一輸入信號進行多級放大，符合信號尋跡法的特點，適合運用尋跡法來排查故障。

圖1電路圖

圖2 電路簡圖

5.8000B型頻率計B通道工作正常時各級電路測試點數(shù)據(jù)

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

6.信號尋跡法的具體應(yīng)用

當(dāng)8000B型頻率計B通道測頻不準時，借助信號發(fā)生器SML01、示波器TDS3032B、BNC電纜和探頭等，根據(jù)B通道的測頻電路，由前往后，測試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，逐級進行尋跡，可以準確快速地鎖定出現(xiàn)故障的部位。通過實際測試發(fā)現(xiàn)，SL952的輸出信號，SP8605B、SP8680B的輸入和輸出信號，74S196N的輸入信號均正常，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74S196N的信號輸出，因此基本鎖定五分頻芯片74S196N出現(xiàn)故障，更換芯片后，B通道測頻恢復(fù)正常，進一步驗證了故障的確出現(xiàn)在74S196N芯片。由于TDS3032B可測量信號的最高頻率為300MHz，所以排查SL952的3、4腳輸出信號時須采用可測量信號最高頻率為1GHz的示波器，或者降低B通道輸入信號頻率至300MHz以下，以保證測量結(jié)果的準確性。

7.結(jié)束語

在工作中我們會遇到很多不同類型的待修電子儀器，一種類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別類，要善于總結(jié)每種類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用到儀器的檢修過程中去，使各種方法歷久彌新，檢修靈活多變。實踐證明，信號尋跡法有效地解決了8000B型頻率計B通道測頻不準故障難以鎖定的問題，為該儀器的維修提供了一個好方法，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]童詩白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社.