st16示波器关机为何出现亮点故障?

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这就像老式CRT电视机或电脑显示器出现的“烧屏”现象,只不过这个“亮点”是瞬间形成的。

st16示波器关机一个亮点故障
(图片来源网络,侵删)

下面我将为您详细分析故障原因、排查步骤以及最终的解决方案。


故障原因分析

要理解这个故障,首先需要明白ST16示波器(老式模拟示波器)的基本工作原理:

  1. 电子枪:位于显像管尾部,发射电子束。
  2. 偏转系统:通过水平和垂直偏转板控制电子束的扫描路径,形成光栅。
  3. 荧光屏:屏幕内侧涂有荧光粉,当电子束打在上面时就会发光。
  4. 消隐电路:在电子束回扫(从屏幕右下角回到左上角)时,会输出一个“消隐信号”,暂时关闭电子枪,防止回扫线在屏幕上显示出来,保证图像清晰。

关机亮点产生的核心原因:

  1. 电荷残留:示波器关机瞬间,电源电压迅速下降,但显像管阳极上的高压电容(通常在几千到上万伏)还储存着大量电荷,不会立刻放电,这个高压会继续作用于电子枪。
  2. 栅极负压消失:正常工作时,电子枪的控制栅极会施加一个负电压,用来控制电子束的强度(亮度),关机后,这个负压也消失了。
  3. 电子束失控:栅极负压消失,加上阳极高压的持续存在,导致电子枪失去对电子束的控制,会发射出一股非常强的电子束。
  4. 聚焦和偏置失效:关机后,负责聚焦和精确偏转的电路也停止工作,这股失控的电子束会集中、猛烈地轰击在屏幕的中心
  5. 荧光粉烧毁:短时间内高能量的电子束持续轰击,将屏幕中心一点的荧光粉永久性烧坏,形成一个固定的亮点。

故障排查与定位

对于ST16这种老式仪器,不建议用户自行拆机修理,因为内部有高压,非常危险,但您可以先进行一些简单的判断,以便和维修人员沟通。

st16示波器关机一个亮点故障
(图片来源网络,侵删)
  1. 确认现象

    • 是只在关机瞬间出现,还是开机时也存在?
    • 如果开机时亮点依然存在,并且无法通过调节“辉度”旋钮消除,那说明故障更严重,可能是电子枪本身或相关电路损坏。
    • 如果只是在关机瞬间出现,开机后屏幕正常,那么问题就非常明确,就是“关机亮点消除电路”失效了。
  2. 定位关键部件

    • 消隐电路:这是首要 suspect,在关机瞬间,消隐电路应该能产生一个强力的消隐信号,强制关闭电子枪,如果这个电路失效,就无法阻止电子束的轰击。
    • 高压泄放电阻:连接在显像管阳极到地之间的大功率电阻,它的作用是在关机后,为高压电容提供一个快速放电的回路,如果这个电阻开路或阻值变大,高压就会在屏幕上停留很长时间,大大增加了烧屏的风险。
    • 亮度控制电路:控制栅极电压的电路,如果关机后栅极的负压不能保持或迅速消失,也会导致电子束失控。

解决方案与维修建议

由于ST16示波器内部有高压,强烈建议您将仪器送至专业的电子维修店或联系示波器品牌的售后服务进行维修,非专业人员操作有触电的危险。

如果您是维修人员,可以按照以下思路进行维修:

临时应急措施(不推荐,治标不治本)

如果您只是偶尔使用,且暂时不想花钱维修,可以尝试一个非常原始的方法:

  • 操作方法:在准备关机前,先将“辉度”旋钮逆时针旋转到最暗(甚至关断)的位置
  • 原理:将辉度旋钮转到最暗,相当于给控制栅极施加了一个很强的负压,极大地限制了电子枪的发射能力,这样即使关机后栅极负压消失,由于阳极高压已经衰减,电子束的强度也微乎其微,不足以烧毁屏幕。
  • 缺点:操作繁琐,治标不治本,无法根治故障,高压电容依然会长时间带电,有安全隐患。

专业维修(推荐,治本)

这是最根本、最安全的解决方法,维修人员通常会进行以下步骤:

  1. 安全放电:在打开机壳前,必须使用高压探头或带绝缘手柄的放电棒,对显像管的高压嘴和滤波电容进行充分放电,确保人身安全。

  2. 检查高压泄放电阻

    • 找到连接在行输出变压器(俗称“高压包”)和显像管高压嘴之间的大电阻(通常是几个兆欧姆,功率很大)。
    • 用万用表高阻值档测量其阻值,如果阻值无穷大或远大于正常值,说明已经开路,必须更换同规格的新电阻,这是最常见的故障点之一。
  3. 检查消隐电路

    • 查找与消隐信号相关的晶体管、二极管等元件。
    • 测试这些元件是否损坏,检查相关的偏置电阻是否变值。
    • 模拟关机瞬间,用示波器观察是否有消隐信号输出到电子枪的栅极电路,如果没有,则需修复此电路。
  4. 检查亮度控制电路

    检查控制栅极相关的元件,确保在关机瞬间栅极能保持负压或被有效拉低。

  5. 更换显像管(极端情况)

    如果屏幕已经被烧出一个明显的黑点或亮点,即使修复了电路,这个损伤也是永久性的,对于要求极高的场合,可能需要更换整个显像管,但成本极高,对于ST16这样的示波器来说,通常不划算。

ST16示波器关机出现亮点的根本原因是关机亮点消除电路失效,导致显像管内残余高压将电子束集中在屏幕中心,烧毁荧光粉。

  • 对于用户:请勿自行拆机,可以先尝试“关机前将辉度调至最暗”的临时方法,但最佳选择是联系专业维修人员进行检修
  • 对于维修人员:重点检查高压泄放电阻是否开路,以及消隐电路是否工作正常,维修前务必做好安全放电措施。
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