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维修工具使用杂谈(1)
这是我根据自己多年来使用购置电子维修工具的经验教训总结而来的，全文预计10000多字，已完成10000字。本文分为两大部分，第一部分涉及到维修工作中常用焊接工具、测试工具使用以及相关新技术介绍，第二部分对于维修工具的采购、管理，讲了一些我自己的经验建议。 我先将已整理校正完毕的部分贴上来，请注意未经我的授权不得传播复制本文。 维修工具纵横谈 古人云：工欲善其事，必先利其器。干活就是这样，只有有了"利器"才能不"为难"自己，干维修更是如此。下面谈一下我在多年维修实践中对常用仪器、工具的选购使用的一些看法。 第一部分 一 焊接工具 1.电烙铁，根据使用环境、用途的不同，大致可以有两种选择。如果是在固定地点，并且被焊接器件对静电敏感，则建议购买936可调恒温ESD（ESD，防静电）焊台，这类焊台的烙铁部分较为小巧，运用灵活，一般功率50-60W，最高温度可调至480℃，可有效的防止CMOS元件静电击穿，这时无需考虑电烙铁的静电问题，只需考虑人体静电问题。这种烙铁可以根据焊接的具体要求来选取不同的烙铁头（特殊型烙铁头价格较贵），现在价格还不到200元。由于焊台主体内部有一变压器，较沉，体积较大，不便携带，所以不适合现场使用。可调恒温ESD焊台的生产厂家很多，国外比较知名的品牌首推是日本白光（KAKKO），前面提到的936型，就是白光的型号。其实白光的产品并不是最优秀的，但它进入中国比较早，当时的价格还是可以为中国人所接受的。想当年手机维修业初显端倪时，白光的926型焊台备受业界推崇，真是风光，我刚开始用的就是它。不过中国人推陈出新的能力了得，不但仿制出了926、936焊台，还自己开发出了数显调节的，从外观上到功能上都有所提高。我想白光目前在我们国内的普通焊台市场已无还手之力，无铅焊焊台市场也不会有多大作为。在国内生产焊台的公司比较知名的有：江苏快克、深圳安泰信、蓝特等，作为现场使用，购买普通可调恒温电烙铁是比较好的选择，如广州黄花电子工具有限公司生产的905、906型，最大功率60W，能较好地解决电路板铜箔层数多、散热面积大，散热过快的问题。这类烙铁价格一般50元以下，但不要选907型，我作上门时使用的就是它，已发现诸多问题，其中握持不舒服、温度调节旋钮容易误动的问题最为突出。另外提醒大家一下买电烙铁时，不宜选烙铁头很尖的。大家一般会以为尖烙铁头适合于焊接引脚间距小的贴片元件，这是个误解。从实际看烙铁头越尖，烙铁头温度也越低，这造成了焊锡的流动性变差，不利于进行拖焊焊接。这里推荐刀头烙铁头，这是我在北京学习时学来的。这种烙铁头外形与雕刻用的刻刀相像，有轫口、尖端部分。由于它的焊接面比较宽，有一定厚度，所以当焊台设定在相同温度时会明显比使用尖头烙铁头温度高，而刀头的尖端部分使用时又相当灵活。我开始使时有些不适应，过了一段时间就好了，用它来焊高密度的QFP器件真是得心应手。 2.热风枪，这是焊接SMD（表面安装）元件必备工具。市场上有多个厂家的产品，如前面提及的江苏快克、深圳安泰信、日本白光等。与恒温焊台一样，国内的热风枪是从仿制白光850型开始的，现在也有了一定自主研发能力。一般恒温型（852或853型）的从200多元到700元之间。总的来看市面上买的恒温型热风枪焊接小的SMD元件尚可，但对稍大的芯片容易出现加热时间长、甚至焊不下来的问题。而普通非恒温热风枪（850型）与之相比则"火力"要"猛"得多，吹稍大的芯片明显要快不少，但使用时间越长则温度越高，容易将电路板吹糊，比较"没准"。为什么恒温热风枪会普遍出现不热的问题呢？我想这与厂家的设计不合理有关，比如测温用热电偶的放置位置，加热丝的选取，还有控制方式的问题(我想是不是采用PID控制方式更好些呢)。讲个有趣的例子吧，我用的安泰信8305型恒温热风枪与前面讲的一般热风枪相反，它是焊大芯片很好用，拆小零件反倒不行，而它的功率高达1400W。这里建议大家不要选购燃气热风枪，因为它的温度更难以控制，96年我买带电子打火的燃气热风枪时发现打火部分才使了几次就不好使了，用火柴点，喷出的气流却吹灭了火柴，更要命的是常常元件是拆下来了，电路板也鼓了。对出于成本考虑不想买现成热风枪的兄弟，这里我介绍一个自制简易热风枪的方法：买一500W（还有700W的）塑料焊枪（修补塑料制品用的，价格不到50元，卖电子工具的地方都有，买那种带调温功能的），再买一调光台灯用的调光控制电路板（卖家电配件地方有售，价格2元左右）。将塑料焊枪拆开，找出吹风电机的电源进线，断开一端，将调光控制电路板串进去。在塑料焊枪手柄部分开一比调光用的电位器柄稍大的孔，将调光用的电位器固定，把塑料焊枪各部件装回，OK，现在你就有了"调温调速热风枪"了。之所以要给电机调速是为了避免热风风速过猛，将小件吹飞。这个方法是我从一位朝鲜大哥那里学来的，我用过，不错。 3.吸锡器，最常用的拆卸必备工具。我最初是用吸锡电烙铁（不知道是不是仿白光的019型电热吸锡泵，反正结构是一样的）拆元器件的，但吸锡电烙铁的确是非常非常地"短命"（吸锡嘴坏得太厉害，"漏风"），价格也不便宜，我终于用不起了，还好我这时知道了手动吸锡器比吸锡电烙铁好用。从1995年我开始使用手动吸锡器，第一次买的是广州高洁产的。刚开始用时我不敢让吸锡器口和电烙铁挨上，小心翼翼地，后来见那塑料吸嘴确实耐高温，才敢大胆使用。这只高洁的吸锡器质量极好，当我发现它的内部密闭不好时，我会用缝纫机油滴在密封胶圈上，OK，密封性就完好如初了。第一只手动吸锡器实在没法再用了，我又买了第二只，还是高洁的，可惜这时高洁的质量似乎急转直下，没用几天，这只就"弃我而去"了。之后又买了其它几个牌子的吸锡器，都或因用缝纫机油保养密封胶圈造成胶圈胀大或因塑料吸嘴质量不佳而弃之不用。大概是1997年偶然有工具经销商向我推荐一种商标是只蜂鸟的手动吸锡器（型号US140），美国产的，价格不菲（当时要65块吧）。买了个试了试，好家伙效果非比寻常，吸锡量大，残锡少，手感不错，比以前买的明显要好。当然也有不足之处：必须勤保养，否则寿命会大大折扣。有了以前用缝纫机油保养密封胶圈造成胶圈胀大的教训，我决定采用和原厂相近的"保养品"保养这种吸锡器。我从郑州东明电子找到了比较理想的润滑脂，效果很好，保养后吸锡器的密封性令人满意。后来郑州东明电子那种润滑脂不再卖了，我又从本地找来了VCD用的润滑脂，效果一样令人满意。说来凑巧，今年我到北京时竟然发现我用的这种吸锡器是美国埃森（hanson）产的，号称世界上最好的吸锡棒(与咱的叫法不同)。因为买这种吸锡器多了，发现这种吸锡器不同批次质量也有所差异，现在这种问题有愈演愈烈的倾向。在购买挑选时一定要用手试一下有没有犯卡的感觉，这样的感觉越明显则越不宜购买。也曾买过其它厂家的产品，如台湾宝工的、杂牌CT140等，感觉明显不及埃森US140，尤其是修显示器时。由于显示器的焊点大（特别是行输出变压器、视放板的屏蔽罩），其它牌子产品极易堵死，US140则少有这类问题。现在市面上也有吸锡枪（外观为枪形）在卖，如广州高洁的（应该是仿白光808型便携吸锡枪吧），哈尔滨科瑞达也曾有类似产品。科瑞达的价格尚可承受，所以买过它的两种产品（那时我有同学在科瑞达，所以第二次是直接从科瑞达拿的货，很久没有科瑞达消息了，现在也不知道科瑞达还存在不？）。第一次买了他们较早的产品（大概是1998年），好象功率30多瓦，感觉功率不足，吸焊在双面电路板上的EPSON LQ1600K的CPU（UPD7810）显得"力不从心"，并且吸锡嘴（铜的）极易损坏。科瑞达公司也发现了这些问题，所以有了第二代产品，功率提高，吸锡嘴换成了钢嘴。我使用的感觉是功率似乎还是不够，钢嘴倒是不易损坏了，但破坏电路板的效果也是非常明显的（太硬，极易戳伤铜箔）。高洁的那个大概元，太贵了，没敢尝试。我通过实践发觉这类吸锡枪局限性相当大，拆面积较大的双面电路板尚且不能令人满意（我有一哥们有白光484吸锡枪一台，比上面提到的科瑞达以及高洁的还要高级，但效果也好不到那去），更不要提拆多层板了。要追根究底的话，我认为是设计出发点就有问题，在后面的文章中我会具体讲一下这个问题。 4.吸锡编织带，焊接SMD元件除锡必备。当我们在焊接如普通80脚的QFP SMD集成IC时，只需简单的将原来的IC用热风枪吹下，然后对留有残留焊锡的焊盘进行热风平整，再把要焊的IC在原位摆正，用热风枪加热就可以了。但是当IC引脚多、间距小时，用前面的方法是很难对准原位的，造成焊接错位。这就是因为原来的焊盘上残留焊锡对对位工作的影响明显。这时用吸锡编织带将焊盘上的残留焊锡吸走，对位工作就可以顺利进行了，对位完成后，采用电烙铁对IC拖焊即可。吸锡编织带的选用要根据SMD元件焊盘的大小来选用，一个是吸锡编织带的宽度，另一个是吸锡编织带的厚度，焊盘越小，则要求吸锡编织带宽度越窄，要求厚度越薄。因为吸锡编织带越宽越厚则要求电烙铁的温度越高，也就越容易出现除锡时吸锡编织带因温度低而与焊盘焊在一起，在移动吸锡编织带时将焊盘由原位带起、甚至脱落的问题。当然由于吸锡编织带越窄越薄（同时吸锡量也越少），价格也越贵，还是要算经济帐的。市场上的吸锡编织带有不少厂家生产，国产的普遍较宽较厚（工艺技术问题），进口的，我只见过日本goot的，我在哈尔滨市场上能找到的最窄最薄的吸锡编织带就是它的产品。这里介绍一个代替吸锡编织带的方法，市场上现在有卖多股细芯航空导线的，这类导线有多种规格，导线表面据说镀了银（不知道是否是真的），可焊性极好，非常适合于作吸锡用。我使用的效果非常好，只是合乎我们要求的航空导线可能并不很好买，比如我用两种规格在哈尔滨现在都断货了 完美解焊直插式元器件 我认为我们用热风枪对现在常见SMD（除bga外）元件的解焊及焊接效果已经很好，反倒是直插式元件的解焊问题比较难。枪式吸锡器是针对直插式元器件设计的，但就我从实际中看目前多数枪式吸锡器使用效果很不理想，甚至是造成一些意外事故，比如因电路板散热面积大、层数多，残留焊锡不易吸净，摘取直插元件时易造成金属化过孔随之被带出，双层电路板并不可怕，但现在四层、六层的电路应用日益增多，这可能是无法进行补救的。我在开始维修计算机主板时发现上面的直插式电容焊下来不易，焊上去更难，因为多层板焊孔中的焊锡难以吸出。后来在别人的指导下改用了锡炉后，这个问题就迎刃而解了。起初我还想不明白我用恒温于450℃电烙铁焊不下来的东西为什么用只有200多℃的锡炉却能轻松取下，后来想明白了：450℃电烙铁是点热源，200多℃的锡炉是面热源；450℃电烙铁与焊接面是点接触，热传导效果差，200多℃的锡炉与焊接面是面接触，热传导效果好；450℃电烙铁是由60W发热芯提供的，"势单力薄"，200多℃的锡炉是由300W加热片提供的，"底气十足"。两者虽然都是用来焊接的，可效果差距就是这么大。当然锡炉也有它的缺点：一次要加入足够的锡，我买的锡炉不大，但加满一次锡要100多元焊锡钱；加热速度慢，一般焊锡加热至熔融态要20分钟；焊接面预先要涂抹高浓度松香助焊剂，焊接后要进行清洗等等。有没有更好的解焊设备呢？当然有，我在上网查阅BGA焊接设备时发现有一种用来清除BGA焊盘残留焊锡的枪式吸锡器设计得非常好，这种吸锡器除了带有吸锡泵外，焊锡家热源是采用热风式的，一边热风加热（也可以先进行预热），一边吸取。今年我在北京时见到了美国埃森（hanson）的TSX70万用台，它就是这里我讲的热风加热、吸锡泵吸取焊锡的新型产品。由于加热源功率高，热传导效果好，它不但适合于清理BGA焊盘残留焊锡，解焊多层电路板直插元件，并且可以对密脚间距的芯片进行焊接，可谓万用了，但可惜其价格也相当惊人--人民币3万余元。说到这里大家可能都泄气了--东西太贵买不起，别泄气，中国人民很行，在我回到哈尔滨后时间不长就看到了河南某厂家生产的类似产品。该产品的外观和850热风枪相近，手持部分为直柄形，做工比TSX70有相当差距（说实在的美国产品的外观的确不如日本鬼子的），当然价格吗千元左右。不过我想按照我们干ESD焊台、热风枪的搞法，过不了多久我们就会用上物美价廉的国货精品了。 无铅焊 目前在国内电子设备生产中广泛使用的还主要是传统铅锡合金焊锡，而铅及铅制品对人的健康有害，对环境也会造成污染。所以发达国家普遍出台相应的技术标准以及法律法规，力图实现无铅焊，比如日本计划于今年限制含铅焊料的使用，欧盟提议至2008年全面禁止使用含铅焊料，北美地区国家于2001年就开始在电子生产制造业中实施无铅替代计划。我国也将会顺应这一形势，实施强制推行无铅焊。无铅焊锡与传统焊锡相比有如下不同：首先是组成成分不同，传统焊锡是铅锡合金，而无铅焊锡是锡银铜合金（也有锡银合金及锡铜合金的）；其次是熔点及焊接温度不同，典型的传统焊锡熔点是183℃，而无铅焊锡熔点都在200℃以上，两者的焊接温度也是无铅焊锡比传统焊锡明显要高。无铅焊对焊接工艺及焊接设备提出了新的要求，如果采用现有的传统焊接工艺设备进行无铅焊一般会有两个突出问题：一个是因为温度低，焊点氧化严重，无光泽，易开焊；另一个问题是延误了焊接时间，产能降低，所以需要改用专门的无铅焊设备。国内已有部分电子大厂在产品生产中采用了无铅焊工艺，今年日本尼康公司已要求其下设授权数码相机维修站必须采用无铅焊，我到北京尼康数码相机维修站玩时刚好他们正在为采购无铅焊焊台和无铅焊锡丝费心思呐。无铅焊焊台很贵的，目前市场上的基本都是进口货，他们问的价格要人民币3000多元，我问到的价格便宜的也要1800元。与传统焊台相比，无铅焊焊台在两个方面做了改进：一方面是功率提高，另一方面是焊头的材质变得导热性更好，更耐腐蚀。我想时间不会太长，国产无铅焊焊台会令我们有更多的选择余地。 BGA返修工作站 BGA(Ball Grid Array, 焊球阵列)封装是一种新兴的集成电路封装形式，它是用封装体基板的底部的阵列焊球作为引脚与印刷线路板相连接的。那么为什么要采用BGA封装呢？ 首先是BGA可以提高器件的引脚数，缩小封装体尺寸，节省组装的占位空间。通常，在引脚相同的情况下，BGA封装可减少尺寸30％以上。其次BGA提高了贴装成品率，降低了潜在成本。传统的QFP、PLCC器件的引脚间距小于0．4mm时，SMT设备的精度就难以满足要求。加之引线脚极易变形，会导致贴装失效率增加。BGA器件的引脚间距通常都大于0.4mm。第三BGA的阵列焊球与基板的接触面大而短，有利于散热。第四BGA阵列焊球的引脚很短，缩短了信号的传输路径，减小了引线电感、电阻以及分布电容等，使得元器件可以工作于更高频率，这也就是现在BGA芯片在计算机主板广泛应用的重要原因。 在计算机芯片制造界中Intel无疑是一个BGA封装技术先导者，从586计算机时的HX芯片组开始（大概是1996年或1997年），Intel将整个计算机芯片制造界带入了BGA时代。另一个大量应用BGA元器件领域是手机行业，产品的小型化要求IC封装也要有所突破，BGA正好顺应了这种趋势。BGA元器件的焊接是目前电子设备维修中焊接难度最大的，而且IC封装BGA化日益明显，所以我想非常有必要介绍一下BGA元器件的返修问题。专门用来进行BGA元器件返修的设备是BGA返修工作站，虽然普通热风枪也可以对象手机用的小BGA芯片进行拆焊，但那不是严格意义上的BGA返修工作站。我对BGA返修工作站的定义是：一种由时间/温度控制器控制的，带有加热源，能够按照预先设定的时间/温度曲线自动进行工作的智能BGA返修设备。这里说的时间/温度控制器通常是由单片机实现的，BGA返修工作站一般都有上下两个加热器，来对返修的PCB上下两面进行加热，并且有相应的温度测量单元实时监控加热情况，稍好一些的BGA返修工作站都可以通过通信接口与计算机相连，发送实时温度曲线给计算机，接收来自计算机给出的预设温度曲线等。BGA返修工作站的适用范围比较广，不但可以返修象手机IC这样的小BGA，更可以返修计算机主板南北桥等大BGA IC，还可以用作采用了BGA IC的电子设备小批量生产。这里要提一下世界BGA返修工作站研发生产四大家：他们是美国OK工业集团、美国PMT公司、美国PACE公司、德国ERSA公司。这里我觉得有必要"痛说"一下这四大家的"家史"及其BGA返修工作站"代表作"。OK，始建于1946年（那时叫OK公司），专注于返修工具类产品生产。它首次发明了FCR热风聚焦式返修系统和BGA微型回流焊喷嘴。1996年兼并世界知名的生产点胶设备的TECHCON公司和生产智能烙铁的Metcal公司，以后更名为OK国际集团。"代表作"--BGA-3592-G和APR-5000/APR5000-XLS（BGA-3592-G精简型）。PMT，是Precision Manufaturing Tools的缩写，直译为精确制造工具，其"家史"不详，因为我没找到。"代表作"--X-1和B-1（X-1精简型）。PACE，世界公认的电子高技术组装与维修方案的开发者，于1958年引入针对印刷金属线路组装的培训计划，不久开发了被誉为工业革命的第一个真空除焊系统，时至今日仍在不断提供着印刷电路组装方面返修维修的创新方案、产品及培训（这些话本人译自PACE网站的介绍部分，无法确认属实，如与事实不符或翻译的不对，"纯属巧合"）。"代表作"--TF1500和TF2500。ERSA，始建于1921年，这个名字是以创始人头两个英文字母连在一起得来的，第二次世界大战中（1943年）其柏林厂房曾毁于战火，1948年重新开始再创业，ERSA是世界上第一把电烙铁诞生地。"代表作"--IR550A。BGA返修工作站可以按照加热方式的不同分为热风回流式和红外辐射式，热风回流式BGA返修工作站原理同普通热风枪差不多，而红外辐射式BGA返修工作站工作原理同我们日常用的红外取暖器类似。目前世界上BGA返修工作站上加热部分采用热风回流型加热方式的是主流，起辅助作用的下加热部分多采用红外加热方式。下加热部分加温温度比上加热部分低，上加热部分加热温度最高通常不超过300℃。ERSA的IR550A有些另类，它的上加热部分采用了红外加热方式，IR550A中的IR就是来源于Infrared（红外线）一词。前面讲了那么多，其实目前国内采用较多的是我们祖国宝岛--台湾的产品，特别是在计算机主板生产厂家中更是如此。关于其中的道理吗，这里不妨讲一个笑话：某日我在某专业电池生产论坛上看到大家在讨论哪个牌子的电池最受市场欢迎，某高人曰--PYD。众人不解，我也和大家一样，想我对电池方面了解不少，可从未听说此牌。还是高人后来点拨大家：便宜的（Pian Yi De）。台湾产的BGA返修工作站的确便宜，价格一般要比欧美产的低一个数量级，5万元人民币就可以买到一台相当不错的。其实广东也有人在搞BGA返修工作站，SUNKKO就是国内比较出名的一个品牌。生产SUNKKO返修工作站的厂家是顺德美利德公司，开始SUNKKO是作为针对手机维修的（大概是2001年左右的事），但好像推广的不好。我分析这和厂家市场定位不准有关，手机BGA芯片尺寸较小，熟练的技术人员用普通热风枪也能焊得比较好，而SUNKKO的价位很高（它的早期产品852 BGA返修工作站一套要8000多元）。现在厂家网站介绍了三种型号BGA返修工作站，从图片及介绍上看已经都是针对计算机主板、显卡的了，应该是市场定位有了变化吧。关于热风回流式与红外辐射式返修工作站孰优孰劣的比较，我会在后面第二部分中结合那部分的内容细细讲来。 二 检测设备 1．万用表，使用第一频繁的仪表，强烈推荐数字式万用表,价格不高，以我用的DT9205来说现在只要50元，而且抗跌落性能远高于指针式的，高内阻，读数精确，可用声音指示通断，可以测小容量的电容，利用其二极管挡区分普通低频二极管、开关二极管、高速二极管、稳压二极管很容易，真是好处多多。对于一般的维修工作而言，一块3位半的数字万用表已足够了。4位半万用表精度确实高些，但由于A/D转换速度慢，所以显示结果时一般明显要比3位半的慢，用起来很别扭。数字万用表用多了我发现一个问题：多数数字万用表的200欧姆挡普遍存在着接触不良，特别是经过一段时间的使用后，这一挡的接触电阻往往由开始的0.6～0.8欧姆增加至1～2欧姆，甚至更大。以前我用过一块台湾产的数字万用表为了防止这一问题，它将旋转开关设计的非常紧，以致换挡时有些费力，不过这表的接触电阻的确比较小，只有0.3～0.4欧姆。国内的厂家也有这样做的，但接触不良的问题并没得以解决。我手头的那块binjiang（滨江）DT9205已用了一年多了，接触电阻一直稳定保持在低水平范围（不超过0.7欧姆），挺出乎我意料的。我在与滨江厂的人交谈中得知有一段时间接触不良问题的确困扰着所有生产这类低端数字万用表的厂家，在此建议大家在挑选这类万用表时不妨反复试一下看有没有这个问题。耗电量也是选购万用表时要考虑的一个因素，一般数字万用表多采用9V积层干电池，这种电池的容量比较小，而价格在2～3元，所以选取低功耗数字万用表。这方面我是有切身感受的，我用的DT9205功耗就很大，一般一节9V积层干电池只能用15天左右（用得比较频繁，而且蜂鸣挡使用最多），考虑到费用较高，我现在使用充电电池（充电电池27元/只，充电器30元以下）。我问过使用Fluke万用表的朋友，据他讲几个月才更换一次电池。良好的观察效果是我要讲的最后一个选购因素，我之所以忍受DT9205高功耗毛病的原因之一就是我喜欢它可调视角的液晶显示屏。这个显示屏的字符与早期的DT890数字万用表相比明显大了不少，而且视角可调，这很重要。观察过很多液晶屏无法调整的万用表（这类表我买过几块），由于这类形式和直板手机差不多，我们姑且称之为直板万用表吧。这类万用表的一大缺点就是在现场时要反复摆放，否则不易看清液晶屏上的测试结果读数，一般这类表后面有一块支撑架，但遗憾的是使用时间稍长，这个支架就不再起什么实际作用了。 2．逻辑笔，很多资料都介绍了它。从资料介绍上看这是个很好的数字电路测试设备，体积小、重量轻、价格低，优点不少。但是从实际使用效果看，它的实用性和它的价格是一样的。我有一只台湾固纬的逻辑笔，它的做工相当精良，但使用时局限性太明显了。首先是不如示波器直观，电平只能被分为高、低、悬空通过发光二极管表示，示波器则可以直接定量的读出。其次使用时要注意被测信号的幅度不能超过逻辑笔电源电压，这个电源电压一般在3V～18V。以前标准数字电路的电源电压多为5V，而现在3.3V则越来越多的被采用，不但如此更低电压标准的制定也已提上议事日程，显然老一代的逻辑笔是难以适应新要求的。 3.示波器，通用设备，属"大粒丸"类必备利器。我觉得大家对示波器的重要性认识不够，特别是一些从事过家电维修的兄弟更是如此，一块万用表"包打天下"。我在买示波器的问题上是比较后悔的，我觉得买晚了，因为有了自己的（以前用单位里的）示波器后我的维修水平有了明显的提高。衡量示波器有几个指标，其中有输入灵敏度（示波器在屏幕上显示1格（即1div，通常高度是1cm）高的图像所需要的输入信号的最小值）、踪数（可以显示输入信号的最多路数）、带宽（指能够测量的信号的上限频率到下限频率的范围）、屏幕尺寸（尺寸越大观察效果越好，价格也贵）等，其中我认为最值得关心是带宽。我想20MHz带宽示波器基本是入门级设备（但非常实用），如果考虑到电子设备的发展形势的话，建议配备100MHz或以上的。对于踪数而言，就维修来讲，两踪就可以，当然踪数这东西是多多益善的。对于输入灵敏度，我觉得问题不大，一般示波器的灵敏度对维修都够。上面讲的几个指标是示波器使用手册一定要给出的东西，其实买示波器要知道的问题不止这些，如示波器的显示清晰度（聚焦）、同步触发范围、易用性，这些使用手册是不会给出的，但示波器的好坏跟这些息息相关。以我自己日常使的绿扬YB4320型20MHz示波器来讲，它在清晰度与进口示波器相比还是有差距的。同步触发调整也有所不及，试过一些进口示波器稍微调一下同步旋钮，波形即可稳定显示，我的调整幅度则要大些。在北京时见人家用日立V1565示波器，真是不错。大家都知道傻瓜相机，V1565可谓傻瓜示波器了，有极强的易用性。它的操作面板上有个自动键，按下后时间、电压、同步这些其它示波器要操作者来调的东西即可交由示波器自动完成。而且这种示波器具有CRT读出功能（即将被测的电压、时间等量以字符形式直接显示在CRT屏幕上），这有点象万用表。日立的V1060也有这样相同的按键，只是好象没有CRT读出功能。想想我用泰克（Tektronix），真是难为人呀（复杂）。示波器按照信号处理方式可分为模拟示波器和数字示波器两种，上面我提及的都是模拟示波器。与模拟示波器相比，数字示波器具有提积小、重量轻、适合测量低频信号、带有与计算机相连的接口、可记忆存储等优点，这恰恰是模拟示波器的弱点。生产示波器的厂家很多，市场上常见知名品牌如日本的日立（HITACHI，在苏州有子公司）、建伍（KENWOOD）、菊水（kikusui，在苏州有子公司）、岩崎（IWATSU），美国的泰克（Tektronix，在国内与扬中电子仪器厂合资）、惠普(HP，现在生产测量仪器的部分已变成安捷伦--Agilent在国内有生产工厂)、福禄克（Fluke，国内有子公司），韩国的兴仓（Protek），国内从事示波器生产多年的有扬中电子仪器厂、西安红华示波器厂、台湾固纬（GW）等。泰克的东西我使用多年，很喜欢，日立的则是近期才有所了解，Fluke现在似乎偏重于手持示波表的研发生产，在汽车示波器、医用示波器方面赫赫有名。这里就数字示波器的选购讲一个有趣的细节问题：对用按键代替电位器作同步触发调节的数字示波器要严加"考核"。我用过一台PHILIPS PM97手持示波表，同步触发调节就是采用按键的，在测量波形时经常难以得到稳定的波形。按键式数字电位器代替模拟电位器想法不错，但如果象这台示波器一样将数字步长设计过大，只能进行粗调的话还不如干脆用物美价廉的普通电位器，何况这样还浪费时间。以前我用过一段时间Tektronix 400MHz数字示波器（型号没注意，带软驱的，探头上有插入检测开关的那种），同步触发调节是电位器的，根本没有这种问题。如果将示波器用来作维修用，我想还是买二手模拟的比较好，首先是价格低，100MHz便宜的只要1500～1800元；其次是够用，数字示波器固然很好，但维修中真正需要抓捕波形的时候其实并不多，这使得数字示波器的实用性大打折扣。挑选二手示波器时，一定要让熟练使用示波器的人去，并且一定要到专业销售电子仪器商家那里去。我有一个同学让他爸代替他到北京买回一台100M的PHILIPS示波器，回来后发现这台示波器测试时波形不够稳定，这主要是他爸对示波器一窍不通。另外既便是专人去的话也一定要到专业销售电子仪器商家那里去，因为这些商家都有信号发生器，用来检验示波器正合适。现在北京、上海、南京的一些二手电子仪器经销商对售出的示波器都可提供为期1年的保修期，这是很重要的。买二手示波器要尽可能选"年轻一些"的，老示波器一方面是元器件老化，如CRT显象管性能不好，另一方面是重量太沉了，拿到现场费劲。我拿自己的绿杨便携型都觉得沉（这种里面有R型变压器，而采用开关电源的示波器则要轻不少），与新型数字示波器相比它的体积也大了不少。一般示波器配用的探头有10：1和100：1之分，通常示波器附带的都是10：1的，当测量高电压信号时才需要采用100：1的，如测量显示器或电视的行管集电极波形时。100：1探头的价格昂贵，一般正规厂家产品一只至少几百块钱，我现在用的100：1探头是河北一家小厂生产的简易型。由于要测的信号频率不高（几百千赫以内），波形失真无需考虑，我想有条件的话自己自制还是比较合适的。 4．电源，维修用电源通常有两种，一种是采用铁心变压器的串联稳压电源，另一种是开关电源。电子设备常见使用的电压有+5V、+12V、+24V、+48V、-5V、-12V等几种，现在采用+3.3V的设备也越来越多了，当然各种设备使用的电压不止这些。我觉得为了方便维修，起码应该准备一台0~30V3A（电流大些当然更好）单路（更欢迎双路的）串联稳压电源和一台+5V4A/+12V2A（电流也是大些更好）开关电源比较好，目前已经有将上述两种电源做成一体的电源了，是不错的选择。值得注意的是有些设备只能采用开关电源供电，比如我就遇到了东芝笔记本电脑不能使用串联稳压电源的问题。这种电脑配用的开关电源为16V4A，如果接上菊水35V10A串联稳压电源，即使将电流限制调至最大（电压调至16V），笔记本也没法启动起来。这就是串联稳压电源与开关电源不同之处的具体表现，与串联稳压电源相比，开关电源的弱点是干扰要大些，稳压不够精密，但它的抗过载能力很强，可瞬时提供出大电流。东芝笔记本需要的瞬间电流是很大的，菊水35V10A串联稳压电源提供不了那么大的瞬时电流。现在开关电源的价格很便宜，但串联稳压电源却很贵，我觉得如果在大中型城市买不到合适的二手货的话，自己做一台不失为一个好方案，我定制过一些仪器机箱，价格一般100多元，颜色外观自然是自己喜欢的。 5．编程器，这是新些年的才广泛作为维修工具的，以前它只是大量用于开发生产。随着EEPROM、flash之类电可擦写芯片的大量应用，这类芯片发生内部数据被意外冲乱的问题也日益增多，数据的备份、重写乃至升级都依赖于编程器的使用。现在编程器在维修计算机主板BIOS、手机字库码片、显示器电视机EEPROM中应用较多，当然它的用途不止这些，对GAL、CPLD等可编程逻辑元器件及单片机的编程也少不了它（这种情况在维修中比较少）。我买过三个编程器:西尔特L+、润飞RF1800、LT-48。买L+时对编程器没什么了解，只是觉得够用，价格也不贵，经销商又强力推荐，就买了，使得不错，现在我徒弟用它修显示器。买RF1800是因为当时我想拿它搞解密，后来只在修BRUNSWICK保龄球设备时用上了解密功能，这个厂家宣传的最大卖点华而不实，其他倒也中规中举，只是电源和连线又沉又长，带着十分不便，已处理给我朋友老王，据他讲1800挑计算机主板，有兼容性问题。LT-48使着很爽，AUTO ID功能很实用，效验功能又严格，基本上不出L+、1800有时编写效验正确但实际使用中仍旧出错的问题，就是WINDOWS下不能测试74系列IC，非常遗憾。L+现在好像还在买，而1800则早已停产，新型号好像是RF-2148，LT-48也停产了（最后一次软件升级是去年9月份），新型号是LT-48XP，有钱当然最好买LT-48XP了，去年我问时要6200元，今年不知降了多少。我认为作为维修用， LT-48是非常好的选择。 虚拟示波器 试想一下在现场你既背着笔记本计算机又带着示波器看上去挺威风的，但仔细想一下你烦不烦呀（测波形只能用示波器，但即便是高级数字示波器的存储容量也十分有限，而且也谈不到什么编辑处理功能），累不累呀（两个设备，沉），如果将这两者合二为一岂不甚好？当然好，虚拟示波器就是基于给计算机加上一个硬件接口装置，借助计算机海量存储、强大编辑处理能力、完美显示功能，使之代替传统示波器。虚拟示波器属于虚拟仪器的范畴，作为传统数字示波器的延伸产品，虚拟示波器并非是这两年才出现的，比如我们哈尔滨工业大学的仪器王公司至少在1996年就在搞了（我有一朋友通过使用对他们产品印象非常好，我在1997年还专门去了解过他们的产品）。虚拟示波器的硬件部分核心是A/D转换电路，起初虚拟示波器的外观是一块卡，使用普通传统示波器探头，插在计算机的SLOT槽中，我见到哈工大仪器王的就是这样的，现在随着高速接口标准的制定，采用并行口、USB等接口的虚拟示波器成为了主流，而且尺寸也小了许多，一般只有巴掌大小。今天虚拟示波器的兴起得益于下面几个原因：1.计算机价格的降低，特别是笔记本计算机价格的降低；2.A/D转换器件的降价；3.新型接口的出现。现在在国内积极推广虚拟示波器的有北京力浦创新科技发展公司、北京普源精电科技有限公司、美国的Link公司等，虚拟示波器除了示波器功能外，还可以有一些其他附加功能，如频谱分析、逻辑分析等，可以看出这已远远超出了示波器的功能，也正是虚拟仪器的先进之处。挑选虚拟示波器时的注意事项与传统数字示波器相近，有些虚拟示波器在技术指标中并不直接给带宽，给出的是采样速率，通常认为每个周期至少采样十次才能得到足够的信号细节，也就是说带宽＝采样速率÷单位采样次数，如一个100MHz采样速率的虚拟示波器其带宽最高仅10MHz。另外一定要注意使用软件支持的波形存储文件格式是否可以直接导入Word文档中，这在编写技术文档时非常重要。我就对Protel这个电路图/PCB设计软件非常不满，它无法直接导入Word文档，采用复制粘贴效果又不好，这个败类软件！ 顺便提一下，上面讲到了虚拟仪器，说到这个领域就难免不说NI了。NI是National Instruments的缩写，这是一家专门从事虚拟仪器开发的美国公司，其中文名为美国国家仪器有限公司。有想搞虚拟仪器的兄弟不妨仔细研究一下它搞的虚拟仪器设计软件--Labview，目前详细介绍该软件的书在书店有买的。 |
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