寻迹器

科技工作者之家 2020-11-17

寻迹器,是一个多用测试仪,测试(电容、电感)等功能,能很快找到故障点。是修理收音机放大器捡拾信号的一种仪器。

自制单片机硬件故障寻迹器单片机产品研制过程中最常用的工具是仿真器,它除了能通过对单片机进行单步、断点、全速运行等操作进行程序调试及纠错外,也可以用来检查单片机硬件上的一些错误,例如印刷电路板上某些线条的短路或断路等。但是,使用仿真器进行检查或调试的前提是仿真器能够正常工作。如果仿真器与单片机样机一连接就‘’死‘’了,那么任何调试都无法进行。1

单片机硬件故障寻迹器就是用来找出单片机系统存在的故障,使仿真器‘’起死回生‘’的。只要仿真器能正常工作了,其他调试工作就可以交给仿真器去做了。有不少简易仿真器,其内部总线与用户单片机总线是直接相通的,即用户单片机的数据总线、地址总线、控制总线也就是仿真器的数据总线、地址总线、控制总线,它们之间没有任何隔离,因此若用户单片机总线中有任何一条短路,都会影响仿真器的正常工作,而使仿真器‘’死‘’去。

单片机硬件故障寻迹器的原理很简单,即在仿真器与用户样机之间串联进一些开关,使用户可以任意接通或断开其样机与仿真器之间任意一条或几条连线。如果某些连线一接通仿真器就‘’死‘’,一断开仿真器就‘’活‘’,那么这几条线肯定就有短路问题存在,这时可以使用其它仪器(例如万用表、示波器)找出短路的地方,并进行排除。1

硬件故障寻迹器的原理中,以51系列单片机使用的单片机硬件故障寻迹器为例来说明其制作方法。由于一般用户都是自己用,因此只要找一块实验板就可以了,此外还要找一个DIP40插座,一个40脚扁平电缆插座,4个10位的DIP开关,一根仿真电缆(即在40线扁平电缆两端分别压上40脚扁平电缆头及40脚仿真头)。

DIP40 IC插座用于与仿真器连接,而40脚扁平电缆插座接上仿真电缆与用户系统连接,在它们之间串联接入40位DIP开关。连线后接上仿真电缆,用万用表检查寻迹器的连线,将40脚DIP开关全部接通,注意,一定要将仿真头上的引脚与40脚DIP插座上的接点一一对应。这样单片机硬件故障寻迹器就制作好了。

使用时,在用户系统与仿真器之间接人硬件故障寻迹器。先将所有的DIP开关全部接通,接通用户系统及仿真器电源,若仿真器能够正常工作,则说明用户系统中的总线没有致命的问题,这时可以断开故障寻迹器,直接用仿真器对用户系统进行调试。若仿真器不能正常工作,则可将DIP开关逐一断开。

若断开某一个开关时仿真器工作正常,则说明与该开关相连的连线有短路问题,这时可用其它仪器(例如万用表、示波器等)检查,并排除故障。该故障排除后再接通所有开关,并按上述方法继续进行检查,直至在所有开关都接通的情况下仿真器能正常工作为止。1

DVD机常用集成电路信号寻迹器该集成电路信号寻迹器电路简单,仅需一片小功率集成功放电路LM386和5个电容就能组成整机,而且寻迹能力强。从调谐回路至功放电路,都能方便地检出故障所在,由于声音宏亮,在检查中放及低放电路时,还可以用喇叭放音,无需老挂着耳机,使用很方便。

集成电路信号寻迹器电路原理中有,隔直电容;输出电容;防止自激;电源滤波电容。

信号经隔直电容从集成电路LM386的3脚输入,由于LM386的输入端是微电流偏置,而且有很宽的频响,所以不需外接二极管就能完成检波。信号经放大后由LM3865脚输出。LM386的1脚和8脚是增益控制,直接用10μF的电容把两脚连接起来,就可获得最高的增益。

该机印制电路板中,将全部元器件安装在一块2cm×3.5cm的印制电路板上,只要选用的元器件正确,接线无误,一般无需调试即可正常工作。耳机插座需进行改制,让它兼做电源开关。由于本信号寻迹器耗电甚少,静态电流只有4mA左右,可用4节5号电池供电,若用6V叠层电池,还可进一步缩小体积。2

自制电路故障寻迹器修理收音机、录音机、功放、组合音响等放大电路时,应用故障寻迹器能快速、准确地判断出故障所在位置。它具有小巧、轻便、便于携带等特点,可作为电子爱好者的常备工具。3

电路原理用探头接触被测点,收到的电信号经电容藕合到三极管的基极,由三极管进行前置放大。放大后的信号经高频扼流圈L传给三极管、复合管组成的直藕式两级放大电路,由复合管的射极输出,推动扬声器丫发出声响。当探头接触被测点而丫无声或声音失真时,说明该处电路有故障。3

选择元器件高增益三极管9014,穿透电流要小。β>8,高增益三极管9012,β值可在50一100间选用。电感L、电容C2构成高频滤波电路,L选用10mH的色码电感,型号为LH2A,其他型号色码电感也可以。发光二极管VD可任意选择。扬声器起监听作用。可选择8Ω/0.IW动圈式纸盆扬声器,RP是用来调节信号大小的,阻值选用5.1kΩ,要求和开关S连动。探头可用大号兽用注射针改制,或用小型万用表表笔。3

三极管工作点调节电路中需要调整的部分是三极管的静态工作点。调整前首先将电位器RP旋在适中的位盆,选用一台信号发生器,频率在800Hz 一IkHz,电平在一14~0dB范围。探头接触信号发生器的输出端,将装盖鳄鱼夹和信号发生器地线相连。如无信号发生器,可将探头触碰收音机功放前级三极管的集电极,鳄鱼夹接收音机电源负极或‘’地‘’。调谐收音机时,扬声器丫能听到广播声。

三极管静态工作点的调整:当听到有微弱的信号时,说明三极管处于饱和状态,调节电阻Rl,信号渐渐增大,则三极管集电极电位Vc1,逐渐升高,直到声音较为清晰。此时Ic1为0.6mA左右,三极管处于放大状态,即可停止调整。注意不要让Vc1升到接近电源电压。否则三极管将趋于截止状态。

如听不到信号,则说明三极管处于截止状态,调节电阻Rl。使Vc1由高电位逐渐减低,使三极管进入放大状态。信号声达到最佳效果即可。

三极管静态工作点的调整。调节电阻R2,可使信号将由清晰继续增大。切忌不可将信号调至刺耳。调整完成后,调节电位器RP。则明显会感觉到信号可大可小。此时测得三极管集电极电流Ic2为5一I0mA即可。需要说明的是,调整电阻Rl、R2时,最好先分别串入1kΩ、10kΩ的电阻,以免不慎将电阻调至0Ω时,电源电压将全部加到三极管的基极与发射极之间从而使三极管烧坏。调完后,用万用表测出实际阻值,再将R1、R2电阻固定下来。3

使用中注意事项1、开启电源(该开关带音量控制调节),指示灯VD发光,即可使用。

2、将该装置鳄鱼夹和待查机器地线相连,并开启待查机电源,将两者音最开关开至最大位置。

3、将探头分别触及各级输出端。当触及到某一级时,扬声器丫有信号,说明该级及该级以上正常(扬声器中信号指电台播音、磁带声源或信号发生器送入的信号等)。

4、检查方法一般从末级开始,逐级向前,由于末级信号较强,为防止过荷失真,可适当减小信号音量。

5、当被测部位大于160V时,应串入相应耐压的电容器。3

本词条内容贡献者为:

何星 - 副教授 - 上海交通大学

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