PB緩沖級(jí)切換原理和故障分析

陳斌

【摘要】本文介紹了DX-600發(fā)射機(jī)緩沖級(jí)電路部分一例故障分析、查找和處理過(guò)程，希望能給同行們一些借鑒和參考。不當(dāng)之處，希望批評(píng)指正。

【關(guān)鍵詞】緩沖放大器;驅(qū)動(dòng)編碼板;預(yù)驅(qū)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)

我臺(tái)維護(hù)的是美國(guó)Harris公司生產(chǎn)的DX600發(fā)射機(jī)。它最大特色是模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。單個(gè)PB單元有239個(gè)模塊。除了緩沖放大器，其它的都應(yīng)用了同一種功率放大模塊。緩沖放大器由放大射頻信號(hào)的緩沖器和兩個(gè)推挽電路組成。其輸入信號(hào)來(lái)自射頻接口的5Vpp射頻方波，輸出信號(hào)為20Vpp，用來(lái)給預(yù)驅(qū)動(dòng)級(jí)PD1模塊作為輸入激勵(lì)信號(hào)。因此，該板在射頻通路上是十分重要的。如該板發(fā)生故障將引發(fā)PB-DS2關(guān)機(jī)故障。因此，要熟悉該板的工作原理和處理方法十分重要。

1.PB-DS2故障應(yīng)急處理

2014-8-27，A01機(jī)PB1在試機(jī)時(shí)出現(xiàn)甩PB故障，重新并機(jī)也不成功。故障現(xiàn)象：PB1中機(jī)柜lED故障顯示板（1A42）顯示DS2故障。故障處理：由于臨近開(kāi)機(jī)，故應(yīng)急處理，將驅(qū)動(dòng)編碼板（1A7）的預(yù)驅(qū)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)S1倒至B邊，恢復(fù)并機(jī)，故障排除。故障分析：該故障沒(méi)有出現(xiàn)DS3（預(yù)驅(qū)動(dòng)）和DS4（低驅(qū)），DS11（A/D轉(zhuǎn)換出錯(cuò)）的錯(cuò)誤提示。懷疑故障點(diǎn)很可能出現(xiàn)在緩沖電壓取樣檢測(cè)電路上。重新緊固1A7J8和更換緩沖放大板（1A4），倒回A邊故障消失。

故障現(xiàn)象分析：PB1-DS2故障，說(shuō)明緩沖放大器輸出到預(yù)驅(qū)動(dòng)級(jí)的RF激勵(lì)電平過(guò)低或消失。有以下幾類原因：

（1）緩沖放電器（1A4）故障。將驅(qū)動(dòng)編碼板1A7的預(yù)驅(qū)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)S1由A邊切換到B邊位置，即選擇緩沖放大器B的輸出。重新開(kāi)機(jī)，如果故障消失，則證明是緩沖放大器A邊有故障。同理B邊。

（2）緩沖放大器（1A4）電源故障。正常HIGH POWEER（95%Mod）@1khz（發(fā)射機(jī)高功率，95%調(diào)幅度，送入1KHZ單音周信號(hào)）時(shí)，用驅(qū)動(dòng)多用表測(cè)得緩沖級(jí)電壓約為24VDC。如果該電壓異常，應(yīng)檢查從低壓電源板（1A56）-電源分配板（1A34）-驅(qū)動(dòng)編碼板（1A7）的+35VDC電源通路。

（3）在驅(qū)動(dòng)編碼板（1A7）采樣檢測(cè)電路故障。

（4）相關(guān)電纜頭接觸不良。

2.緩沖放大板（1A4）

做為RF通路的前級(jí)。用于放大射頻信號(hào)。緩沖放大器的射頻輸入信號(hào)來(lái)自射頻接口板5Vpp射頻方波，輸出為20Vpp預(yù)驅(qū)動(dòng)級(jí)信號(hào)。

2.1 預(yù)驅(qū)動(dòng)電源

如圖一在發(fā)射機(jī)PB單元里，預(yù)驅(qū)動(dòng)電源保險(xiǎn)是安裝在緩沖放大板上。其中DS1～DS4為預(yù)驅(qū)動(dòng)電源狀態(tài)。DS1和DS3為F1和F2保險(xiǎn)故障指示燈。DS2和DS4指示在預(yù)驅(qū)動(dòng)電源工作在A、B哪一邊。發(fā)射機(jī)在待機(jī)狀態(tài)下，預(yù)驅(qū)動(dòng)電源是不工作的。

2.2 緩沖電源

在PB電源供電中，緩沖級(jí)電源是由低壓電源板（1A1）提供的由低壓電源分配板（1A46）經(jīng)1R2可調(diào)電阻供給緩沖級(jí)推挽電路。從圖二可以看出RF輸入（激勵(lì)）和緩沖級(jí)電壓都是采用并聯(lián)方式驅(qū)動(dòng)的。工作時(shí)，緩放的A、B邊始終都是同時(shí)工作的。

2.3 緩沖級(jí)工作時(shí)測(cè)試值

我們可以通過(guò)PB單元右機(jī)柜的驅(qū)動(dòng)多用表方便地測(cè)量出緩沖級(jí)、預(yù)驅(qū)動(dòng)級(jí)和驅(qū)動(dòng)級(jí)的電平值。如表一所示：

表一

PARAMETER 高功率（Carrier） 高功率（95%Mod）@1khz

PREDRIVER IDC（AMPS） 0.8 0.8

PREDRIVER VDC（VOLTS） 121 120

BUFFER（VOLTS） 24 24

DRIVER VDC（VOLTS） 129 127

DIRVERS LT 129 128

DIRVERS RT 129 129

2.4 緩沖A、B和預(yù)驅(qū)動(dòng)采樣

該采樣電路在驅(qū)動(dòng)合成母板上，輸出到驅(qū)動(dòng)編碼板進(jìn)行電平比較。如果緩沖A/B和預(yù)驅(qū)動(dòng)采樣電平值小于檢測(cè)電路的基準(zhǔn)值將送出電源故障信號(hào)到發(fā)射機(jī)接口板，最后到控制板（1A31）進(jìn)行故障處理（見(jiàn)圖三）。

3.預(yù)驅(qū)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)S1

該開(kāi)關(guān)在PB右機(jī)柜前門，當(dāng)發(fā)射機(jī)由于緩沖級(jí)或預(yù)驅(qū)動(dòng)級(jí)的故障導(dǎo)致射頻信號(hào)小或無(wú)時(shí)，可切換該開(kāi)關(guān)。進(jìn)行應(yīng)急播出（見(jiàn)圖四）。

該電路在驅(qū)動(dòng)編碼板上，工作原理：

當(dāng)預(yù)驅(qū)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)S1切換到A邊時(shí)，Q3基極得到高電平信號(hào)，使Q3導(dǎo)通，C24經(jīng)R51對(duì)地進(jìn)行放電，經(jīng)過(guò)時(shí)間常數(shù)τ=C24×R51=47uf×18=0.8ms后，C24正極為低電平，Q4Q5全部截止。從三極管Q5集電極送出PD_ON高電平信號(hào)進(jìn)入U(xiǎn)7（22V10）邏輯控制芯片允許預(yù)驅(qū)動(dòng)模塊工作。同時(shí)，在驅(qū)動(dòng)合成母板上的預(yù)驅(qū)動(dòng)繼電器的線包得電動(dòng)作。從而完成預(yù)驅(qū)動(dòng)級(jí)電源和激勵(lì)的倒換置A邊過(guò)程。這里需要說(shuō)明的是：Q4、Q5前面的電解電容配合后面的電阻起延時(shí)作用，目的是在預(yù)驅(qū)動(dòng)剛剛上電和剛剛切換后的激勵(lì)空白期要發(fā)送一個(gè)低電平信號(hào)給U7用來(lái)關(guān)斷驅(qū)動(dòng)級(jí)，因?yàn)樵趧倓偵想姾蛣倓偳袚QA邊的過(guò)程中對(duì)于驅(qū)動(dòng)級(jí)來(lái)說(shuō)是欠激勵(lì)狀態(tài)，如果此時(shí)U7仍然命令驅(qū)動(dòng)級(jí)開(kāi)通則會(huì)燒毀驅(qū)動(dòng)級(jí)，這個(gè)原理跟大臺(tái)階欠激勵(lì)要強(qiáng)制關(guān)機(jī)相似（見(jiàn)圖五）。

當(dāng)預(yù)驅(qū)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)S1切換到B邊時(shí)，Q3基極是低電平，Q3截止，電路對(duì)C23和C24充電，經(jīng)時(shí)間常數(shù)τ1=C24×R55=47ms后，Q5截止，如圖六此時(shí)預(yù)驅(qū)動(dòng)繼電器的線包失電，預(yù)驅(qū)動(dòng)RF輸出繼電器K1和預(yù)驅(qū)動(dòng)電壓切換繼電器K2常閉接點(diǎn)閉合，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)驅(qū)動(dòng)B邊輸出的電源和激勵(lì)準(zhǔn)備。從經(jīng)時(shí)間常數(shù)τ2=C23×R53=100ms后，Q4也截止，從三極管Q4集電極送出PD_ON高電平信號(hào)。解除預(yù)驅(qū)動(dòng)模塊的封鎖，允許預(yù)驅(qū)動(dòng)模塊工作。

C23和C24設(shè)置容量不同另一個(gè)原因：因?yàn)镻LC發(fā)出的電子信號(hào)抖動(dòng)時(shí)間很短大概是um級(jí)別的。而S1的機(jī)械開(kāi)關(guān)抖動(dòng)時(shí)長(zhǎng)大概是ms級(jí)別的。應(yīng)對(duì)不同的抖動(dòng)要布置不同的延時(shí)電路。

不管如何倒換S1時(shí)，預(yù)驅(qū)動(dòng)模塊AB肯定有一邊要工作。預(yù)驅(qū)動(dòng)繼電器線包得15VDC電，在驅(qū)動(dòng)合成母板上的K1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，B邊預(yù)驅(qū)動(dòng)輸出。此時(shí)在驅(qū)動(dòng)編碼板上TP1為3.5V，而TP2為0V。在驅(qū)動(dòng)編碼板上（1A7）預(yù)驅(qū)動(dòng)選擇開(kāi)關(guān)S1切換了預(yù)驅(qū)動(dòng)級(jí)的電源和激勵(lì)。

4.緩沖/預(yù)驅(qū)動(dòng)電平傳感電路（見(jiàn)圖七）

電路分析：當(dāng)驅(qū)動(dòng)合成母板上的K1和K2線包得電時(shí)，PD_RELAY_ON為低電平信號(hào)。此時(shí)電壓比較器U15-2輸出恒為高電平。J3-19的緩沖故障信號(hào)由U15-9決定。當(dāng)驅(qū)動(dòng)合成母板上的K1和K2線包失電時(shí)，PD_RELAY_ON為高電平信號(hào)，此時(shí)由于整流管CR1的作用，U15-1輸出恒為高電平。J3-19的信號(hào)電平值由U15-5決定。我在實(shí)際測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，S1切換開(kāi)關(guān)大都出現(xiàn)接觸不良的情況。導(dǎo)致在應(yīng)急切換時(shí)，繼電器K1、K2不動(dòng)作。我們可以通過(guò)將S1開(kāi)關(guān)倒置A邊，用萬(wàn)用表測(cè)量TP1（B邊緩沖取樣）的電平值，如果TP1無(wú)變化（0-3.5VDC變化），說(shuō)明S1倒換開(kāi)關(guān)失效需要更換。

5.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)本文可以了解緩沖/預(yù)驅(qū)動(dòng)切換工作原理，掌握切換失效的原因和處理方法。作為一名機(jī)房維護(hù)人員，首先應(yīng)該熟悉故障的監(jiān)測(cè)及保護(hù)原理進(jìn)行深入分析的同時(shí)，還要對(duì)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)細(xì)小異態(tài)不放過(guò)。只有這樣才能保障我們廣播發(fā)送事業(yè)。