Multisim仿真軟件在培訓(xùn)及故障處理中的應(yīng)用

陶 金（國(guó)家新聞出版廣電總局二〇二四臺(tái)，佳木斯，154025）

Multisim仿真軟件在培訓(xùn)及故障處理中的應(yīng)用

陶 金
（國(guó)家新聞出版廣電總局二〇二四臺(tái)，佳木斯，154025）

Multisim軟件又稱為虛擬電子工作平臺(tái)，在本世紀(jì)90年代初由一家加拿大開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。該軟件圖形界面直觀，器件庫(kù)種類多樣，仿真能力強(qiáng)大，測(cè)試儀器豐富等特點(diǎn)。該軟件在廣播發(fā)射技術(shù)培訓(xùn)與故障處理中發(fā)揮了重要的作用。

Multisim；仿真電路；職業(yè)培訓(xùn)

1 調(diào)幅度仿真

對(duì)于調(diào)幅廣播來(lái)講，邊帶波功率是傳送音頻的有效功率。

設(shè)備維護(hù)人員在日常值班通過(guò)調(diào)制解調(diào)儀來(lái)觀察播音中的發(fā)射機(jī)調(diào)幅度大小。在以往的培訓(xùn)中通常采用理論計(jì)算、圖形或者信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生不同調(diào)制幅度波形的方式進(jìn)行，方式比較生硬、不直觀也不方便?，F(xiàn)在可以通過(guò)Multisim仿真軟件選取FM電源，在設(shè)置中進(jìn)行不同調(diào)幅度。

2 VHF濾波器濾波范圍

為降低大功率發(fā)射機(jī)的諧波和甚高頻輻射，通常在發(fā)射機(jī)的輸出端接入一個(gè)大功率低通濾波器，用以濾除諧波分量和40MHz以上的甚高頻，減小其干擾。DF500A型發(fā)射機(jī)VHF濾波器是低通濾波形式，同軸結(jié)構(gòu)，由13節(jié)不同長(zhǎng)度、特性阻抗交替呈現(xiàn)高低的傳輸線級(jí)聯(lián)而成，傳輸線的特性阻抗分別為12Ω和170Ω。

在這里我們對(duì)發(fā)射機(jī)的VHF濾波器電路進(jìn)行仿真，如圖2所示。先按等效電路圖建立仿真電路，通過(guò)使用仿真軟件中的虛擬網(wǎng)絡(luò)分析儀，將網(wǎng)絡(luò)分析儀仿真激勵(lì)信號(hào)設(shè)置在1～200MHz（短波頻帶3～30MHz），仿真后的圖形可以看到濾波器出1～200MHz激勵(lì)信號(hào)下濾波器濾波狀態(tài)。在40MHz對(duì)信號(hào)衰減非常明顯，超過(guò)40MHz以上對(duì)信號(hào)呈現(xiàn)高阻狀態(tài)。充分說(shuō)明了該濾波器可以濾除40MHz以上的高次諧波，并且濾波低通效果非常明顯。

圖1 m=50%時(shí)調(diào)幅波的波形

圖2 VHF濾波器仿真圖形

3 典型故障分析

對(duì)于發(fā)射機(jī)維護(hù)工程師來(lái)說(shuō)，遇到故障是很平常的事情。當(dāng)發(fā)射機(jī)出現(xiàn)故障無(wú)法播音首先要做的是尋求代播減少停播時(shí)間，再進(jìn)行故障處理。例如：在處理DF500A型發(fā)射機(jī)前級(jí)整流橋故障時(shí)，維護(hù)工程師只能將受損的二極管進(jìn)行更換。用示波器在高壓狀態(tài)下觀察故障電路的輸出波形是不可能也是不允許，這樣做可能會(huì)引起一系列的電路故障甚至?xí)垢匾脑骷軗p。

1）故障現(xiàn)象：播音中，發(fā)射機(jī)掉高壓，上位機(jī)告警：“前級(jí)陰流”保護(hù)，值班人員手動(dòng)合高壓無(wú)效，電控機(jī)箱內(nèi)有異味。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)為前級(jí)屏極整流橋中二極管擊穿，更換二極管后發(fā)射機(jī)運(yùn)行正常。

2）故障分析：當(dāng)整流二極管的橋臂上某個(gè)二極管失效時(shí)，將使該橋臂負(fù)責(zé)的半波不起作用，使整流后的波形出現(xiàn)內(nèi)凹，形成畸變，引起“前級(jí)陰流”保護(hù)，無(wú)法進(jìn)行加高壓操作。一般二極管擊穿有以下幾個(gè)因素：1）二極管的反向峰值電壓或反向電流超過(guò)二極管所能承受的額定值；2）工作環(huán)境無(wú)散熱片或冷卻裝置；3）工作時(shí)間較長(zhǎng)出現(xiàn)老化現(xiàn)象。

3）故障仿真

利用上圖的整流電路進(jìn)行故障仿真，雙擊D1在對(duì)話框中選“故障”、“短路”（任選兩處點(diǎn)后），再進(jìn)行仿真。在圖3中看到此時(shí)的輸出波形不再是平滑的直流脈動(dòng)信號(hào)，而是發(fā)生了畸變、內(nèi)凹現(xiàn)象，在部分時(shí)間內(nèi)輸出電壓為0V，負(fù)載無(wú)電壓，電路無(wú)法正常工作。

圖3 整流橋故障時(shí)輸入輸出波形仿真圖

4 結(jié)束語(yǔ)

本文列舉4個(gè)實(shí)例來(lái)介紹Multisim 仿真軟件在培訓(xùn)與故障處理中的應(yīng)用。其實(shí)仿真軟件并非只有Multisim，還有很多種例如Matlab，Spice、proteus等。在這里只是給大家一點(diǎn)兒拓展培訓(xùn)的思路。通過(guò)理論與仿真結(jié)合的方式進(jìn)行故障分析，可以使維護(hù)人員對(duì)故障分析的更加透徹，判斷故障更加準(zhǔn)確，縮短處理故障時(shí)間，提高工作效率。

Application of Multisim simulation software in training and fault processing

Tao Jin
（The State Administration of press and publication two，two four，Jiamusi，154025）

Multisim software，also known as the virtual electronic platform，in the early 90's of this century by a Canadian development and design.The graphical interface of the software is intuitive，the types of the device library are diverse，the simulation ability is strong，and the testing instruments are rich and so on.The software plays an important role in the training and fault processing of radio transmission technology.

Multisim；simulation circuit；vocational training