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[摘 要]本文主要就DF100A型100kW短波发射机宽放器件的更换和各级静态工作电流的调整,阐述了对宽放的维护方法,分析了DF100A发射机调谐系统随动电位器中心抽头开路的现象,造成该现象的原因,以及对相似故障的总结和分析。
[关键词]中心抽头开路;原理;故障分析
中图分类号:TN838 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0349-01
一、前言
1、宽放简介
DF 1OOA型100kW短波发射机是国产化生产的大功率广播发射机,该发射机高频放大部分由三级组成,其中第一级使用的是宽频带放大器,其带宽为:0.3~40MHz,采用强制风冷进行冷却。
我台100kW发射杭使用的宽放既有国产的,也有进口的,其价格均比较昂贵,且使用中故障率比较高。值班维护中,发现宽放带宽有些不足即:高频端效率低,其末级功率开不足,反映在表值上就是宽放电流比较大,但末级激励却显不足。在带宽及效率方面,经过调整的国产宽放优于进口宽放。
100kW发射机中的1A9是射频增益控制放大器,它的输入信号来自频率合成器,输出信号通过射频电缆接到宽放的输入端,其主要作用是自动调节频率合成器输出的射频电平大小,使发射机末前阴流及末级栅流有一个稳定的输出。
我曾对10台存在问题的宽放(既有进口,也有国产}进行了维修,通过对宽放元器件更换和各级静态电流的调整,在负荷试验或上机试验时,效果均不错。在此对宽放基本原理、元器件、更换及其注意事项、静态工作点的调整及试验情况做一总结,或许对兄弟台发射机维护工作有所帮助。
2、宽放工作原理及各元器件功能
宽频带放大器工作原理:频率合成器输出的高频激励信号经由R4,R5, C2, C3组成的阻容祸合网络送至高频小功率三极管Q1 (2N3866)的基极,R6、 R1*组成Q1的基极偏置电路,Q1管的静态工作点通过Rl*设置。R7, CS组成Q1管电压串联负反馈电路,用以展宽通频带,改善宽放的高频特性;T1、T2分别为9:1、 16:1阻抗变换器,其作用是使Q1的高输出阻抗与Q2的低输入阻抗相匹配,经过Q1放大后的高频激励信号经9:1阻抗变换器T1、耦合电容C4和由R8、 C6、 R9、 R10、 R11组成的桥T型10dB衰减器,再经16:1阻抗变换器T2及C8藕合电容送至高频中功率场效应管Q2 (MRF136)的控制极(Q2也可使用三极管VBH25-28F代用),R2*、 R12分压电路为Q2提供适合的栅极控制电压,Q2的静态工作点通过R2*设置。R13/1?是Q2管漏极限流电阻;L1, C9、C10組成RC去耦滤波器;T3、C11、R14、R15组成电压并联负反馈电路,用以展宽通频带,改善宽放的高频特性;L3是高频阻流圈。
Q1管2N3866为NPN型高频小功率晶体管,工作在甲类,R1使用1k精密电位器代替了原电路中的200SZ固定电阻,利于调整Q1管的静态工作点。
Q2管有三种适用型号,即:1ST024,VBH25-28F、MRF136其中1ST024, VBH25-28F为NPN型中功率高频三极管,MRF136为N沟道增强型绝缘栅场效应管,Q2管也是工作在甲类,
Q3管有两种适用型号,即:MRF141G,BLF248,均为 N沟道增强型绝缘栅场效应管,Q3管工作于乙类放大,并联推挽方式输出。
3、宽放各级静态工作点的调整
(1) Q1: 2N3866静态工作点的调整
断开Q2, Q3的栅极供电回路(分别断开R12和R18),将R1 */200n固定电阻更换为1 k?精密电位器,以对Q1静态电流进行精确调整,特别注意在宽放加电前,R1*一定要将阻值置于最小,将数字万用表以电流测试方式串入电源回路,宽放加电28VDC,调整R1*读取一组电流数据,同时使用另一块数字万用表同步测一组基极电压,绘制出伏安特性曲线,根据曲线选择Ic=40mA, Vb=1.75V为Q1管的静态工作点。调整时加电时间稍长一些,使电流值稳定下来,同时用手触摸Q1散热片温度,以不烫手为宜,尽管宽放采用强制风冷,但温升过快,管子易损坏。
(2) Q2: MRF136或VBH25-28F静态工作,6.的调整
MItF136为N沟道绝缘栅场效应晶体管。测试时恢复Q2栅极供电线路,断开Q1集电极供电线路(断开Q1集电极),调整R2*测出漏极电流Id随栅极电压Vg变化的一组数据,绘制出MRF136的伏安特性曲线,确定工作点为:Id=400mA , V g=4.1 V 。
VBH25-28F为中功率高频晶体三极管,测试时恢复Q2栅极供电线路,断开Q1集电极供电线路(断开Q1集电极),调整R2*测出集电极电流Ic随基极电压Vb变化的一组数据,绘制出VBH25-28F的伏安特性曲线,确定工作点为:Ic=150mA,Vb=0.715V。
(3) Q3 : MRF141G, BLF248静态工作点的调整
Q3管为N沟道绝缘栅场效应晶体对管,100kW发射机宽放电路中设置有栅极偏置可调电位器R3 */20kSZ,在测试时恢复Q3栅极供电线路,断开Q1集极供电线路(断开QI集电极)和Q2
栅极供电线路(断开R12),将数字万用表以电流测试方式串入电源回路,宽放加电28 VDC,调整R3*测出漏机电流Id随栅机电压Vg变化的一组数据,绘制出MRF 141 G或BLF248的伏安特性曲线,确定工作点为:Id=1.SA, Vg=3.3 V 。
二、调谐系统故障现象和处理
倒频时发现末级调谐马达,左右不停的转动,允许调谐灯不灭,当手转动末级调谐控制电位器时,数码小于500时,末级调谐马达自动转到低限,数码大于500时末级调谐马达自动转到高限。判断是随动电位器故障,更换随动电位器后正常,把换下来的电位器测量发现,该电位器中心抽头内部开路。
1、 故障分析
该故障是一类型故障,下面作具体的分析:
(1)马达驱动放大板输出电压和控制电位器输入电压、随动电位器输入给板子的电压的关系可用式子表示为:
(是系数)
当时,则马达驱动放大板输出一个负电压,输出指示红灯亮,马达往高限走;
当时,则马达驱动放大板输出电压是零,马达停止转动;
当时,则马达驱动放大板输出一个正电压,输出指示绿灯亮,马达往低限走;
对故障现象的分析:把随动电位器中心断开后相当于,则
即现在的输出大小和正负均取决于,当马达驱动放大板带电时,的大小和正负取决于控制电位器的位置,所表现的是控制电位器的数码的大小,理想条件下即:数码在之间时,;数码在时,;数码在之间时,;所以这时只要控制电位器数码不在500这一点上,则这时马达板子一定一直有一个正或负的电压输出,直到马达转到高限或低限,马达往低限还是往高限转取决于控制电位器的数码的大小。
(2)我们可以分析当控制电位器中心抽头接触不好或脱掉之后,相当于,这时:
当随动电位器中心抽头的输出电压时,即随动电位器转到其中间位置时,马达驱动放大板输出电压,这时控制和随动电位器中心抽头的输出电压可以达到电位平衡,所以允许调谐灯会灭,但这时电容或电感的位置,不是我们所需要的位置,无法找到正确的调谐点。
结束语
通过本文对DF100KW短波发射机的宽放和调谐系统工作原理,以及经常出现的故障进行了介绍,并提出了处理故障的方法,有利于提高对DF100KW短波发射机宽放、调谐系统故障处理能力,对于检修和维护好该类发射机具有参考价值。
[关键词]中心抽头开路;原理;故障分析
中图分类号:TN838 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)09-0349-01
一、前言
1、宽放简介
DF 1OOA型100kW短波发射机是国产化生产的大功率广播发射机,该发射机高频放大部分由三级组成,其中第一级使用的是宽频带放大器,其带宽为:0.3~40MHz,采用强制风冷进行冷却。
我台100kW发射杭使用的宽放既有国产的,也有进口的,其价格均比较昂贵,且使用中故障率比较高。值班维护中,发现宽放带宽有些不足即:高频端效率低,其末级功率开不足,反映在表值上就是宽放电流比较大,但末级激励却显不足。在带宽及效率方面,经过调整的国产宽放优于进口宽放。
100kW发射机中的1A9是射频增益控制放大器,它的输入信号来自频率合成器,输出信号通过射频电缆接到宽放的输入端,其主要作用是自动调节频率合成器输出的射频电平大小,使发射机末前阴流及末级栅流有一个稳定的输出。
我曾对10台存在问题的宽放(既有进口,也有国产}进行了维修,通过对宽放元器件更换和各级静态电流的调整,在负荷试验或上机试验时,效果均不错。在此对宽放基本原理、元器件、更换及其注意事项、静态工作点的调整及试验情况做一总结,或许对兄弟台发射机维护工作有所帮助。
2、宽放工作原理及各元器件功能
宽频带放大器工作原理:频率合成器输出的高频激励信号经由R4,R5, C2, C3组成的阻容祸合网络送至高频小功率三极管Q1 (2N3866)的基极,R6、 R1*组成Q1的基极偏置电路,Q1管的静态工作点通过Rl*设置。R7, CS组成Q1管电压串联负反馈电路,用以展宽通频带,改善宽放的高频特性;T1、T2分别为9:1、 16:1阻抗变换器,其作用是使Q1的高输出阻抗与Q2的低输入阻抗相匹配,经过Q1放大后的高频激励信号经9:1阻抗变换器T1、耦合电容C4和由R8、 C6、 R9、 R10、 R11组成的桥T型10dB衰减器,再经16:1阻抗变换器T2及C8藕合电容送至高频中功率场效应管Q2 (MRF136)的控制极(Q2也可使用三极管VBH25-28F代用),R2*、 R12分压电路为Q2提供适合的栅极控制电压,Q2的静态工作点通过R2*设置。R13/1?是Q2管漏极限流电阻;L1, C9、C10組成RC去耦滤波器;T3、C11、R14、R15组成电压并联负反馈电路,用以展宽通频带,改善宽放的高频特性;L3是高频阻流圈。
Q1管2N3866为NPN型高频小功率晶体管,工作在甲类,R1使用1k精密电位器代替了原电路中的200SZ固定电阻,利于调整Q1管的静态工作点。
Q2管有三种适用型号,即:1ST024,VBH25-28F、MRF136其中1ST024, VBH25-28F为NPN型中功率高频三极管,MRF136为N沟道增强型绝缘栅场效应管,Q2管也是工作在甲类,
Q3管有两种适用型号,即:MRF141G,BLF248,均为 N沟道增强型绝缘栅场效应管,Q3管工作于乙类放大,并联推挽方式输出。
3、宽放各级静态工作点的调整
(1) Q1: 2N3866静态工作点的调整
断开Q2, Q3的栅极供电回路(分别断开R12和R18),将R1 */200n固定电阻更换为1 k?精密电位器,以对Q1静态电流进行精确调整,特别注意在宽放加电前,R1*一定要将阻值置于最小,将数字万用表以电流测试方式串入电源回路,宽放加电28VDC,调整R1*读取一组电流数据,同时使用另一块数字万用表同步测一组基极电压,绘制出伏安特性曲线,根据曲线选择Ic=40mA, Vb=1.75V为Q1管的静态工作点。调整时加电时间稍长一些,使电流值稳定下来,同时用手触摸Q1散热片温度,以不烫手为宜,尽管宽放采用强制风冷,但温升过快,管子易损坏。
(2) Q2: MRF136或VBH25-28F静态工作,6.的调整
MItF136为N沟道绝缘栅场效应晶体管。测试时恢复Q2栅极供电线路,断开Q1集电极供电线路(断开Q1集电极),调整R2*测出漏极电流Id随栅极电压Vg变化的一组数据,绘制出MRF136的伏安特性曲线,确定工作点为:Id=400mA , V g=4.1 V 。
VBH25-28F为中功率高频晶体三极管,测试时恢复Q2栅极供电线路,断开Q1集电极供电线路(断开Q1集电极),调整R2*测出集电极电流Ic随基极电压Vb变化的一组数据,绘制出VBH25-28F的伏安特性曲线,确定工作点为:Ic=150mA,Vb=0.715V。
(3) Q3 : MRF141G, BLF248静态工作点的调整
Q3管为N沟道绝缘栅场效应晶体对管,100kW发射机宽放电路中设置有栅极偏置可调电位器R3 */20kSZ,在测试时恢复Q3栅极供电线路,断开Q1集极供电线路(断开QI集电极)和Q2
栅极供电线路(断开R12),将数字万用表以电流测试方式串入电源回路,宽放加电28 VDC,调整R3*测出漏机电流Id随栅机电压Vg变化的一组数据,绘制出MRF 141 G或BLF248的伏安特性曲线,确定工作点为:Id=1.SA, Vg=3.3 V 。
二、调谐系统故障现象和处理
倒频时发现末级调谐马达,左右不停的转动,允许调谐灯不灭,当手转动末级调谐控制电位器时,数码小于500时,末级调谐马达自动转到低限,数码大于500时末级调谐马达自动转到高限。判断是随动电位器故障,更换随动电位器后正常,把换下来的电位器测量发现,该电位器中心抽头内部开路。
1、 故障分析
该故障是一类型故障,下面作具体的分析:
(1)马达驱动放大板输出电压和控制电位器输入电压、随动电位器输入给板子的电压的关系可用式子表示为:
(是系数)
当时,则马达驱动放大板输出一个负电压,输出指示红灯亮,马达往高限走;
当时,则马达驱动放大板输出电压是零,马达停止转动;
当时,则马达驱动放大板输出一个正电压,输出指示绿灯亮,马达往低限走;
对故障现象的分析:把随动电位器中心断开后相当于,则
即现在的输出大小和正负均取决于,当马达驱动放大板带电时,的大小和正负取决于控制电位器的位置,所表现的是控制电位器的数码的大小,理想条件下即:数码在之间时,;数码在时,;数码在之间时,;所以这时只要控制电位器数码不在500这一点上,则这时马达板子一定一直有一个正或负的电压输出,直到马达转到高限或低限,马达往低限还是往高限转取决于控制电位器的数码的大小。
(2)我们可以分析当控制电位器中心抽头接触不好或脱掉之后,相当于,这时:
当随动电位器中心抽头的输出电压时,即随动电位器转到其中间位置时,马达驱动放大板输出电压,这时控制和随动电位器中心抽头的输出电压可以达到电位平衡,所以允许调谐灯会灭,但这时电容或电感的位置,不是我们所需要的位置,无法找到正确的调谐点。
结束语
通过本文对DF100KW短波发射机的宽放和调谐系统工作原理,以及经常出现的故障进行了介绍,并提出了处理故障的方法,有利于提高对DF100KW短波发射机宽放、调谐系统故障处理能力,对于检修和维护好该类发射机具有参考价值。