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电阻的基础知识
常用电阻有碳膜电阻、碳质电阻、金属膜电阻、线绕电阻和电位器等。表1是几种常用电阻的结构和特点。
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图1 电阻的外形
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大多数电阻上,都标有电阻的数值,这就是电阻的标称阻值。电阻的标称阻值,往往和它的实际阻值不完全相符。有的阻值大一些,有的阻值小一些。电阻的实际阻值和标称阻值的偏差,除以标称阻值所得的百分数,叫做电阻的误差。表2是常用电阻允许误差的等级。
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国家规定出一系列的阻值作为产品的标准。不同误差等级的电阻有不同数目的标称值。误差越小的电阻,标称值越多。表2是普通电阻的标称阻值系列。表3中的标称值可以乘以10、100、1000、10k;100k;比如1.0这个标称值,就有1.0Ω、10.OΩ、100.OΩ、1.0kΩ、10.0kΩ、100.0kΩ、1.0MΩ;10.0MΩ;
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不同的电路对电阻的误差有不同的要求。一般电子电路,采用Ⅰ级或者Ⅱ级就可以了。在电路中,电阻的阻值,一般都标注标称值。如果不是标称值,可以根据电路要求,选择和它相近的标称电阻。
当电流通过电阻的时候,电阻由于消耗功率而发热。如果电阻发热的功率大于它能承受的功率,电阻就会烧坏。电阻长时间工作时允许消耗的最大功率叫做额定功率。电阻消耗的功率可以由电功率公式: P=I×U P=I2×R P=U2/R
计算出来,P表示电阻消耗的功率,U是电阻两端的电压,I是通过电阻的电流,R是电阻的阻值。 电阻的额定功率也有标称值,常用的有1/8、1/4、1/2、1、2、3、5、10、20瓦等。在电路图中,常用图2所示的符号来表示电阻的标称功率。选用电阻的时候,要留一定的余量,选标称功率比实际消耗的功率大一些的电阻。比如实际负荷1/4瓦,可以选用1/2瓦的电阻,实际负荷3瓦,可以选用5瓦的电阻。
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图2 电阻的功率标识
为了区别不同种类的电阻,常用几个拉丁字母表示电阻类别,如图3所示。第一个字母R表示电阻,第二个字母表示导体材料,第三个字母表示形状性能。上图是碳膜电阻,下图是精密金属膜电阻。表1列出电阻的类别和符号。表2是常用电阻的技术特性。
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图3 电阻的类型标识
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碳质电阻和一些1/8瓦碳膜电阻的阻值和误差用色环表示。在电阻上有三道或者四道色环。靠近电阻端的是第一道色环,其余顺次是二、三、四道色环,如图1所示。第一道色环表示阻值的最大一位数字,第二道色环表示第二位数字,第三道色环表示阻值未应该有几个零。第四道色环表示阻值的误差。色环颜色所代表的数字或者意义见表1。
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图4 电阻的电路符号表示方法
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比如有一个碳质电阻,它有四道色环,顺序是红、紫、黄、银。这个电阻的阻值就是270000欧,误差是±10%。双比如有一个碳质电阻,它有棕、绿、黑三道色环,它的阻值就是15欧,误差是±20%。
电容的基础知识
常用电容按介质区分有纸介电容、油浸纸介电容、金属化纸介电容、云母电容、薄膜电容、陶瓷电容、电解电容等。
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图1 电容的外形
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电容器上标有的电容数是电容器的标称容量。电容器的标称容量和它的实际容量会有误差。常用固定电容允许误差的等级见表2。常用固定电容的标称容量系列见表3。
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电容长期可靠地工作,它能承受的最大直流电压,就是电容的耐压,也叫做电容的直流工作电压。如果在交流电路中,要注意所加的交流电压最大值不能超过电容的直流工作电压值。
表4是常用固定电容直流工作电压系列。有*的数值,只限电解电容用。
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由于电容两极之间的介质不是绝对的绝缘体,它的电阻不是无限大,而是一个有限的数值,一般在1000兆欧以上。电容两极之间的电阻叫做绝缘电阻,或者叫做漏电电阻。漏电电阻越小,漏电越严重。电容漏电会引起能量损耗,这种损耗不仅影响电容的寿命,而且会影响电路的工作。因此,漏电电阻越大越好。
电容的种类也很多,为了区别开来,也常用几个拉丁字母来表示电容的类别,如图2所示。第一个字母C表示电容,第二个字母表示介质材料,第三个字母以后表示形状、结构等。上面的是小型纸介电容,下面的是立式矩开密封纸介电容。表5列出电容的类别和符号。表6是常用电容的几项特性。
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众所周知,万用表是电子测试领域最基本的工具,也是一种使用广泛的仪器,由于其价格低廉、操作简单、功能齐全、使用广泛等特点,专业电子工程师使用上往往忽略以下问题:1.由于万用表的精度、分辨率不够,凭估测判断,往往导致“人为”的误差:2.由于各种万用表测试方法不同,在不同信号和非正弦波标准信号测试中万用表往往导致“误差”:3.操作上的安全性、可靠性和保护性:由于万用表本身的保护性差,测试中需要测试人员不能丝毫马虎,否则导致万用表不必要的损坏……,因此,根据本人多年的经验,劝告使用者,请根据需要选择您的万用表!
那么如何选择万用表呢?
一、根据需要,选择万用表的显示位数和精度。
显示位数和精度是万用表二种最基本也是最重要的指标。二者关系紧密,一般来讲万用表显示位数越高精度也越高,反之相反。但是由于测量原理和各个生产厂家的质量标准不一样,在同一位数,有的万用表精度高,有的却差。譬如:同样是41/2万用表,有的型号精度高达0.025%而有的仅有0.8%。显示位数有二种方式:计数显示和位数显示。计数显示是万用表显示位数范围的实际表达,只不过由于人们习惯与传统叫法上的方便,一般用位数显示表达。譬如:3000位计数显示,表示万用表最高显示值可到3999而1000位计数显示只能到1999,在测量220VAC电压时,可明显看到3000位显示比1000位后多1个小数位显示:这样分辨率上高一个数量级,这在高灵敏的微电信号调试与测试中,高灵敏度的万用表将会发生更大的作用。与此同时,计数显示与位数显示可以进行换算:先计算计数显示位数中有多少个0,然后把前面的数作为分数的分母,然后把该数减去1成为分子,就成为位数显示。譬如:3000位计数,位数为32/3位。
二、根据需要,选择万用表的测量方法和交流频响
一般来讲,万用表的测量方法主要对交流信号测量而言,大家都知道交流信号很多种类和各种复杂情况,并且伴随交流信号频率的改变,出现各种频率响应,影响万用表的测量。万用表对交流信号的测量,一般有二种方法:平均值和真有效值测量。平均值测量一般是对纯正弦波而言,它采用估算平均的方法测量AC信号,而对非正弦波信号将会出现较大的误差,同时,如果正弦波信号出现谐波干扰时,其测量误差也会有很大改变,而真有效值测量,是用波形的瞬时峰值再乘以0.707来计算电流与电压,保证在失真和噪声系统中的精确读数。这样如果您需要检测普通的数字数据信号,用平均值万用表测量就不会到达真实的测量效果。同时交流信号的频响也至关需要,有的可高达100KHz。
三、根据需要,选择万用表的功能和测量范围
不同的万用表,其生产厂家将会设计不同的功能测量范围。一般来讲,普通的万用表都能测试交直流电压、电流、电阻、通断等,但是有的万用表为了降低成本不设置电流功能。在此基础上,有的万用表考虑使用方便,增加了些其它功能。譬如:二极管、“万用表电池测试”、三极管hef、电容、频率、温度等。现在由于电子技术的发展,有些有名的厂家,像“Tektronix、Fluke、Hp”等,在传统参数和元件的基础上,增加了更先进的功能,譬如:占空比测试,dBm值测试,最大、最小值记录保持功能等。总之万用表的功能将随着测试的需要,有经验的厂家将会创造更多更优越的功能。但是我们在追求万用表功能的基础上,也不能忽视其测量范围,同样测试电流,有的万用表可到20A,而有的却只有40mA或更小。
四、根据需要,选择您的万用表
和大多数仪器一样,万用表自身也有测量稳定性,其测量结果的准确性与其使用时间、环境温湿度等相关。如果万用表的稳定性差,在使用一段时间后,万用表有时就会“自相矛盾”——测量结果不一致。因此有些厂家非常注意此方面的问题:如美国Fluke公司在最近新产品销售中允诺终身可溯源校准和保修。
大多数维护工程师使用万用表,最担心万用表的保护性差,不经意中表笔线插错或测试档错误,导致万用表不必要的损害,影响工作。因此万用表的安全性非常重要,有些好的万用表自我保护性很好,像有些万用表插错表笔线时,会自动产生蜂鸣报警……这样万用表的选购,不要盲目贪图便宜,要实用、好用才行。
五、根据需要,选用多功能的万用表
像三节所述,由于电子科技的发展,很多万用表增加了许多功能。
1.温度测量
在电子维修时,有此功能的万用表方便您检验电子元件的发热程度,如焊接拔取元件时,测量温度防止损伤元器件。
2.同时测量AC和DC分量
在电子测试中,我们所碰到的信号并非是很纯真的交流或直流信号,我们需要观测波形的总真有效值(包括AC和DC部分),以便分析电路的功耗量,找出部分零件烧坏的原因——DC失调。
3.dBm和毫伏值测量
所谓dBm值测量,即低电平测量----dB值测量。dB一般用此公式表达:dB=20LogV测/V参。如果改变V参考电压,通过测试比较,我们可以测量相对应值:譬如用来分析电压发大器的电压增益。
4.尖峰保持
利用万用表真有效值测量,我们在此功能可以测量宽度大于0.25毫秒非规则交流信号的瞬时峰值电压,并且自动保持,有利于寻找元件和设备破坏的原因。
5.△相对值测定
利用此功能,我们可以进行相对值测定,即我们测试电压或电流与参考电压或电流的差值,电容相对模式可以清除读数中的杂散电容。
以上所述,仅笔者个人观点,如有错误之处,请多多指教!
频率计基础知识
电子计数器是一种基础测量仪器,到目前为止已有30多年的发展史。早期,设计师们追求的目标主要是扩展测量范围,再加上提高测量精度、稳定度等,这些也是人们衡量电子计算器的技术水平,决定电子计数器价格高低的主要依据。目前这些基本技术日臻完善,成熟。应用现代技术可以轻松地将电子计数器的测频上限扩展到微波频段。
随着科学技术的发展,用户对电子计数器也提出了新的要求。对于低档产品要求使用操作方便,量程(足够)宽,可靠性高,价格低。而对于中高档产品, 则要求有高分辨率,高精度,高稳定度,高测量速率;除通常通用计数器所具有的功能外,还要有数据处理功能,统计分析功能,时域分析功能等等,或者包含电压测量等其他功能。这些要求有的已经实现或者部分实现,但要真正完美的实现这些目标,对于生产厂家来说,还有许多工作要做,而不是表面看来似乎发展到头了。
在测试通讯、微波器件或产品时,常常需要测量 频率,通常这些都 是较复杂的信号,如含有复杂频率成分、调制的或含有未知频率分量的、频率固定的或变化的、纯净的或叠加有干扰的等等。为了能正确地测量不同类型的信号,必须了解待测信号特性和各种频率测量仪器的性能。微波计数器一般使用类型频谱分析仪的分频或混频电路,另外还包含多个时间基准、合成器、中频放大器等。虽然所有的微波计数器都是用来完成计数任务的,但制造厂家都有各自的一套复杂的计数器的设计、使得不同型号的 计数器性能和价格会有所差别,因此需要根据其附加特性或价格来慎重选择。
对灵敏度和准确度的要求
为了测量微波频率, 频率计必须在测量频率点上有足够的灵敏度,因为有些仪器的实际性能比说明书给 出的指标要好些,这样当测量临界信号时才可能有更多的灵活性。例如,微波计数器说明书给出在20GHz时灵敏度为-25dBm,那么完全可以成功地用来测量该频率点上-30dBm的信号。当然,如果计数器的额定最高频率为18GHz,那么由于计数器电路不能工作在18GHz以上,你甚至不能用它测量在20GHz上0dBm的信号。因此,如果要做精确的测量,一 定要保证被 测信号的频率和幅度在测量仪器的指标范围之内。
说明书上的测试性能指标给出了测量仪器的“准确度”和“分辨率”。准确度指标表明仪器的读数接近实际信号频率的程度;而分辨率指标表明多么小的频率变化可能在仪器上显示出来。假如需要在15GHz有1Hz的分辨率,仪器必须至少显示11位数。高分辨率可以快速测出更小的漂移值和不稳定值,但这时的读数不能完全代表仪器的准确度。
测量仪器的准确度的选择
仪器的频率测量准确度取决于时基。大多数仪器使用的10MHz参考振荡器具有10-7或 10-8的频率准确度和稳定度。高分辨率比高精度更容易实现,因为增加显示位数比制造更稳定的振荡参考源要容易的多。
为了提高仪器的测量准确度和稳定度,可以购买一个具有小型恒温槽的参考振荡器作为时间基准。好的恒温槽温度可以稳定到零点几度,这样就可以保证在外部温度变化时振荡器的频率变化相当小。当然,仪器的固有准确度取决于制造的精度以及校准实验室对时基振荡器的校正;准确度主要取决于晶振的热稳定性,而与老化关系不大。
通过使用铯束频率标准或GPS信号作为一个参考频率源送入整个系统的所有仪器,可最大限度地提高频率测量准确度,这样在测量仪器中就不需要有精确的时基而可以达到10-12到10-14的频率测量准确度,也就是说,可以达到比仪器最高分辨率高得多的频率测量准确度。
可能影响计数器选择和应用的还有另外几个值得考虑的特性,如:采样时间、测量速度和跟踪速度,这些特性可能影响测量结果的准确及对结果的及时处理。
微波计数器的使用
如果要测量的信号中有噪声、 谐波或寄生分量, 尽量不要使用微波计数器。在选择测量仪器之前必须了解待测信号的所有特性, 附非肯定待测信号是纯净(无噪声干扰)、平稳、单一频率成分,否则应该在制订测试方案前用频谱分析仪先观测待测信号中的干扰信号及噪声电平,然后看计数器的性能是否能允许这些干扰并仍能成功地完成频率的测量。例如:当前出现的干扰信号比被测信号至少大6dB时,计数器测得的是这个干扰信号,这就导致了错误的测量结果。 一般来说,对干扰信号和噪声可以使用计数器的附件来抑制。如果被测频率变化小于百分之几,可以考虑在计数器输入端***一个滤波器,以抑制不需要的信号(图1)。如果需要测量的几个信号的频率值相差很大,可以使用可调带通滤波器或高通、低通滤波器依次测量每一个信号的频率。这样可以避免一直占用频谱分析仪,因为频谱仪的价格可能是那些附件价格的10~20 倍。
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图1
如果知道待测信号的大概频率(A),就可以用滤波器抑制已知的干扰信号(B),而在计数器量程之外的其他信号(C)或低电平信号(D)不会对待测信号的频率测量产生干扰。
在某些特殊的测试场合,可能需要其它附件,比如用一个射频放大器来放大低电平的信号,或通过一个外接的混频器来测量超出计数器测量范围的频率,当然,有些计数器能够直接测量100GHz以上的频率。在机动车的防撞雷达和低功率通讯中继站就需要这种性能的频率计来测量。还有些计数器可以测量信号电平、周期、脉宽和脉冲频率,选择这样的计数器可以使测试方案中使用的测试仪器更少。
结束语
由于微电子技术和计算机技术的发展,微波频率计都在不断地进步着,灵敏度不断提高,频率范围不断扩大,功能不断地增加。一些计数器可以测量脉冲参数,并提供类似于频率分析仪的屏幕显示;对这些功能具有不同功能不同规格的众多仪器,我们应该视测试需要正确地选择,以达到最经济和最佳的应用效果。
正确选择和使用逻辑分析仪
一、逻辑分析仪的发展
自20世纪70 年代初研制成微处理器,出现4位和8位总线,传统示波器的双通道输入无法满足8位字节的观察。微处理器和存储器的测试需要不同于时域和频域仪器。数域测试仪器应运而生。HP公司推出状态分析仪和Biomation公司推出定时分析仪(两者最初很不相同)之后不久,用户开始接受这种数域测试仪器作为最终解决数字电路测试的手段,不久状态分析仪与定时分析仪合并成逻辑分析仪。
20世纪80 年代后期,逻辑分析仪变得更加复杂,当然使用起来也就更加困难。例如,引入多电平树形触发,以应付条件语句如IF、THEN、ELSE等复杂事件。这类组合触发必然更加灵活,同时对大多数用户来说就不是那样容易掌握了。
逻辑分析仪的探头日益显得重要。需用夹子夹住穿孔式元件上的16根引脚和双列直插式元件上的只有0.1″间隙的引脚时,就出现探头问题。今天的逻辑分析仪提供几百个工作在200MHz频率上的通道信号连接就是个现实问题。适配器、夹子和辅助爪钩等多种多样,但是最好的办法的是设计一种廉价的测试夹具,逻辑分析仪直接连接到夹具上,形成可靠和紧凑的接触。
今天的发展趋势
逻辑分析仪的基本取向近年来在计算机与仪器的不断融合中找到了解决的办法。Tektronix公司TLA600系列逻辑分析仪着重解决导向和发展能力,亦即仪器如何动作和如何构建有特色的结构。导向采用微软的Windows接口,它非常容易驱动。改进信号发现能力必然涉及到仪器结构的变动。在所有要处理的数据中着重处理与时间有关联的数据,不同类型的信息采用多窗口显示。例如,对于微处理器来说,最好能同时观察定时和状态以及反汇编源码,而且各窗口上的光标彼此跟踪相连。
关于触发,总是传统逻辑分析仪中的难题。TLA600系列逻辑分析仪为用户提供触发库,使复杂触发事件的设置简单化,保证你精力集中解决测试问题上,而不必花时间去调整逻辑分析仪的触发设置。该库中包含有许多易于掌握的触发设置,可以作为通常需要修改的触发起始点。需要特殊的触发能力只是问题的一部分。除了由错误事件直接触发外,用户还希望从过去的时段去观察信号,找出造成错误的根源和它前后的关系。精细的触发和深存储器可提高超前触发能力。
在PC机平台上使用Windows,除了为广大用户提供了许多熟知的好处之外,只要给定正确的软件和相关工具,即可通过互联网进行远程控制,从目标文件格式中提取源码和符号,支持微软公司的CMO/DCOM标准,而且处理器可运行各种控制操作。
二、逻辑分析仪的选择
如果数字电路出现故障,我们一般优先就考虑使用逻辑分析仪来检查数字电路的完整性,不难发现存在的故障;但是在其他情况下你是否考虑到使用逻辑分析仪呢?譬如说:第一点如何观察测试系统在执行我们事先编制好的程序时,是不是真正地在按照我们设计好的程序来执行呢?如果我们向系统写入的是(MOV A,B)而系统则是执行的(ADD A,B),那会造成什么样的后果?第二点:怎么样真正地监测软件系统的实际工作状态,而不是用DEBUG等方式进行设置断点后,查看预先设定的某些变量或内存中的数据是我们预先想得到的值。在这里我们有第三、第四等等很多问题有待解决。
通常我们将数字系统分成硬件部分和软件部分,在研发设计这些系统时,我们有很多事情要做,譬如硬件电路的初步设计、软件的方案制定和初步编制、硬件电路的调试、 软件的调试、以及最终的系统的定型等等工作,在这些工作中几乎每一步工作都要逻辑分析仪的帮助,但是鉴于每个单位的经济实力和人员状况不同,并且在很多系统的使用中都不是要把以上的每个部分都进行一 遍,这样我们就把逻辑分析仪的使用分成以下几个层次:
第一个层次:只要查看硬件系统的一些常见的故障,例如时钟信号和其他信号的波形、信号中是否存在严重影响系统的毛刺信号等故障;
第二个层次:要对硬件系统的各个信号的时序进行很好的分析,以便最好地利用系统资源,消除由定时分析能够分析出的一些故障;
第三个层次:要对硬件对软件的执行情况的分析,以确保写入的程序被硬件系统完整地执行;
第四个层次:需要实时地监测软件的执行情况,对软件进行实时地调试。
第五个层次:需要进行现有客户系统的软件和硬件系统性的解剖分析,达到我们对现有客户系统的软件和硬件系统全面透彻地了解和掌握的功能。
对以上的几个层次的要求,我们可以看出,他们并不都需要很高档的逻辑分析仪,对于第一层次的使用者,他们甚至用一台功能比较好的示波器就可以解决问题,针对以上的几个使用层次,在选择仪器时可以选用相应的仪器。实际上逻辑分析仪也有几个层次,他们有:
1、 普通2~4通道的数字存储器,例如TDS3000系列(加上TDS3TRG高级触发模块),利用它的一些高级触发功能(例如脉冲宽度触发、欠幅脉冲触发、各个通道之间的一定的与、或、与或、异或关系的触发)就可以找到我们希望看到的信号,发现并排除一些故障,况且示波器的功能还可以作为其他使用,在这里我们只不过用了一台示波器的附加功能,可以说这种方式是最节省的方式。
2、当示波器的通道数不够时,也可以选用一些带有简单的定时分析功能的多通道定时分析仪器,如早期的逻辑分析仪和现在市面上还有的混合信号示波器,如Agilent的546××D示波器。
3、一些功能比较简单,速度不是特别快的的计算机插卡 式,基于Windows、绝大部分功能都由软件来完成的虚拟仪器,这类产品在国内的很多厂家都有生产。
4、采样速率、触发功能、分析功能都很强大的不可扩展的固定式整机。例TLA600系列。
5、功能更强扩展性更好的模块化插卡式整机;对不同的用户,可以针对需要,选择不同档次的仪器。
逻辑分析仪的一些技术指标:
1、逻辑分析仪的通道数 :在需要逻辑分析仪的地方,要对一个系统进行全面地分析,就应当把所有应当观测的信号全部引入逻辑分析仪当中,这样逻辑分析仪的通道数至少应当是:被测系统的字长(数字总线数)+被测系统的控制总线数+时钟线数。这样对于一个16位机系统,就至少需要68个通道。现在几个厂家的主流产品的通道数多达340通道以上。例Tektronix等。
2、定时采样速率 :在定时采样分析时,要有足够的 定时分辨率,就应当足够高的定时分析采样速率,我们应当知道,并不是只有高速系统才需要高的采样速率(见下表)现在的主流产品的采样速率高达2Gs/S,在这个速率下,我们可以看到0.5 时间上的细节。
以下是一些很常见的芯片的工作频率和建立/保持时间的列表,我们可以看出,即使它们的工作频率很低,但在时间分析(Timing)中要求的分辨率也很高。
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表一:典型的数字设备
3、状态分析速率:在状态分析时,逻辑分析仪采样基准时钟就用被测试对象的工作时钟(逻辑分析仪的外部时钟)这个时钟的最高速率就是逻辑分析仪的高状态分析速率。也就是说,该逻辑分析仪可以分析的系统最快的工作频率。现在的主流产品的定时分析速率在100MHz,最高可高达300MHz甚至更高。
4、逻辑分析仪的每通道的内存长度:逻辑分析仪的内存是用于存储它所采样的数据,以用于对比、分析、转换(譬如将其所捕捉到的信号转换成非二进制信号【汇编语言、C语言 、C++ 等】,等在选择内存长度时的基准是“大于我们即将观测的系统可以进行最大分割后的最大块的长度。
5、逻辑分析仪的探头:逻辑分析仪通过探头与被测器件连接,探头起着信号接口的作用,在保持信号完整性中占有重要位置。逻辑分析仪与数字示波器不同,虽然相对上下限值的幅度变化并不重要,但幅度失真一定会转换成定时误差。逻辑分析仪具有几十至几百通道的 探头其频率响应从几十至几百MHz,保证各路探头的相对延时最小和保持幅度的失真较低。这是表征逻辑分析仪探头性能的关键参数。Agilent公司的无源探头和Tektronix公司的有源探头最具代表性,属于逻辑分析仪的高档探头。
逻辑分析仪的强项在于能洞察许多信道中信号的定时关系。可惜的是,如果各个通道之间略有差别便会产生通道的定时偏差,在某些型号的 逻辑分析仪里,这种偏差能减小到最小,但是仍有残留值存在。通用逻辑分析仪,如Tektronix公司的TLA600型或Agilent公司的HP16600型,在所有通道中的时间偏差约为1 。因而探头非常重要,详见本站“测试附件及连接探头”。
a)探头的阻性负载,也就是探头的接入系统中以后对系统电流的分流作用的大小,在数字系统中,系统的电流负载能力一般在几个KΩ以上,分流效应对系统的影响一般可以忽略,现在流行的几种长逻辑分析仪探头的阻抗一般在20~200KΩ之间。
b)探头的容性负载:容性负载就是探头接入系统时,探头的等效电容,这个值一般在1~30PF之间,在现在的高速系统中,容性负载对电路的影响远远大于阻性负载,如果这个值太大,将会直接影响整个系统中的信号“沿”的形状改变整个电路的性质,改变逻辑分析仪对系统观测的实时性,导致我们看到的并不是系统原有的特性。
c)探头的易用性:是指探头接入系统时的难易程度,随着芯片封装的密度越来越高,出现了BGA、QFP、TQFP、PLCC、SOP等各种各样的封装形式,IC的脚间距最小的已达到0.3mm以下,要很好的将信号引出,特别是BGA封装,确实有困难,并且分立器件的尺寸也越来越小,典型的已达到0.5mm×0.8mm。
d) 与现有电路板上的调试部分的兼容性。
6、系统的开放性:随着数据共享的呼声越来越高,我们所使用的系统的开放性就越来越重要,现在的逻辑分析仪的操作系统也由过去的专用系统发展到使用Windows介面,这样我们在使用时很方便。
小结
如果在你的工作中有数字逻辑信号,你就有机会使用逻辑分析仪。因此应选好一种逻辑分析仪,既符合所用的功能,又不太超越所需的功能。用户多半会找一种容易操作的仪器,它在功能控制上操作步骤较少,菜单种类也不多,而且不太复杂。
从另一方面说,如果需要用最快速度的和最大型的分析能力很强的逻辑分析仪,已有现成的解决方案。这种新颖仪器几乎不会出现通道对通道的延时以及探头的负载影响。如果你稍有疏漏,则可能要花费几万美元的学费才能取得经验。
确实能捕获到信号才是第一重要的事。当你知道正在捕获的 数据是有用的数据时就靠逻辑分析仪能力的发挥了。
信号源基础知识
1、认识函数信号发生器
信号发生器一般区分为函数信号发生器及任意波形发生器,而函数波形发生器在设计上又区分出模拟及数字合成式。众所周知,数字合成式函数信号源无论就频率、幅度乃至信号的信噪比(S/N)均优于模拟,其锁相环( PLL)的设计让输出信号不仅是频率精准,而且相位抖动(phase Jitter)及频率漂移均能达到相当稳定的状态,但毕竟是数字式信号源,数字电路与模拟电路之间的干扰,始终难以有效克服,也造成在小信号的输出上不如模拟式的函数信号发生器。
谈及模拟式函数信号源,结构图如下:
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这是通用模拟式函数信号发生器的结构,是以三角波产生电路为基础经二极管所构成的正弦波整型电路产生正弦波,同时经由比较器的比较产生方波。
而三角波是如何产生的,公式如下:
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换句话说,如果以恒流源对电容充电,即可产生正斜率的斜波。同理,右以恒流源将储存在电容上的电荷放电即产生负斜率的斜波,电路结构如下:
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当I1 =I2时,即可产生对称的三角波,如果I1 I2,此时即产生负斜率的锯齿波,同理I1 I2即产生正斜率锯齿波。
再如图二所示,开关SW1的选择即可让充电速度呈倍数改变,也就是改变信号的频率,这也就是信号源面板上频率档的选择开关。同样的同步地改变I1及I2,也可以改变频率,这也就是信号源上调整频率的电位器,只不过需要简单地将原本是电压信号转成电流而已。
而在占空比调整上的设计有下列两种思路:
1、频率(周期)不变,脉宽改变,其方法如下:
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改变电平的幅度,亦即改变方波产生电路比较器的参考幅度,即可达到改变脉宽而频率不变的特性,但其最主要的缺点是占空比一般无法调到20%以下,导致在采样电路实验时,对瞬时信号所采集出来的信号有所变动,如果要将此信号用来作模数(A/D)转换,那么得到的数字信号就发生变动而无所适从。但不容否认的在使用上比较好调。
2、占空比变,频率跟着改变,其方法如下:
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将方波产生电路比较器的参考幅度予以固定(正、负可利用电路予以切换),改变充放电斜率,即可达成。
这种方式的设计一般使用者的反应是“难调”,这是大缺点,但它可以产生10%以下的占空比却是在采样时的必备条件。
以上的两种占空比调整电路设计思路,各有优缺点,当然连带的也影响到是否能产生“像样的”锯齿波。
接下来PA(功率放大器)的设计。首先是利用运算放大器(OP) ,再利用推拉式(push-pull)放大器(注意交越失真Cro -distortion的预防)将信号送到衰减网路,这部分牵涉到信号源输出信号的指标,包含信噪比、方波上升时间及信号源的频率响应,好的信号源当然是正弦波信噪比高、方波上升时间快、三角波线性度要好、同时伏频特性也要好,(也即频率上升,信号不能衰减或不能减太大),这部分电路较为复杂,尤其在高频时除利用电容作频率补偿外,也牵涉到PC板的布线方式,一不小心,极易引起振荡,想设计这部分电路,除原有的模拟理论基础外尚需具备实际的经验,“Try Error”的耐心是不可缺少的。
PA信号出来后,经过π型的电阻式衰减网路,分别衰减10倍(20dB)或100倍(40dB),此时一部基本的函数波形发生器即已完成。(注意:选用π型衰减网络而不是分压电路是要让输出阻抗保持一定)。
一台功能较强的函数波形发生器,还有扫频、VCG、TTL、 TRIG、 GATE及频率计等功能,其设计方式在此也顺便一提:
1. 扫频:一般分成线性(Lin)及对数(Log)扫频;
2. VCG:即一般的FM,输入一音频信号,即可与信号源本身的信号产生频率调制;
上述两项设计方式,第1项要先产生锯齿波及对数波信号,并与第2项的输入信号经过多路器(Multiplexer)选择,然后再经过电压对电流转换电路,同步地去加到图二中的I1、I2上;
3. TTL同步输出:将方波经三极管电路转成0(Low)、5V(High)的TTL信号即可。
但注意这样的TTL信号须再经过缓冲门(buffer)后才能输出,以增加扇出数(Fan Out),通常有时还并联几个buffer。而TTL INV则只要加个NOT Gate即可;
4. TRIG功能:类似One Shot功能,输入一个TTL信号,则可让信号源产生一个周期的信号输出,设计方式是在没信号输入时,将图二的SWI接地即可;
5. Gate功能:即输入一个TTL信号,让信号源在输入为Hi时,产生波形输出,直到输入为LOW时,图二SWI接地而关掉信号源输出;
6. 频率计:除市场上简易的刻度盘显示之外,无论是LED数码管或LCD液晶显示频率,其与频率计电路是重叠的,方块图如下:
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2. 任意波形发生器,仿真实验的最佳仪器
任意波形发生器是信号源的一种,它具有信号源所有的特点。我们传统都认为信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号(各种波形),然后用其它仪表测量感兴趣的参数。可见信号源在电子实验和测试处理中,并不测量任何参数而是根据使用者的要求,仿真各种测试信号,提供给被测电路,以达到测试的需要。
信号源有很多种,包括正弦波信号源,函数发生器、脉冲发生器、扫描发生器、任意波形发生器、合成信号源等。一般来讲任意波形发生器,是一种特殊的信号源,综合具有其它信号源波形生成能力,因而适合各种仿真实验的需要。
一、函数功能,仿真基础实验室设计人员的环境
函数信号源是使用最广的通用信号源,它能提供正弦波、锯齿波、方波、脉冲串等波形,有的还同时具有调制和扫描能力,众所周知,在我们的基础实验中(如大学电子实验室、科研机构研究实验室、工厂开发实验室等),我们设计了一种电路,需要验证其可靠性与稳定性,就需要给它施加理想中的波形以辨别真伪。如我们可使用信号源的DC补偿功能对固态电路控制DC偏压电平;我们可对一个怀疑有故障的数字电路,利用信号源的方波输出作为数字电路的时钟,同时使用方波加DC补偿产生有效的逻辑电平模拟输出,观察该电路的运行状况,而证实故障缺陷的地方。总之利用任意波形发生器这方面的基础功能,能仿真您基础实验室所必须的信号。
二、任意波形,仿真模拟更复杂的信号要求
众所周知,在我们实际的电子环境所设计的电路在运行中,由于各种干扰和响应的存在,实际电路往往存在各种信号缺陷和瞬变信号,例如过脉冲、尖峰、阻尼瞬变、频率突变等(见图1,图2),这些情况的发生,如在设计之初没有考虑进去,有的将会产生灾难性后果。例如图1中的a处过尖峰脉冲,如果给一个抗冲能力差的电路,将可能会导致整个设备“烧坏”。确认电路对这样一个状况敏感的程度,我们可以避免不必要的损失,该方面的要求在航天、军事、铁路和一些情况比较复杂的重要领域尤其重要。
由于任意波形发生器特殊的功能,为了增强任意波形生成能力,它往往依赖计算机通讯输出波形数据。在计算机传输中,通过专用的波形编辑软件生成波形,有利于扩充仪器的能力,更进一步仿真模拟实验。同时由于编辑一个任意波形有时需要花费大量的时间和精力,并且每次编辑波形可能有所差异这样有的任意波形发生器,内置一定数量的非易失性存储器,随机存取编辑波形,有利于参考对比;或通过随机接口通讯传输到计算机作更进一步分析与处理。
三、下载传输,更进一步实时仿真
在一些军事、航空、交通制造业等领域中,有些电路运行环境很难估计,在实验设计完成之后,在现实环境还需要作更进一步实验,有些实验的成本很高或者风险性很大(如火车高速实验时铁轨变换情况、飞机试机时螺旋桨的运行情况等),人们不可能长期作实验判断所设计产品(例如高速火车、飞机)的可行性和稳定性等;我们就可利用有些任意波形发生器波形下载功能,在作一些麻烦费用高或风险性大的实验时,通过数字示波器等仪器把波形实时记录下来,然后通过计算机接口传输到信号源,直接下载到设计电路,更进一步实验验证。
综上所述,任意波形发生器是电子工程师信号仿真实验的最佳工具。我们选购时除关心传统信号源的缺陷——频率精度、频率稳定度、幅度精度、信号失真度外,更应关心它编辑与波形生存和下载能力,同时也要注意它的输出通道数,以便同步比较两信号的相移特性,更进一步达到仿真实验状态。
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图1 有尖脉冲的数字信号
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图2 有频率突变的方波
示波器基础知识
示波器是一种图形显示设备,它描绘电信号的波形曲线。这一简单的波形能够说明信号的许多特性:信号的时间和电压值、振荡信号的频率、信号所代表电路中“变化部分”信号的特定部分相对于其它部分的发生频率、是否存在故障部件使信号产生失真、信号的直流成份(DC)和交流成份(AC)、信号的噪声值和噪声随时间变化的情况、比较多个波形信号等。
1、示波器的发展过程
初期主要为模拟示波器
廿世纪四十年代是电子示波器兴起的时代,雷达和电视的开发需要性能良好的波形观察工具,泰克成功开发带宽10MHz的同步示波器,这是近代示波器的基础。五十年代半导体和电子计算机的问世,促进电子示波器的带宽达到100MHz。六十年代美国、曰本、英国、法国在电子示波器开发方面各有不同的贡献,出现带宽6GHz的取样示波器、带宽4GHz的行波示波管、1GHz的存储示波管;便携式、插件式示波器成为系列产品。七十年代模拟式电子示波器达到高峰,行谱系列非常完整,带宽1GHz的多功能插件式示波器标志着当时科学技术的高水平,为测试数字电路又增添逻辑示波器和数字波形记录器。模拟示波器从此没有更大的进展,开始让位于数字示波器,英国和法国甚至退出示波器市场,技术以美国领先,中低档产品由曰本生产。
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,以及多种触发和预前触发能力。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,模拟示波器逐渐从前台退到后台。
但是在发展初期模拟示波器的某些特点,却是数字示波器所不具备的:
○ 操作简单:全部操作都在面板上可以找到,波形反应及时,数字示波器往往要较长处理时间。
○ 垂直分辨率高:连续而且无限级,数字示波器分辨率一般只有8位至10位。
○ 数据更新快:每秒捕捉几十万个波形,数字示波器每秒捕捉几十个波形。
○ 实时带宽和实时显示:连续波形与单次波形的带宽相同,数字示波器的带宽与取样率密切相关,取样率不高时需借助内插计算,容易出现混淆波形。
简而言之,模拟示波器为工程技术人员提供眼见为实的波形,在规定的带宽内可非常放心进行测试。人类五官中眼睛视觉神经十分灵敏,屏幕波形瞬间反映至大脑作出判断,细微变化都可感知。因此,刚开始模拟示波器深受使用者的欢迎。
中期数字示波器独领风骚
八十年代的数字示波器处在转型阶段,还有不少地方要改进,美国的TEK公司和HP公司都对数字示波器的发展作出贡献。它们后来停产模拟示波器,并且只生产性能好的数字示波器。进入九十年代,数字示波器除了提高带宽到1GHz以上,更重要的是它的全面性能超越模拟示波器。出现所谓数字示波器模拟化的现象,换句话说,尽量吸收模拟示波器的优点,使数字示波器更好用。
数字示波器首先在取样率上提高,从最初取样率等于两倍带宽,提高至五倍甚至十倍,相应对正弦波取样引入的失真也从100%降低至3%甚至1%。带宽1GHz的取样率就是5GHz/s,甚至10GHz/s。
其次,提高数字示波器的更新率,达到模拟示波器相同水平,最高可达每秒40万个波形,使观察偶发信号和捕捉毛刺脉冲的能力大为增强。
再次,采用多处理器加快信号处理能力,从多重菜单的烦琐测量参数调节,改进为简单的旋钮调节,甚至完全自动测量,使用上与模拟示波器同样方便。
最后,数字示波器与模拟示波器一样具有屏幕的余辉方式显示,赋于波形的三维状态,即显示出信号的幅值、时间以及幅值在时间上的分布。具有这种功能的数字示波器称为数字荧光示波器或数字余辉示波器即数模兼合。
数字示波器要有模拟功能
模拟示波器用阴极射线管显示波形,示波管的带宽与模拟示波器的相同,亦即示波管内电子运动速度与信号频率成正比,信号频率越高电子速度越快,示波管屏幕的亮度与电子束的速度成反比,低频波形的亮度高,高频波形的亮度低。利用荧光屏幕的亮度或灰度容易获得信号的第三维信息,如用屏幕垂直轴表示幅度,水平轴表示时间,则屏幕亮度可表示信号幅度随时间分布的变化。这种与时间有关的荧光余辉(灰度定标)效应对观察混合波形和偶发波形十分有效,模拟存储示波器就是这种专用示波器的代表产品,最高的性能达到800MHz带宽,可记录到1 左右的快速瞬变偶发事件.
数字示波器缺少余辉显示功能,因为它是数字处理,只有两个状态,非高即低,原则上波形也是“有”和“无”两个显示。为达到模拟示波器那样的多层次亮度变化,必须采用专用图象处理芯片,例如TEK公司采用DPX型处理器芯片,具有数据采集、图象处理和存储等多项功能,DPX芯片由130万个晶体管组成,采用0.65μm的CMOS工艺,并行流水结构,取样率高。它既是数据采集芯片,同时也是光栅扫描器,模拟示波管屏幕荧光体的发光特性,用16级亮度分级,将波形存储在500×200像素的LCD单色或彩色显示屏上,每1/30秒更新一次。由于模拟存储示波器只能依靠照相底片记录波形,对数据保存并不方便,而数字荧光示波器是数字处理的显示,数据记录、处理、保存都十分方便。例如用红色表示出现几率最高的波形,兰色表示出现几率最低的波形,达到一目了然。由于数字示波器已经达到4GHz以上带宽的水平,配合荧光显示特性,总的性能优于模拟存储示波器。
数字荧光示波器
数字荧光示波器(DPO)为示波器系列增加了一种新的类型,能实时显示、存贮和分析复杂信号的三维信号信息:幅度、时间和整个时间的幅度分布。
DSO采用串行处理的体系结构捕获、显示和分析信号;相对而言,DPO为完成这些功能采用的是并行体系结构,如图一、二所示。并行结构和基于ASIC硬件的处理技术,使数字荧光示波器能够捕捉到当今复杂的动态信号中的全部细节和异常情况,并以人类的眼睛的接受速度显示出来。
普通数字示波器要观察偶发事件需要使用长时间记录,然后作信号处理,这种办法会漏掉非周期性出现的信号和不能显示出信号的动态特性。数字荧光示波器能够显示复杂波形中的微细差别,以及出现的频繁程度。例如观察电视信号,既有行扫描、帧扫描、视频信号和伴音信号,还要记录电视信号中的异常现象,对于专业人员和维修人员都是同样重要的。
例.TEK公司的TDS3000系列数字荧光示波器提供多种测试模块,可以从前面板右上角插入六种模块。例如触发模块可作逻辑状态、逻辑图形触发,以及脉冲参数(上升、下降沿、宽度、周期等);电视模块专用于多种制式的(NTSC、PAL和SECAM)波形记录;快速傅里叶变换(FFT)模块可快速显示信号的频率成分和频谱分布,既可分析脉冲响应,亦可分析谐波分布,并且识别和定位噪声和干扰来源。还有高级分析模块和极限测试模块。
TDS3000系列示波器是便携式的,重量不到7磅,可由电池供电,特别适于现场使用。
=700) window.open('http://www.cnfix.com/pic/20030831001.jpg');" onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'700')this.height='700';" > 图一:数字存储示波器(DSO)串行结构
=700) window.open('http://www.cnfix.com/pic/20030831002.jpg');" onload="if(this.width>'700')this.width='700';if(this.height>'700')this.height='700';" > 图二:数字荧光示波器(DPO)并行结构
2、如何选择示波器
自从示波器问世以来,它一直是最重要、最常用的电子测试工具之一 ;由于电子技术的发展,示波器的能力也在不断提升,其性能与价格也五花八门,市场参差不齐,本文从多方面阐述您如何选择示波器。
了解您的信号?
您要知道您用示波器观察什么?既您要捕捉并观察的信号其典型性能是什么?您的信号是否有复杂的特性?您的信号是重复信号还是单次信号?您要测量的信号过渡过程带宽,或者上升时间是多大?您打算用何种信号特性来触发短脉冲、脉冲宽度、窄脉冲等?您打算同时显示多少信号?
模拟还是数字?
参见前面的《示波器发展》。总之,传统的观点认为模拟示波器具有熟悉的面板控制,价格低廉,因而总觉得模拟示波器“使用方便”。但是随着A/D转换器速度逐年提高和价格不断降低,以及数字示波器不断增加的测量能力和实际上不受限制的各种功能,数字示波器已独领风骚。
带宽如何?
带宽一般定义为正弦输入信号幅度衰减到-3dB时的频率,即70.7%,带宽决定示波器对信号的基本测量能力。随着信号频率的增加,示波器对信号的准确显示能力将下降,如果没有足够的带宽,示波器将无法分辨高频变化。幅度将出现失真,边缘将会消失,细节数据将被丢失。如果没有足够的带宽,得到的关于信号的所有特性,响铃和振鸣等都毫无意义。
一个决定您所需要的示波器带宽有效的经验法则是“5倍准则”;即将您要测量的信号最高频率分量乘以5。这将会使您在测量中获得高于2%的精度。 在某些应用场合,您不知道你的感兴趣的信号带宽,但是您知道它的最快上升时间,大多数字示波器的频率响应用下面的公式来计算关联带宽和仪器的上升时间:Bw=0.35/信号的最快上升时间。
带宽有两种类型:重复(或等效时间)带宽和实时(或单次)带宽。重复带宽只适用于重复的信号,显示来自于多次信号采集期间的采样。实时带宽是示波器的单次采样中所能捕捉的最高频率,且当捕捉的事件不是经常出现时要求相当苛刻。实时带宽与采样速率联系在一起。
由于更宽的带宽往往意味着更高的价格,因此应对照你的预算来评定通常要观察信号的频率成分。
采样速率怎样?
定义为每秒采样次数(S/s),指数字示波器对信号采样的频率。示波器的采样速率越快,所显示的波形的分辨率和清晰度就高,重要信息和事件丢失的概率就越小。
如果需要观测较长时间范围内的慢变信号,则最小采样速率就变得较为重要。为了在显示的波形记录中保持固定的波形数,需要调整水平控制按钮,而所显示的采样速率也将随着水平调节按钮的调节而变化。
如何计算采样速率?计算方法取决于所测量的波形的类型,以及示波器所采用的信号重建方式。
为了准确地再现信号并避免混淆,奈奎斯定理规定:信号的采样速率必须不小于其最高频率成分的两倍。然而,这个定理的前提是基于无限长时间和连续的信号。由于没有示波器可以提供无限时间的记录长度,而且,从定义上看,低频干扰是不连续的,所以采用两倍于最高频率成分的采样速率通常是不够的。
实际上,信号的准确再现取决于其采样速率和信号采样点间隙所采用的插值法。一些示波器会为操作者提供以下选择:测量正弦信号的正弦插值法,以及测量矩形波、脉冲和其他信号类型的线性插值法。
有一个在比较取样速率和信号带宽时很有用的经验法则:如果您正在观察的示波器有内插(通过筛选以便在取样点间重新生成),则(取样速率/信号带宽)的比值至少应为4∶1。无正弦内插时,则应采取10∶1的比值。
屏幕刷新率多快?
所有的示波器都会闪烁。也就是说,示波器每秒钟以特定的次数捕获信号,在这些测量点之间将不再进行测量。这就是波形捕获速率,也称屏幕刷新率,表示为波形数每秒(wfms/s)。采样速率表示的是示波器在一个波形或周期内,采样输入信号的频率; 波形捕获速率则是指示波器采集波形的速度。波形捕获速率取决于示波器的类型和性能级别,且有着很大的变化范围。高波形捕获速率的示波器将会提供更多的重要信号特性,并能极大地增加示波器快速捕获瞬时的异常情况,如抖动、矮脉冲、低频干扰和瞬时误差的概率。
数字存储示波器(DSO)使用串行处理结构每秒钟可以捕获10到5000个波形。DPO数字荧光示波器采用并行处理结构,可以提供更高的波形捕获速率,有的高达每秒数百万个波形,大大提高了捕获间歇和难以捕捉事件的可能性,并能让您更快地发现信号存在的问题。
存储深度是多少?
存储深度是示波器所能存储的采样点多少的量度。如果您需要不间断的捕捉一个脉冲串,则要求示波器有足够的存储器以便捕捉整个事件。将所要捕捉的时间长度除以精确重现信号所须的取样速度,可以计算出所要求的存储深度,也称记录长度。
在正确位置上捕捉信号的有效触发,通常可以减小示波器实际需要的存储量。
存储深度与取样速度密切相关。您所需要的存储深度取决于要测量的总时间跨度和所要求的时间分辨率。
现代的示波器允许用户选择记录长度,以便对一些操作中的细节进行优化。分析一个十分稳定的正弦信号,只需要500点的记录长度;但如果要解析一个复杂的数字数据流,则需要有一百万个点或更多点的记录长度。
要求何种触发?
示波器的触发能使信号在正确的位置点同步水平扫描,决定着信号特性是否清晰。触发控制按钮可以稳定重复的波形并捕获单次波形。
大多数通用示波器的用户只采用边沿触发方式,您可能发现拥有其它触发能力在某些应用是有益的。特别是对新设计产品的故障查寻。先进的触发方式可将所关心的事件分离出来,从而最有效地利用取样速度和存储深度。
现今有很多示波器,具有先进的触发能力:您能根据由幅度定义的脉冲(如短脉冲),由时间限定的脉冲(脉冲宽度、窄脉冲、转换率、建立/保持时间)和由逻辑状态或图形描述的脉冲(逻辑触发)进行触发。扩展和常规的触发功能组合也帮助显示视频和其它难以捕捉的信号,如此先进的触发能力,在设置测试过程时提供了很大程度的灵活性,而且能大大地简化工作。
有多少通道?
您需要的通道数取决于您的应用。对于通常的经济型故障查寻应用来说,需要的是双通道示波器。然而,如果要求观察若干个模拟信号的相互关系,将需要一台4通道示波器。许多工作于模拟与数字两种信号的系统的工程师也考虑采用4通道示波器。还有一种较新的选择,即所谓混合信号示波器,它将逻辑分析仪的通道计数及触发能力与示波器的较高分辨率综合到具有时间相关显示的单一仪器之中。
您能发现这些难以捉摸的异常现象吗?
三个主要因素影响着示波器显示日常测试与调试中所遇到的未知和复杂信号的能力:屏幕更新速率、波形捕获方式、和触发能力。波形捕获模式有以下几种:采样模式、峰值检测模式、高分辨率模式、包络模式、平均值模式等。总之更新速率给您关于示波器对信号和控制的变化反应有多快的概念,而峰值检测有助于在较慢的信号中捕捉快速信号的峰值。最好的办法是看看示波器对您的信号处理情况,观察一下更新速率和峰值检测的反应,以确信这些功能并未因其它方面缺乏灵活性而受到损害。
示波器的指标精度如何?
示波器的指标有很多:如垂直灵敏度、扫描速度、增益精度、时间基准、垂直分辨率、保修期等。
确定所需要的分析功能?
数字示波器的最大优点是它们能得到的数据进行测量,且按一下按钮即可实现各种分析功能。虽然可利用的功能因厂家和型号而异,但它们一般包括诸如频率、上升时间、脉冲宽度等等的测量。某些数字示波器还提供快速傅里叶变换(FFT)功能。
探头和附件如何?
容易忘记的一点是,当安上探头时,它就成为电路的一部分了。结果它将造成电阻性、电容性和电感性负载,使示波器呈现出与被测对象不同的测量结果。因此,针对不同应用应备有适当的探针,然后选择其中一种,使负载效应最小,使信号得到最精确的复现。由于SMT元件的发展,连接更因难。
您能不费力地使用这台示波器吗?
很显然,如果您不能访问各种功能,或者要花很多时间去学习它们,那么您的示波器将价值不大。
示波器的数据管理和连接性怎样?
对测量结果的分析是非常重要的。将信息和测量结果在高速通信网络中便捷地保存和共享也变得日益重要。
示波器的互联性提供对结果的高级分析能力并简化结果的存档和共享。一些示波器通过标准的接口(GPIB、RS-232、USB、以太网)和网络通信模式提供一系列的功能和控制方式。
示波器是否可具有扩展性?
示波器应该能够不断地适应需求的变化。一些示波器可以随机扩展:
○ 增加通道的内存以分析更长的记录长度
○ 增加面对具体应用的测量功能
○ 有一整套兼容的探头和模块,加强示波器的能力
○ 同通用第三方的Windows兼容的分析软件协同工作
○ 增加附件,如电池组和机架固定件等。
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| 导致计算机系统“死机”的原因及其预防方法
如今的计算机已经接近全面普及的程度了,它给人们在工作和学习上提供了极大的方便,不过,计算机的“死机”对于普通的计算机用户来说,却成为了一个解不开、挣不脱的烦 恼。每当在计算机开机时、或启动操作系统时、或使用一些应用程序时、或正准备退出操作系统时,“死机”这一头“猛兽”随时都有可能迎面扑来。那么,怎么做才能避免计算机“死机”的烦恼呢?下面,笔者就根据导致“死机”的原因和预防的方法分为几点给大家介绍一下,希望下面的文章能给遇到此类问题的朋友一些帮助。 一、导致计算机“死机”的原因:
1.BIOS设置不当所造成的“死机”
每种硬件有自己默认或特定的工作环境,不能随便超越它的工作权限进行设置,否则就会因为硬件达不到这个要求而死机。例如:一款内存条只能支持到DDR 266,而在BIOS设置中却将其设为DDR 333的规格,这样做就会因为硬件达不到要求而死机,如果就算是能在短时间内正常的工作,电子元件也会随着使用时间的增加而逐渐老化,产生的质量问题也会导致计算机频繁的“死机”。
2.硬件或软件的冲突所造成的“死机”
计算机硬件冲突的“死机”主要是由中断设置的冲突而造成的,当发生硬件冲突的时候,虽然各个硬件勉强可以在系统***存,但是不能同时的进行工作,比如能够上网的时候就不能听音乐等等。时间一长,中断的冲突就会频频的出现,最后将导致系统不堪重负,造成“死机”。
同样,软件也存在这种情况。由于不同的软件公司开发的软件越来越多,且这些软件在开发的过程中不可能做到彼此之间的完全熟悉和配合,因此,当一起运行这些软件的时候,很容易就发生大家都同时调用同一个DLL或同一段物理地址,从而发生冲突。此时的计算机系统由于不知道该优先处理哪个请求,造成了系统紊乱而致使计算机“死机”。
3.硬件的品质和故障所造成的“死机”
由于目前一些小品牌的计算机硬件产品往往没经过合格的检验程序就投放市场,其中,有很多质量不过关的硬件产品在品质完好计算机硬件的笼罩下是非常隐蔽的,普通人是不容易看出来的。就这些硬件产品来说,造成计算机经常“死机”的原因和它们有着非常直接的关系。另外,还有些硬件的故障是由于使用的年限太久而产生的。一般来说,内存条、CPU和硬盘等部件的寿命在超过三年后就很难保证了,从而也会产生很多隐蔽的“死机”问题。
4.计算机系统源耗尽所造成的“死机”
当计算机系统执行了错误的程序或代码时,会使系统的内部形成“死”循环的现象,原本就非常有限的系统资源会被投入到无穷无尽的重复运算当中,当运算到最后会因为计算机过大的使资源耗尽而造成“死机”。还有一点就是,在计算机操作系统中运行了大量的程序,使得系统内存资源不足而造成“死机”。
5.系统文件遭到破坏所造成的“死机”
系统文件主要是指在计算机系统启动或运行时起着关键性支持的文件,如果缺少了它们,整个计算机系统将无法正常的运行,当然“死机”也就在所难免了。造成系统文件被破坏的原因有很多,病毒和黑客程序的入侵是最主要的原因。另外,初级用户由于错误操作,删除了系统文件也会造成这种后果。
6.计算机内部散热不良所造成的“死机”
由于计算机内部的电子元器件的主要成分是硅(这是一种工作状态受温度影响很大的元素)。在计算机工作时电子元器件的温度就会随之而增高,其表面会发生电子迁移现象,从而改变当前工作状态,造成计算机在工作中突然“死机”。
7.初级用户的错误操作所造成的“死机”
对初级用户而言,在使用计算机过程中一些错误的操作也会造成系统的“死机”。比如热插拔硬件、在运行过程中震动计算机、随意删除文件或***了超过基本硬件设置标准的软件等都可以造成“死机”。
8.其他方面造成的“死机”
除了笔者在上面所叙述的原因之外,还有很多千奇百怪的原因可能导致系统的“死机”。比如电压波动过大、光驱读盘能力下降、软盘质量不良、病毒或黑客程序的破坏等等原因。总之,导致计算机死机的原因是多方面的。
从上面的几点可见,计算机“死机”对一般用户来说并不是什么好事,不过也不是不可避免的,只要用户按照正常的电脑操作,相信“死机”的机率就会减小到最少。下面,笔者就计算机死机的原因所总结的一些经验给大家介绍一下。
二、计算机“死机”的预防
1.保证正确的Bios设置。Bios里面的设置一定要合适,错误的Bios设置会使你在运行Windows的时候死机。
2.经常检查电脑配件接触情况。在板卡接触不良的情况下运行会引起系统死机,因此在更换电脑配件时,一定要使板卡与主机板充分接触。
3.定期清洁机箱。灰尘太多会使板卡之间接触不良,引起系统在运行中死机,因此机箱要随时清洁,不要让太多的灰尘积存在机箱中。
4.坚持认真查杀病毒。对来历不明的光盘或软盘,不要轻易使用,对邮件中的附件,要先用杀毒软件检查后再打开。
5.按正确的操作顺序关机。在应用软件未正常结束运行前,别关闭电源,否则会造成系统文件损坏或丢失,引起在启动或运行中死机。
6.避免多任务同时进行。在执行磁盘整理或用杀毒软件检查硬盘期间,不要运行其他软件,否则会造成死机。
7.勿过分求新。各种硬件的驱动不一定要随时更新,因为才开发的驱动程序往往里面有bug,会对系统造成损害,引起系统死机,最新的不一定是最好的。
8.在卸载软件时,用自带的反***程序或Windows里面的***/卸载方式,不要直接删除程序文件夹,因为某些文件可能被其他程序共享,一旦删除这些共享文件,会造成应用软件无法使用而死机。
9.设置硬件设备时,最好检查有无保留中断(IRQ),不要让其他设备使用该中断号,以免引起中断冲突,造成系统死机。
10.在上网冲浪的时候,不要打开太多的浏览器窗口,否则会导致系统资源不足,引起系统死机。
11.如果你的机器内存不是很大,千万不要运行占用内存较大的程序,如Photoshop,否则运行时容易死机。
12.对于系统文件或重要的文件,最好使用隐含属性,这样才不至于因错误操作删除这些文件,引起系统死机。
13.修改硬盘主引导记录时,最好先保存原来的记录,防止因修改失败而无法恢复原来的引导记录。
14.CPU、显卡等配件一般不要超频,若确实需要超,要注意超频后板卡的温度,CPU、显卡等长期在非正常频率和温度下工作轻则自动重启或死机,重者烧毁CPU、显卡、主板。
教你如何一步一步检修电脑硬件故障
随着大家电脑应用水平的不断提高,有越来越多的朋友参加到了DIYer的队伍中来,自己动手组装一台电脑已非难事。可是一旦遇到电脑的硬件故障,很多初学者往往会觉得手足无措,搞不清楚故障的原因所在。笔者在排除电脑硬件故障的过程中总结了一些经验,整理成文与朋友们共享。
电源插座惹的祸
笔者爱机这段时间遇到的怪事颇多。例如:进入操作系统后,莫名其妙的“黑屏”;通过电视卡观赏的电视画面质量很差,干扰现象严重;在用电高峰时段使用爱机,明显感觉有些“迟钝”;显示器刚开机时的行幅变大等等。
这些莫名其妙的故障困扰着笔者已经好几个月了。其间,笔者曾重新***过操作系统、除尘并替换过各种配件,检查过资源状况,均无任何问题。
直到有一天,笔者无意中听到了电源插座中有非常轻微的打火声,于是将电源盒拆开,认真检查各触点和电线的情况,结果无任何发现。那么,究竟是哪里发出的打火声呢?经过分析,笔者将疑点放在了起“短路保护作用”的保险管上,打开保险仓,取出保险管。发现其内部的铜丝已经变黑,但并没有融断。
更换一个保险管后,各种莫名其妙的故障不再出现。这个时候,笔者真是百感交集,作为一个老资格的DIYer,竟然被一个保险管折磨了这么久。
原因分析:由于保险管的质量较差,在长时间使用后产生了“质”变。这样,保险管就间接充当了一个电阻值较大的电阻,且这个电阻值很不稳定,因此电源插座所提供的电压就会不稳定,从而产生出强大的干扰信号影响电视卡工作,使其画面受到干扰。
此外,不稳定的电压还同步影响着机箱电源,从而导致各种莫名其妙的情况发生。对于显示器来说,不稳定的电压影响着其内部的I2C控制电路的初始化,所以才会出现显示器行幅变大的情况。
最后提醒大家一句,当计算机出现问题时,不要一味地在计算机自身上找原因,外部因素同样不容忽视。
显示器黑屏故障分析
计算机显示器出现黑屏是用户在使用计算机中经常遇到的问题。其实,只要稍对计算机硬件中主板、CPU、内存、显示卡等几大部件有一定的了解,非元器件的损坏的简单故障完全可以自已动手排除。出现这种情况,你可以按照以下的维修步骤和方法进行分析和简单的维修:
一、检查主机电源是否工作 电源风扇是否转动?用手移到主机机箱背部的开关电源的出风口,感觉有风吹出则电源正常,无风则是电源故障;主机电源开关开启瞬间键盘的三个指示灯(NumLock、Ca Lock、ScrollLock)是否闪亮一下?是,则电源正常;主机面板电源指示灯、硬盘指示灯是否亮?亮,则电源正常。因为电源不正常或主板不加电,显示器没有收到数据信号,显然不会显示。
二、检查显示器是否加电 显示器的电源开关是否已经开启?显示器的电源指示灯是否亮?显示器的亮度电位器是否关到最小?显示器的高压电路是否正常?用手移动到显示器屏幕是否有“咝咝”声音、手背汗毛是否竖立?
三、检查显示卡与显示器信号线接触是否良好 可以拔下插头检查一下,D形插口中是否有弯曲、断针、有大量污垢,这是许多用户经常遇到的问题。在连接D形插口时,由于用力不均匀,或忘记拧紧插口固定螺丝,使插口接触不良,或因***方法不当用力过大使D形插口内断针或弯曲,以致接触不良等。
四、打开机箱检查显示卡是否***正确,与主板插槽是否接触良好 显示卡或插槽是否因使用时间太长而积尘太多,以至造成接触不良?显示卡上的芯片是否有烧焦、开裂的痕迹?因显示卡导致黑屏时,计算机开机自检时会有一短四长的“嘀嘀”声提示。***显示卡时,要用手握住显示卡上半部分,均匀用力插入槽中,使显示卡的固定螺丝口与主机箱的螺丝口吻合,未插入时不要强行固定,以免造成显卡扭曲。如果确认***正确,可以取下显示卡用酒精棉球擦一下插脚或者换一个插槽***。如果还不行,换一块好的显卡试一下。
五、检查其他的板卡(包括声卡、解压卡、视频捕捉卡)与主板的插槽接触是否良好 注意检查硬盘的数据线、电源线接法是否正确?更换其他板卡的插槽,清洁插脚。这一点许多人往往容易忽视。一般认为,计算机黑屏是显示器部分出问题,与其他设备无关。实际上,因声卡等设备的***不正确,导致系统初始化难以完成,特别是硬盘的数据线、电源线插错,也容易造成无显示的故障。
六、检查内存条与主板的接触是否良好,内存条的质量是否过硬 把内存条重新插拔一次,或者更换新的内存条。如果内存条出现问题,计算机在启动时,会有连续四声的“嘀嘀”声。
七、检查CPU与主板的接触是否良好 因搬动或其他因素,使CPU与Slot 1插口或Socket 7插座接触不良。用手按一下CPU或取下CPU重新***。由于CPU是主机的发热大件,Socket 7型有可能造成主板弯曲、变形,可在CPU插座主板底层垫平主板。
八、检查主板的总线频率、系统频率、DIMM跳线是否正确 对照主板说明书,逐一检查各个跳线,顺序为“系统频率跳线——CPU主频跳线——DIMM频率跳线”,设置CPU电压跳线时要小心,不应设得太高。这一步对于一些组装机或喜欢超频的用户有很大用处。
九、检查参数设置 检查CMOS参数设置是否正确,系统软件设置是否正确。检查显卡与主板的兼容性是否良好。最好查一下资料进行设置。
十、检查环境因素是否正常 是否电压不稳定,或温度过高等,除了按上述步骤进行检查外,还可以根据计算机的工作状况来快速定位,如在开启主机电源后,可听见计算机自检完成,如果硬盘指示灯不停地闪烁,则应在第二步至第四步检查。
上述的检查方法基于显示器本身无电气故障,即开启主机电源后显示器的电源指示灯不亮。若以上步骤均逐一检查,显示器仍不显示,则很可能属于电路故障,应请专业人员维修。
随机性死机故障分析与排除
随机性故障是计算机使用过程中经常遇到的一种常见故障,由于出现死机的故障不确定,所做操作性质不固定,而且死机发生时,显示的现象也不统一,所以故障发生的范围不易确定,给维修工作带来了一定的难度。
根据大量的维修实例分析总结,随机性死机故障产生的原因主要是以下三个方面: 一、环境因素
环境因素对于机器的正常运行有着很大的影响。计算机对环境的要求主要包括:温度、湿度、电网干扰、电磁冲击、外界振动冲击、静电、接地系统、供电系统等方面内容。其中尤以温度、湿度、静电、接地系统、供电系统对机器的正常运行影响最大。由于机器工作环境,如灰尘、潮湿引起芯片间线路短路或插拔件接触不良,都有可能引起系统死机。根据实际维修统计,环境因素造成的随机性故障占故障总数的10%左右。 二、软件原因
软件系统引起的随机性死机包括两种情况。一是病毒破坏,虽然有时可以通过冷、热启动再次启动机器,但运行不久又会死机。二是应用软件与操作系统不完全兼容,它们之间有冲突或者与硬件固有特性发生冲突,这种死机大多没有键盘响应,只能通过冷启动再次启动机器。
对于软件原因造成的随机性故障的检查方法是,可以使用干净的引导盘重新引导机器后,再运行杀毒软件清除病毒。对于应用软件与操作系统有冲突,建议采用修改程序配置与改变机器硬件配置相结合的方法解决。根据实际维修统计,软件原因造成的随机性故障占故障总数的20%左右。 三、硬件原因
硬件系统引起死机,主要是由于机器内部元件质量、兼容性或匹配不当引起的。通常包括:
1.可插拔芯片接触性故障。主板上有一些可插拔芯片接触不良,这类故障极易发生在CPU芯片、内存芯片以及各种扩展槽上,另外,AGP扩展槽普遍存在插不紧的问题。
2.芯片工作时序不匹配。在一个电路中如果几个芯片共同完成一个功能,而几个芯片之间的执行速度不匹配,当一个信号在芯片内部通过逻辑变换,传输所需的延时时间比较长,就容易产生时序故障。或时序电路的控制时间关系要求比较严格,偶尔发生时序信号漂移,这种情况最常见于组装的兼容机。此外,由于采用了不同厂家的板卡或芯片也存在不完全兼容的现象,时钟频率过高,也是造成死机的原因。
3.热稳定性差。所谓的热稳定性差是指机器在开始时运行正常,运行一段时间后,随着芯片温度的上升,开始出现死机。关机后,冷却休息一段时间后开机又可以正常工作,之后又出现死机。其主要原因还是在于元器件本身质量不过关。
4.芯片驱动能力差。因为每个芯片的扇出值是固定的,在电路设计中要求芯片的输出信号驱动的芯片数必须小于允许的扇出值。如果芯片的扇出值不满足其额定指标,当系统或某个电路连接较多设备时,就会造成芯片工作死机。这种故障经常出现在主板上的I/O接口、内存的地址或数据驱动芯片。
5.抗干扰能力差。芯片的电源线和地线在印刷电路板上的布线宽度过小,线与线之间距离过近或芯片之间的电平匹配不好,使传输信号有“振荡”或“反射”造成信号干扰,使芯片具有抗干扰能力而引起系统死机。根据实际维修统计,硬件原因造成的随机性故障占故障总数的70%左右,是造成随机性故障的主要原因,也是本文重点介绍的部分。 四、随机性故障分析与维修方法
该类故障的检查原则是,首先根据故障现象,推断出故障的性质,然后根据这种推断,利用万用表、逻辑笔、示波器等工具,检查硬件线路上的相应信号是否有随机的干扰或时序漂移等现象,如果有则找到相应的硬件进行维修和更换。
首先检查是否有接触性故障。在关机状态下取下各种扩展卡,用手指卡住板卡边缘轻轻弯折、敲打,然后在开机通电状态下,用手指按压板卡边缘、主板上的CPU插座、内存条以及各种插头或插座,如果在某个情况下机器可以启动,则说明发生了接触性不良故障。
如果经反复试验证明不是接触性故障,就要检查是否控制电路的时序故障。重点检查:
1.系统控制电路芯片。主要是地址总线和数据总线芯片,ALE的地址锁存信号,以及主板上的南、北桥芯片等其它门阵芯片。
2.系统内存控制电路、驱动电路。主要是RAM的行选通信号RAS、列选通信号CAS、行列地址转换控制信号和内存数据读出驱动、内存芯片速度匹配关系。
3.系统各种时钟信号电路,主要是SYSCLK、PROCCLK、PCLK、DMACLK。
通过使用100MHz以上的高频示波器检查上述信号,希望发现某个信号在某一瞬间出现不正常状态,如时序漂移或毛刺等干扰信号,发现后找到相应的芯片进行更换。
三是热稳定性差是随时性故障的另一种主要的表现形式,随着夏季的到来或超频使用CPU等,这类故障变得越来越频繁。检查时可以使用电吹风距离打开的机箱20厘米~30厘米处进行加热,当机箱内温度上升到60℃~70℃左右时,故障可能开始频繁出现。当机器置于18℃~25℃的空调房间内,如果故障发生率大大降低,则确定是热稳定性差故障。再使用示波器主板上的数据总线、地址总线、控制芯片的进行输出波形的检查,如果发现有明显的干扰信号,则找到对应的芯片进行更换。
四是信号之间的相互干扰和芯片驱动能力差问题也是造成随机性故障的常见原因之一。在维修中发现,此类故障多产生在74FXX芯片与74LSXX、ALSXX芯片之间。 引用
蓝屏”的原因及处理方法 在计算机的运行过程中,经常会遇到屏幕变成蓝色,这也就是计算机的蓝屏。造成计算机的屏幕变蓝的原因有很多种,概括起来有以下几种原因。 一、屏幕显示系统忙,请选择任意键…… 1?虚拟内存不足造成系统多任务运算错误 虚拟内存是Windows系统所特有的一种解决系统资源不足的方法,其一般要求主引导硬盘剩余空间是其物理内存的2~3倍。有的发烧友为了充分利用自己的有限空间,把自己的硬盘塞的满满的,忘记了Windows苛刻的要求,导致虚拟内存因空间不足出现系统运算错误。 当开机后不久运行程序时出现蓝屏,你若留心会在C盘的根目录下发现有一.swp文件存在,其大约占40~50MB的空间,这是一个为系统提供虚拟内存的程序。即便你给你的硬盘减肥,在DOS下删去它后,待你重新启动的时候,它又会出现在你的面前。这个文件是给你个警告,就是说硬盘空间已经有限导致虚拟内存空间不够,从而把虚拟内存作成一个文件来完成。 遇到上述情况可以手动配置虚拟内存,选择高级,把虚拟内存的默认地址,转到其他的逻辑盘下,这样或许能解决此问题。 2?CPU超频导致运算错误 超频对于发烧友来说是常事,所以由超频所引起的各种故障也就在所难免。超频,就其本身而言就是在其原有的基础上完成更高的性能,但由于进行了超载运算,造成其内部运算过多,使CPU过热,从而导致系统运算错误。 有些CPU的超频性能比较好,Intel的赛扬处理器、AMD-K6处理器还算较好的,但有时也会出现一些莫名其妙的错误(例如:Intel赛扬300A,在超频450时,软驱在没有接受命令时,进行读盘操作)。Intel的低于200的CPU以及AMD-K5的超频能力就不是那么好。建议高档的CPU最好在机箱内挂个大风扇,保证机箱内温度不要过高,超频能力低的处理器就先别超了。 二、内存条互不兼容或损坏引起运算错误 这主要在系统启动而没有进入系统时出现,并提示内存调用中断错误,问是否继续。造成这种错误的主要原因是因为内存条的互不兼容,或者有坏了的内存条造成的,若更换了内存条还不能恢复时,只有通过恢复注册表或者更新系统。 在扩充内存时,由于内存条的芯片组不同,会存在兼容性的问题,SDRAM的内存兼容性还好些,但也要注意外频的统一,EDO的内存条的外频不是很快,而且性能也不是很好,在扩充后容易引起损坏(特指兆数不同或芯片组不同)。 三、在网络上被“坏人”攻击 在网络上被“坏人”攻击后,屏幕变蓝并且提示系统中断并要求按任意键……按任意键后网络浏览功能终止,只有重新启动后才能恢复网络功能。在上网的时候,由于自己的IP地址被“黑客”无意发现,被其用一些软件(类似nuke文件)进行攻击,这种情况最好的防御办法是在自己的机器上装上防御软件。在去那些可能暴露身份的站点(如 BBS站,特别是高校的BBS站),应在登录后进行一下安全设置,隐藏自己的IP地址。 四、光驱在读盘过程中被非正常打开 当光驱在读取数据时由于误操作等被非正常打开后出现蓝屏。这种情况并不影响系统的运行,只要再弹入光驱,或者按ESC便可轻松解决。 以上是我所知道的计算机中导致蓝屏的几种原因,或许还会有其他一些莫名其妙的问题导致计算机出现蓝屏。遇到这类问题后,应先仔细分析问题发生的原因,然后再着手解决。
事出有因 引发硬件故障的原因
1. 硬件本身质量不佳。粗糙的生产工艺、劣质的制作材料、非标准的规格尺寸等都是引发故障的隐藏因素。由此常常引发板卡上元件焊点的虚焊脱焊、插接件之间接触不良、连接导线短路断路等故障。
2. 人为因素影响。操作人员的使用习惯和应用水平也不容小觑,例如带电插拔设备、设备之间错误的插接方式、不正确的BIOS参数设置等均可导致硬件故障。
3. 使用环境影响。这里的环境可以包括温度、湿度、灰尘、电磁干扰、供电质量等方面。每一方面的影响都是严重的,例如过高的环境温度无疑会严重影响设备的性能等等。
4. 其他影响。由于设备的正常磨损和硬件老化也常常引发硬件故障。
步步为营 检修硬件故障的步骤
现在我们对硬件故障产生的原因有了一个大致的了解,那么应该如何检修这些故障呢?一般而言我们应该遵循以下原则:
1. 先软件后硬件
电脑发生故障后,一定要在排除软件方面的原因(例如系统注册表损坏、BIOS参数设置不当、硬盘主引导扇区损坏等)后再考虑硬件原因,否则很容易走弯路。
2. 先外设后主机
由于外设原因引发的故障往往比较容易发现和排除,可以先根据系统报错信息检查键盘、鼠标、显示器、打印机等外部设备的各种连线和本身工作状况。在排除外设方面的原因后,再来考虑主机。
3. 先电源后部件
作为电脑主机的动力源泉,电源的作用很关键。电源功率不足、输出电压电流不正常等都会导致各种故障的发生。因此,应该在首先排除电源的问题后再考虑其他部件。
4. 先简单后复杂
目前的电脑硬件产品并不像我们想象的那么脆弱、那么容易损坏。因此在遇到硬件故障时,应该从最简单的原因开始检查。如各种线缆的连接情况是否正常、各种插卡是否存在接触不良的情况等。在进行上述检查后而故障依旧,这时方可考虑部件的电路部分或机械部分存在较复杂的故障。
对症下药 检修硬件故障的方法
1. 软件排障
由于软件设置方面的原因导致硬件无法工作很常见,这时我们可以采取的方法有:
还原BIOS参数至缺省设置(开机后按[Del]键进入BIOS设置窗口→选中“Load Optimized Defaults”项→回车后按[Y]键确认→保存设置退出);
恢复注册表(开机后按[F8]键→在启动菜单中选择“Command prompt only”方式启动至纯DOS模式下→键入“scanreg /restore”命令→选择一个机器正常使用时的注册表备份文件进行恢复);
排除硬件资源冲突(右击[我的电脑]→[属性]→在[设备管理器]标签下找到并双击标有***感叹号的设备名称→在[资源]标签下取消“使用自动的设置”选项并单击[更改设置]按钮→找到并分配一段不存在冲突的资源)。
2. 用诊断软件测试
即使用专门检查、诊断硬件故障的工具软件来帮助查找故障的原因,如Norton Tools(诺顿工具箱)等。诊断软件不但能够检查整机系统内部各个部件(如CPU、内存、主板、硬盘等)的运行状况,还能检查整个系统的稳定性和系统工作能力。如果发现问题会给出详尽的报告信息,便于我们寻找故障原因和排除故障。
3. 直接观察
即通过看、听、摸、嗅等方式检查比较明显的故障。例如根据BIOS报警声或Debug卡判断故障发生的部位;观察电源内是否有火花、异常声音;检查各种插头是否松动、线缆是否破损、断线或碰线;电路板上的元件是否发烫、烧焦、断裂、脱焊虚焊;各种风扇是否运转正常等。有的故障现象时隐时现,可用橡皮榔头轻敲有关元件,观察故障现象的变化情况,以确定故障位置。
4. 插拔替换
初步确定发生故障的位置后,可将被怀疑的部件或线缆重新插拔,以排除松动或接触不良的原因。例如将板卡拆下后用橡皮擦擦拭金手指,然后重新插好;将各种线缆重新插拔等。如果经过插拔后不能排除故障,可使用相同功能型号的板卡替换有故障的板卡,以确定板卡本身已经损坏或是主板的插槽存在问题。然后根据情况更换板卡。
5. 系统最小化
最严重的故障是机器开机后无任何显示和报警信息,应用上述方法已无法判断故障产生的原因。这时我们可以采取最小系统法进行诊断,即只***CPU、内存、显卡、主板。如果不能正常工作,则在这四个关键部件中采用替换法查找存在故障的部件。如果能正常工作,再接硬盘……以此类推,直到找出引发故障的罪魁祸首。
以上是笔者对检修电脑硬件故障所作的一个大致总结。面对层出不穷的硬件故障,只要我们认真观察,冷静分析,细心操作,对于大部分故障都是可以自己解决的。相信技术与经验的沉淀也会使你逐渐成为一个高手的
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Windows 打不开添加/删除程序的故障
导致无法打开“添加/删除程序”的原因可能是