張前領

（作者單位：河南省杞縣中波轉播臺）

當前，數字調幅（Digital Amplitude Modulation，DAM）全固態(tài)發(fā)射機是各發(fā)射臺的主力機型，該發(fā)射機具有技術成熟、運行穩(wěn)定可靠、效率高的特點，而且具有故障檢測和保護功能。但是DAM發(fā)射機集成度高、電路復雜、接插件多，加之工作環(huán)境復雜、電磁干擾嚴重，所以當DAM發(fā)射機發(fā)生故障時，處理難度大，要求技術人員具有較強專業(yè)技能。一些經驗較少的技術人員在面對故障時往往會感到無從下手，排查的目的性不強，既影響檢修效率，又耽誤安全播出工作。筆者根據多年檢修經驗，提出系統(tǒng)要素檢修方案，通過有序檢測、數據比對、邏輯判斷，可以較快地查出故障，提高檢修效率，為安全播出保駕護航[1]。

1 全固態(tài)發(fā)射機系統(tǒng)要素檢修方案概述

根據功能不同，可將發(fā)射機劃分為若干個系統(tǒng)，復雜的系統(tǒng)可再分成幾個子系統(tǒng)。系統(tǒng)可包含一個或多個功能電路板。系統(tǒng)要素主要包括電源（Power Supply）、處理對象（Object）、處理單元（Processing Unit）、監(jiān)控（Monitor and Control）等。其中，電源給電路提供能量；處理對象指電路處理的對象，如音頻信號；處理單元指對對象進行處置的電路，而且處理單元是電路處理的基本單位，系統(tǒng)由多個電路處理單元組成；監(jiān)控主要是對系統(tǒng)進行監(jiān)測和控制，保護電路。

系統(tǒng)要素檢修的基本步驟是對故障現象進行分析，劃出可疑故障范圍，可能是一個或多個系統(tǒng)，然后通過對處理對象（信號）的檢測，查找出故障系統(tǒng)。按四要素對故障系統(tǒng)檢測時，首先檢查系統(tǒng)電源，判斷故障在不在電源方面。然后檢測系統(tǒng)處理對象（信號），根據在系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)檢測的信號，判斷出故障的處理單元。處理單元是檢測到的故障發(fā)生的基本電路，這時通過基本的技術手段就能確定故障元器件。通過逐級檢查，逐步縮小故障范圍，先由系統(tǒng)到處理單元，再由處理單元到故障元器件。如果檢查發(fā)現系統(tǒng)工作正常，則要檢查監(jiān)控，看是不是監(jiān)控電路故障導致誤報警。

2 全固態(tài)發(fā)射機系統(tǒng)四要素

2.1 電源

電源是檢修方案第一要素，電源正常是電路正常工作的前提條件，也是檢修工作的基礎。電源異常是發(fā)射機發(fā)生故障的常見因素。發(fā)動機電源有測量簡單和故障容易排查的特點。

2.1.1 發(fā)射機配電介紹

在DAM發(fā)射機中，經穩(wěn)壓的三相交流電首先送到變壓器T1，然后經十二相全波整流產生230 V和115 V高壓直流電源。高壓直流電源送到保險分配板分為8組，分別送到功放母板和推動母板給功放模塊供電。

220 V交流經送給變壓器T2，變壓、整流、濾波等產生±8 V、±22 V、30 V、60 V的直流（Direct Current，DC）電源。其中，DC±8 V、DC±22 V送到A39（電源分配板），配送到各個功能電路板；DC30 V給A16（緩沖放大器）和1/32、1/64功放模塊供電，同時作為外部聯鎖和門聯鎖電壓。DC60 V給前置推動供電。

2.1.2 主電源

主電源包括三相交流電輸入、變壓器T1、全波整流濾波器和A24（電源分配板）。這部分元器件少，電路相對簡單；同時，因為在高電壓、大功率、大電流的工作狀態(tài)下，故障時元器件發(fā)熱變色明顯，故障點較易查找。檢修時主要檢查三相交流是否缺相，電壓是否一致與平衡，保險、整流橋、電容等有無異常。

2.1.3 低壓電源

在發(fā)射機中，低壓電源應用廣泛，幾乎所有功能電路板都用到低壓電源。這部分電路線路復雜，接口插頭多，負載端差異大，故障率高。低壓電源的輸入來自A39（電源分配板），由各自電路板穩(wěn)壓后，供給電路使用。當發(fā)生電源故障時，往往是穩(wěn)壓電路出了問題。常用穩(wěn)壓電路有三種方式，包括穩(wěn)壓管形式、集成三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓形式、穩(wěn)壓集成塊（UC3834）穩(wěn)壓形式。以下談談低壓電源檢修的方法和經驗[2]。

低壓電源檢查的常規(guī)流程是先檢查保險是否熔斷。如果沒有熔斷，就檢查輸入電源電壓是否正常，當無電壓或電壓低于正常值時，排查方向有插排插頭接觸不良、電源線、傳輸線路不通、元器件阻值變大等。如果保險熔斷，可分為三種情況：第一種情況，瞬間電流沖擊或保險管座氧化，需更換保險管座；第二種情況，穩(wěn)壓電路故障，查對應的穩(wěn)壓電路，易故障的元件有三端穩(wěn)壓器（MC78系列、79系列）、UC3834和穩(wěn)壓管；第三種情況，負載端短路，檢查相應處理單元。

2.2 處理對象

音頻信號和射頻信號是發(fā)射機的處理對象。音頻和射頻信號就像“經絡”一樣把機器各部分串接起來。四要素中，對象要素是查找故障的鑰匙，通過對系統(tǒng)對象（信號）的檢測，可以逐步縮小并確定故障范圍，相當于對一個生產線上不同的環(huán)節(jié)進行“質檢”，查找出不合格生產車間。對于一個系統(tǒng)或處理單元，若輸入信號無或者不合格，則說明故障在前級電路；若輸入信號正常，輸出信號異常，說明本級電路故障；輸出信號正常，再檢查后級電路?？梢妼μ幚韺ο蟮臋z查很關鍵，必須掌握信號在各個環(huán)節(jié)的特征（幅度、波形等）。下面介紹信號傳輸流程和信號特征的變化。

音頻信號的處理流程：10 dBm平衡音頻信號送到A35，進行多重處理，產生一個“音頻+直流”復合信號，直流-3 V，音頻幅度6 Vp-p；該信號送到A34，進行A/D轉換產生12 bit的數字音頻信號，再送至A36，產生48路控制信號，控制末級功放的開關。輸出低電平時，B-電源控制對應功放開通，輸出高電平時，則關閉功放。

射頻信號的處理流程：振蕩器（A17）產生一個4～4.5 Vp-p的方波信號，送到A16進行放大到預推動場效應晶體管（MOS管）柵級所需要的23 Vp-p，再經預推動、推動兩級放大，最后將射頻驅動信號分配給42個末級功放模塊。射頻通道的主要功能就是放大、提高負載能力。射頻信號是否正常，一般要測量后極放大器MOS管的柵級電壓來判斷，23 Vp-p左右是正常情況，若低于20 Vp-p或高于25 Vp-p，則說明是前級系統(tǒng)故障。

還有一種信號是邏輯控制信號，作用是處理操作指令、控制發(fā)射機動作，其處理流程包括產生、處理與指令顯示到控制邏輯的實現一系列處理過程?？刂菩盘柊ú僮髦噶詈凸收袭a生指令。這類信號邏輯性強，流程煩瑣，優(yōu)勢是可全程測量，從而可根據邏輯關系，檢查推斷出故障部位。下面介紹“低功率”開機指令產生流程（見圖1），以加深了解邏輯控制信號。

如圖1所示，按下“低功率”開機鍵，V3導通，集電極低電平送到N37（MC14490整形、消除抖動）的10腳，再由6腳送到N38（74LS148，編碼）、N40（74HC138，譯碼）由13腳經反向相變?yōu)楦唠娖剿偷絅42（74HC175，指令鎖存）12腳，高電平再送N43（74LS08N，與門）9腳，N43起封鎖作用，與門的另一端接一類故障和關機信號（低電平）。遇到這種情況，8腳將保持低電平，信號不再傳遞。正常情況8腳高電平，送N53（74HC27，或非門）12腳變?yōu)榈碗娖介_機指令，經N51（整形、倒相）變?yōu)楦唠娖剿偷絅50（74HC123）的2腳，單穩(wěn)態(tài)電路N50觸發(fā)，輸出1.6 s的開機脈沖，接觸器K1動作，高壓供電，發(fā)射機開機。

2.3 處理單元

找到故障單元，通過電路檢查、元器件測量，即可查出故障元器件，排除故障。因處理對象的不同，處理單元的結構差異較大。音頻部分和邏輯控制信號部分工作電壓低，方便對信號進行跟蹤、檢測，較容易確定故障點。而射頻部分是高電壓和大電流，又位于封閉的綜合母板上，不能連續(xù)檢測和跟蹤，所以處理單元范圍大，需要經過復雜檢查分析，才能查出故障原因。這類故障的典型例子就是功放模塊故障。

功放模塊故障是較為常見的故障，這與它的結構特點有密切關系。功放模塊采用MOS管按電橋形式連接，故稱橋式功放。功放模塊在射頻信號的正負半周，兩個一組輪流導通。該功放優(yōu)點明顯，效率高、穩(wěn)定性好。缺點是對輸入信號要求高、前后級電路匹配度高。檢修時，第一，檢查驅動信號，驅動信號兩部分要求同幅同相，若相位不一致，會使同側兩個MOS管同時導通，等同+230 V接地直接燒壞，相位差理論上不超過±4度。第二，檢查B+、B-電源與B+和B-電源控制MOS管的截止和導通，異常時MOS管不能可靠地導通或截止，工作在放大區(qū)，時間一久會發(fā)熱燒壞MOS管。第三，檢查功放模塊的輸出通道，反向電壓可以輕易擊穿MOS管，檢查合成變壓器、補償線圈等有無異常。第四，檢查功放模塊的自身因素，包括變壓器、MOS管參數不一致、輔助電路，散熱、灰塵等因素[3]。

2.4 監(jiān)控

通過信號檢查確定系統(tǒng)工作正常時，檢查監(jiān)控電路。監(jiān)控電路的作用是對某個對象進行監(jiān)測，異常時顯示故障，并根據危害程度產生操作指令，采取相應控制措施，保護發(fā)射機。監(jiān)控電路包括取樣、處理、檢測、顯示和控制等環(huán)節(jié)。這部分電路故障時，會產生錯誤的故障指示，影響發(fā)射機的正常運轉。

監(jiān)控電路檢查的常規(guī)流程如下。首先，對監(jiān)測對象取樣。取樣可分為直接取樣和間接取樣。直接取樣的對象一般是直流電壓；而間接采樣對象是射頻信號，一般采用變壓器耦合，經檢波整流濾波處理變直流電平作為樣值。采樣電路檢修時側重檢查變壓器、整流管、濾波電容和傳輸線路。其次，將取樣值送到比較器，比較器多采用LM339A芯片，將取樣值和設置的參考電壓相比較，判斷取樣值是否正常。在檢修中要注意檢查參考電壓的值，如果設置不當，則容易引起誤報警。再次，將檢測結果送到顯示驅動電路，驅動雙色二極管故障顯示。通常低電平（L）代表故障，紅燈報警。另一路送到控制電路，產生相應動作保護發(fā)射機[4]。

下面以預推動系統(tǒng)為例，說明監(jiān)控電路的工作原理。如圖2所示，變壓器T6、二極管VD5、C2等完成射頻信號轉換和采樣；樣值送到比較器N44的6腳，7腳為參考電壓（2 V），正常情況N44低電平，經反相器N55C變?yōu)楦唠妷?，顯示綠燈。故障時，6腳電壓低，比較器輸出高電平，紅燈故障報警，另一路經N55C反相變低電平（故障電平）送到控制電路關功放。N54為封鎖電路，在A17、A16有故障時，13腳送來低電平，N54輸出低電平，預驅動故障將不顯示。

3 故障檢修實例

故障現象：DAM發(fā)射機顯示板緩沖放大紅燈亮，發(fā)射機關機[5]。

原理分析：如3圖所示，30 V由XT1-23送入，經VD5穩(wěn)壓15 V給前兩級放大器供電，另一路直接給第三級放大電路供電。驅動信號是4.5 Vp-p方波由XT1-39送入，經過三級放大到幅度約為30 Vp-p方波，經耦合網絡，由X1-5輸出。

檢修時，將緩沖放大器作為一個系統(tǒng)，先查電源，XT1-23端30 V正常。處理對象為射頻信號，XT1-39輸入信號正常，示波器測量后級預推動級MOS管柵電壓，無異常，判斷緩沖放大器故障。檢測系統(tǒng)內射頻信號流程，檢測V1的供電、射頻信號均正常，判斷故障在后級處理單元，再測C3射頻信號正常，判斷故障在耦合網絡。經檢查是L2損壞，更換后，故障排除。

4 結語

檢修工作是一項專業(yè)性很強的技術工作，科學有效的檢修方案和流程有利于提高檢修效率。本文通過對筆者自身長期檢修實踐經驗的總結，提出系統(tǒng)要素檢修方案，期望為相關工作提供借鑒或參考。