DX型中波發射機PB200單元模擬輸入板電源軟故障處理實例

【摘 要】DX型中波發射機是一種全固態數字調幅中波廣播發射機，對大功率DX型中波發射機來講，最小單元為PB200（DX-200），具有體積小、效率高、指標好等諸多優點，發射機由成千上萬只器件組成，控制線路比較復雜，出現故障幾率較高，維護先進的發射機設備需要多方面的專業知識，熟練和正確地使用儀器不但能正確的測試發射機的運行情況，及時發現故障隱患，同時在處理故障和異態時，能準確找到故障根源，及時處理故障。本文主要介紹數字示波器和波形觀測法，并結合處理某臺DX中波發射機PB200單元模擬輸入板電源軟故障進行闡述。

【關鍵詞】DX型中波發射機 示波器 波形觀測法 軟故障 接觸不良

1 示波器簡介

示波器是一種測量儀器，在電子設備生產和維護領域，得到了極為廣泛的應用，它是一種圖形顯示設備，描述電信號的波形曲線。這一簡單的波形能夠說明信號的許多特性：信號的時間和電壓值，振蕩信號的頻率，脈沖信號的脈寬、上升沿、下降沿等參數，信號的直流成份和交流成份，信號的噪聲值和噪聲隨時間變化的情況，以及比較多個信號波形情況。示波器的種類很多，按照對被測信號處理方式來說，主要分為模擬示波器和數字示波器兩種。

模擬示波器提供眼見為實的波形，在規定的帶寬和電壓要求內，可放心進行測試。優點是操作簡單，垂直分辨率高，數據更新快，實時帶寬和實時顯示。數字示波器優點是充分利用記憶、存儲和處理，以及多種觸發和預前觸發功能，將捕捉到的波形通過A/D轉換數字化處理，再存入數字儲存器中。讀出時，將存入的數字化波形信號經D/A轉換，還原成捕捉到的波形，然后在熒光屏上顯示出來。它采用大規模集成電路和微處理器，在微處理器的統一指揮下工作，具有自動化程度高、功能強等特點。

2 波形觀測法

常用發射機故障處理，技術人員一般都采用萬用表測量元器件的電壓，也就是電壓測量法，只能檢測電路的靜態，對于電路變化的動態則無法確定。而波形觀測法是用示波器觀察電路中各測試點波形的形狀、幅度、周期等，來判斷元器件是否損壞變質或其它原因引起故障的方法，能檢查電路的動態功能是否正常，所以檢測結果更為準確、可靠。下面介紹使用示波器注意事項和方法要領。

2.1 注意事項

（1）注意示波器輸入阻抗對被測電路的影響，必要時應使用10︰1固定衰減探頭進行檢測。（2）注意被測電路中電壓對示波器輸入端器件的影響。設Ud為直流電壓，Ua為信號電壓值，Umax為示波器可測量的最大輸入電壓，則Umax≥Ua+Ud。波形觀測法是一種觀察波形是否與正常工作時相符的檢測方法，所以有正常運行時的有關電路測試點波形資料，就顯得十分重要了。

2.2 方法要領

用示波器觀測有疑問電路的輸入和輸出信號波形，如果有輸入信號而無輸出信號，或輸出信號波形太差，則問題存在于被測電路中。數字示波器優點：發射機軟故障即故障現象時有時無，一時難以發現規律的故障，通常是一閃即逝的信號，用模擬示波器無法完成捕捉，因為人眼根本無法觀察到故障出現時的波形變化。但使用數字示波器的儲存功能可以進行有效捕捉。技術人員可以對用數字示波器捕捉到的故障信號波形逐步分析后，再進行下一步的捕捉，逐步縮小故障范圍，最終確定故障根源，并予以正確處理。

3 模擬輸入板電源軟故障處理實例

3.1 故障現象

某臺DX-400發射機并機400kW播出時，PB1單元LED板顯示模擬輸入板電源故障，射頻封鎖一次，機器自動恢復正常。此故障有時一天能出1～3次。

3.2 故障查找和分析

故障發生后，打開中機柜柜門，查看模擬輸入板電源指示正常，用萬用表測各直流電壓無異常。初步斷定可能線路有干擾或某些器件性能不好，或者供電線路有接觸不良等情況。對軟故障查找要有耐心；因為出現次數比較頻繁，查找相對比較容易，因正處于播出中，不能對有關插接件進行按壓來查找此故障。圖1所示模擬輸入板供電線路走向及電源故障檢測控制通路。

從控制板送到模擬輸入板的+18V、+8V和-18V直流電源通過各自的2A保險，經過U24、U22和U23穩壓器，分別被穩壓成+15V、+5V和-15V。每只穩壓器輸出都接有一只電源指示燈，穩壓器工作正常時，亮綠色。為能夠監測各穩壓器工作情況，+18V電源和+8V電源分別通過兩只二極管或在一起送到U29穩壓器輸入端，輸出+5VB電源。+5VB電源經過一串電阻分壓網絡，用來作為比較器U15的反相或同相輸入端的基準電壓，而每個電源的分壓都連接相應的U15輸入端。當三個電源輸出正常時，即U15同相輸入端比反相輸入端電壓高時，輸出端為+5V，這個電壓加到U15-10反相輸入端，U15-11同相輸入端接+5VB電源分壓的+2.5V，此時U15-13輸出端為0V，Q2（NPN）截止，J2-7為+5V（高電平）。當其中有一個穩壓器壞或者輸出降得很低，相應的比較器輸出端為低電平，電源故障指示燈DS4亮紅色，使U15-13輸出端為高電平，Q2飽和導通，J2-7為低電平，送到控制器板J1-7上，通過U25鎖存器鎖存，一路送到U19故障門1（PAL塊）塊，輸出RF封鎖信號將所有大臺階和二進制射頻放大器關斷；另一路送到二極管板，顯示模擬輸入板電源故障。為徹底找出產生軟故障的根源，技術人員使用HP54600B型數字示波器進行查找，此示波器為雙通道示波器，可同時觀測兩個測試點，因為引起故障的原因比較多，測試點也多，受到只有一臺數字示波器的限制，不能對各測試點同時觀測，只能分步驟從后向前進行觀測查找。

查找分析步驟如下：

（1）首先要確定是控制板還是模擬輸入板引起的故障，將示波器CH1探頭接R154下端（U15-13），CH2探頭接TP42，選用合適的垂直幅度擋位和時間擋位，按電壓測量鍵，再按示波器顯示有效值下方的軟鍵，分別選擇CH1和CH2的有效值，按自動儲存功能鍵，所有存儲的波形都以半亮度顯示在屏幕上，最近一次出現的波形則以全亮度顯示在屏幕上。當PB1模擬輸入板電源故障再次出現時，示波器把故障跳變信號軌跡儲存，圖像如圖2A所示，在0.00S時，R154下端電壓波形上跳變，TP42測試點的電壓波形出現下跳變，即U15-13瞬間為高電平，Q2飽和導通，產生模擬輸入板電源故障低電平信號送到控制板上，由此可以排除控制板出現故障的可能。

（2）繼續向前查找故障，將示波器CH1探頭接TP20（-15V），CH2探頭接TP21（+15V），選用合適的垂直幅度擋位和時間擋位，在儲存欄中按清除按鍵，清除原儲存波形，繼續儲存當前信號波形。當PB1模擬輸入板電源故障再次出現時，示波器把故障跳變信號軌跡儲存，圖像如圖2B所示，TP21測試點的電壓波形出現斜坡下降的軌跡，使用示波器游標功能，測得故障波形最低點距地為+13.28V，由此初步排除比較器U15和高頻旁路電容以及-15V電源出現故障的可能，故障與+15V電源有關。

（3）繼續向前查找故障，將示波器CH1探頭接TP18（+8V），CH2探頭接TP29（+18V），按清除按鍵，清除原儲存波形，繼續儲存當前信號波形。在巡機時發現示波器波形有變化，圖像如圖2C所示，TP29測試點的電壓波形出現兩次斜坡下降的軌跡，使用示波器游標功能，測得故障波形最低點距地為+15.16V，因送到U24穩壓器的電壓不算太低，所以沒有引起模擬輸入板電源故障，但由此初步排除+8V電源出現故障的可能。

（4）繼續向前查找故障，將示波器CH1探頭接到TP29（+18V），CH2探頭接控制板TP24（+18V），把CH2的參考接地位置移到屏幕下方，為了方便觀測，按清除按鍵，清除原儲存波形，繼續儲存當前信號波形，當PB1模擬輸入板電源故障再次出現時，示波器把故障信號軌跡儲存，圖像如圖2D所示，TP24測試點電壓波形在有上揚趨勢，使用示波器游標功能，測得故障波形最低點距地為+16.88V，TP29測試點電壓波形同圖2C中CH2所示一樣斜坡下降，測得故障波形最低點距地為+14.38V；這兩個測試點前后波形應該是一樣變化，但是我們所觀察到的波形信號卻不一致，而且故障點電壓幅度相差2.5V，由此故障范圍縮小到兩測試點之間。兩測試點間部件由F3（2A）保險和兩板間P10-1到P4-1電源帶狀電纜導線組成。

3.3 故障處理

利用周二停機檢修時間，斷機器高、低壓供電后，查看模擬輸入板F3保險接觸正常，用HP多用表電橋擋測量P10-1到P4-1電源供電線路阻值，并用手分別觸動帶狀電纜P4和P10插頭，發現觸動P10插頭時，阻值有明顯變化，拔下P10插頭，對J10-1的插針表面進行鍍錫處理，使插頭與插座接觸良好，測其接觸阻值為26mΩ。在以后的播出中，PB1再也未出現模擬輸入板電源故障。

4 結語

維護DX型中波發射機需要特別注意：因為發射機體積小，有些電路板和器件是安裝在門的內側的，值機人員盡量在播出中減少開門次數，即只有在檢修和處理與其相關故障時才可開門，這樣安裝在門上電路板的連接帶狀電纜插頭產生接觸不良和內部電源線或控制線折斷的情況將大大減少。波形觀測法的使用要求是對發射機各部分線路以及工作原理要十分熟悉，并能正確熟練使用數字示波器的各項功能，這樣通過波形觀測法對一些軟故障的查找和分析，將變得更加科學和有效，并且能大大節省故障處理時間。希望本文能給同行們帶來一些幫助。

作者簡介：于春洪（1966—），女，北京人，本科，北京師范學院（現為首都師范大學），高級工程師，研究方向：無線電臺管理局教育培訓。