示波器是波形的窗口,當有各種異常的時候,可以很容易從波形觀察,所以我鼓勵我同事使用,以此提高效率。然而若長期依賴于示波器,就會喪失推理分析能力,我特別看重自身的推理分析能力,因為當有一些疑難雜癥出現(xiàn)的時候,示波器也不見得好用,我舉了兩個例子。
1、冥王星的發(fā)現(xiàn),先是通過理論計算出位置,再用望遠鏡觀察,最后通過多張圖片比對才發(fā)現(xiàn)的。因冥王星太遠太小太暗,若沒有從理論上計算出大概的位置,再用望遠鏡觀察,幾乎不可能發(fā)現(xiàn),而理論計算,可以認為是一種推理過程。
2、在做高頻感應加熱電源初期,客戶反饋有些時候電源輸出功率很大,剛開始不在意,但出貨量多了后,這個現(xiàn)象比較普遍,于是在公司花了2天時間重現(xiàn)了這個現(xiàn)象,確實出現(xiàn)功率突變,工作電流從20多A跳到40A,于是用示波器長期觀察,包括更換主板,折騰了一周,沒有發(fā)現(xiàn)異常,這說明這個問題特別隱蔽,波形差異小的我們無法分辨,需要通過理論分析才行,于是我花了3天時間,一步步演化波形的各種變化,終于發(fā)現(xiàn),在高頻電源諧振鎖相偏中性的時候,存在逆變H橋死區(qū)偏移現(xiàn)象,這個死區(qū)偏移之后,直接從波形上看,很難發(fā)現(xiàn),因為波形鎖相住了,看上去差不多,但是若明確是這個問題,可以發(fā)現(xiàn)死區(qū)偏移的一個特征,那就是死區(qū)引起的轉(zhuǎn)折點的位置是有差異的。仔細觀察死區(qū)波形的轉(zhuǎn)折點,發(fā)現(xiàn)了這個問題,之后把鎖相位置調(diào)到偏感性一些,這個問題解決。
醫(yī)生用的各種儀器,比如B超等,等價于示波器,因為有了B超這個工具,哪怕普通人稍微培訓一下都能當醫(yī)生,而這個能力在B超這個設(shè)備本身,而不是這個醫(yī)生的水平,這是典型的弱化案例。我不反對使用示波器,但我反對弱化自身的邏輯推理能力,反而想盡各種辦法提高自己的邏輯推理能力。自身內(nèi)心的邏輯推理能力,是建立在初期的實踐基礎(chǔ)上,大量使用示波器的基礎(chǔ)上,所以我鼓勵我的同事,尤其是初學者大量使用。
做高頻電源中期,遇到了一位香港老先生,他比較了解美國的新技術(shù),給我灌輸了一套高精準的設(shè)計思路:在工業(yè)設(shè)備中植入一臺高速的信號采集設(shè)備,等價于一臺高速的示波器,高于工作頻率幾倍幾十甚至幾百倍的實時采樣分析,一旦發(fā)現(xiàn)有異常,就調(diào)整工作波形,實現(xiàn)前置控制,而我們普通教科書講解的都是后置反饋控制方式,這種方式的實時性差很多,后級功率管需要較大的冗余。前置實時控制相對于后置反饋控制,技術(shù)含量較高,實現(xiàn)難度大,但是因為精準控制,雖然提高了研發(fā)成本,但因為精準控制,降低發(fā)熱量、降低功率管冗余、縮小設(shè)備體積、降低設(shè)備硬件成本,好處多多,所以我現(xiàn)在做的工業(yè)電源,都朝這條高精準的思路走。比如高頻感應加熱電源的相位,我就用50MHz的速度去觀察500~1MHz的工作波形,實時鎖相。
最后我總結(jié)認為,示波器使用存在三個境界,一是在外面,作為測量工具;二是在心中,作為邏輯推理;三是做到設(shè)備里面,實時監(jiān)控設(shè)備運行。