【摘 要】本文通过数字调幅广播（DAM）发射机的故障检修，实例阐述了发射机故障时的检修思路、方法和过程.针对数字调幅发射机的逻辑控制电路和故障保护电路的特点举例说明了在排除机器故障时不能单凭常规方法，还必须扩宽思路采用特殊方法来解决问题。
【关键词】数字调幅发射机；故障检修；实例
1 中波广播发射台的现状
中波广播发射台的播出设备自更换成数字调幅发射机至今已有十几年时间，机器已经开始老化，设备故障增多，检修难度加大。数字调幅发射机故障保护电路多，控制系统为逻辑电路，有的机器故障不能单靠测量逻辑电平来判断故障原因，这就要求技术人员检修时拓宽思路，在维修的方法手段上有所创新，例行故障分析，总结检修经验，不断提高检修水平。
2 发射机的故障检修
故障一：DAM 50kW发射机工作中自动关机，面板显示 B+ 电源红灯
故障现象表明，发射机自动关闭，是因为直流稳压板上B+ 电源工作不正常，发射机产生一类故障关机指令，使机器停止工作。
B+电源，是由低压整流 +8V电源经过直流稳压后得到的 +5V稳压，专门为调制编码板供电。由于负载较重，极易产生故障，要排除上述故障，需要对直流稳压电路进行检查。
50kW发射机与10kW发射机不同，电源故障监测保护任务由单独设立的专用电路完成。稳压器只有在功率控制板送来开机指令时才能正常工作。而10kW发射机的稳压器不用开机指令，合上低压开关就能工作。电源故障的检测保护，也是由稳压集成电路UC3834 自身内部输出的信号控制，不另设专用电路。UC3834是专用稳压集成块，内部设有过热保护、过压、欠压保护电路，可以根据实际需要，做成正电压输出电源或者负电压输出电源。在输出功率不够时，还可以外接功率管扩大输出功率。
检修开始，合上低压开关，对直流稳压器进行检测。为了在不开高压情况下也能进行检修，必须把直流稳压板上P1点的U形插件由“正常”位置调换到“调试”位置，迫使直流稳压电路工作。
根据故障现象，对B+稳压电路进行测量，结果+8V供电正常、B+ 输出也正常。再往后测量，编码板上的 +5V电压也正常，看来稳压电路并没有问题，故障肯定出在 B+电源保护电路。稳压电源故障保护电路， 由故障保护输出门 N9 （4078） 和相应的电源故障检测电路组成。
在50kW发射机上共有两块调制编码板，即A36和A37。B+电源以及检测保护电路也同样有两套，两套检测电路的信号汇集到同一个故障输出门N9。N9的2、3、4、5、9、10、11、12脚在机器正常工作时均为低电平输入，查找故障时，检测N9输入端各脚的电平是关键。通过用仪表对N9各输入端进行测量，发现N9的9脚出现高电平，可见故障是由9脚电平异常引起。N9的9脚输入信号，是由A37编码板送来。
A37编码板上，B+的故障监视电路，是一个由N14：A、N14：D等组成双限电压比较器。如图1所示。
N14：A为上限电压比较器，用于监视B+过压。N14：B为下限电压比较器，用于监视B+欠压。N14：A的 7脚是同相输入端，N14：B 的4脚是反相输入端，分别是过压和欠压比较器的基准门限电压。电路在正常情况下，B+信号电压值高于欠压基准值而低于过压基准值，比较器输出高电平。N14：D单限电压比较器13脚输出低电平，N9的1脚输出低电平，N8：D的11脚输出高电平，保护电路不动作，机器正常工作。当稳压电源故障时，B+信号电压高于过压门限或者低于欠压门限，双限电压比较器输出低电平，N14：D则输出高电平，N9的1脚输出高电平， N8：D输出低电平，这个低电平被送到功率控制电路，控制电路产生一个关机指令使发射机关闭，同时锁定显示板上B+故障红灯。
对B+电源故障进行检修： 因为 N9的9脚电平异常，沿信号流程进行检测 ，N14：D10脚为低电平，向前测 B+电压信号输入点，无信号电压输入，在B+电源正常的情况下“监测电路”无信号输入，说明问题出在稳压器B+ 信号输出与监测电路信号输入的接通环节。检测稳压板上B+信号输出端，结果插头与线路印制板连接不通，仔细检查该插头，发现插头与印制板上的焊点有轻微裂纹引起断路，B+信号无法加到双限比较器输入端，监测电路因测不到B+信号而做出故障判断，引起保护电路动作，从而发射机关闭。重新焊接插头，经试机工作正常。
直流稳压板上元件密集，B+电源插头与插座联接较紧，插拔时需要有一定力度，再加之印制板厚度较小。平时维护机器如果操作不当，极易损坏印制板电路，引起敷铜线条开裂、脱离，或者插头与板上电路焊点产生细微裂纹引起故障。有时这种裂纹需要借助放大镜才能发现。所以，在日常维护机器时要注意这一点。
故障二：DAM 50kW发射机工作中天线驻波比故障指示灯变红，驻波比零位表头指示升高，发射机降低功率运行
这种故障出现，只是降低发射机功率，不影响继续播音。播音结束后对发射机进行检修： 开低压 ，观察机器运行状态，天线驻波比零位表头指示到3。开高压，升功率，表头指示缓慢下降，功率升到50kW时表头指示到1.2，伴随升功率过程，天线驻波比超限保护电路连续动作，随之功率下降至10kW以下。
天线驻波比保护电路设在“输出监测板”A27上，正常时驻波检测电路处于平衡状态，故障保护电路不动作。当遇到网络失谐，天馈系统原件损坏、打火、雷电等情况，在天馈线上就会产生较高的反射波，监测电路检测到有较高驻波产生时发出故障信号，保护电路立即动作，功放模块很快关断，这样可以保护功放模块的场效应管不受损坏。
对于不连续的轻微的驻波比故障，只是瞬时关功放和封锁推动信号，并进行非锁存显示。当检测到有连续的驻波比故障时产生“降功率”命令，并进行锁存显示。
天线驻波比检测器工作时对射频电流和射频电压分别取样，在对取样信号进行相位调整和幅度调整后，送到变压器T1的初级线圈首末端。若电流取样信号和电压取样信号同相、同等幅值，则没有射频电流流过变压器，一旦有驻波产生，就会有一个或两个取样值相位、幅值的变化。变压器T1初级线圈中就有电流流过，其次级线圈中就有随着变化的电流通过，全波整流器在输出端产生一个直流电压，通过逻辑保护电路使发射机产生动作。
如图2所示。
天线驻波比关断保护电路用了一个比较器N3 LM360，同相输入端3脚接的是可调“参考电压”，它来自天线驻波比故障保护门限调整电位器R24。反相输入端2脚接入的是来自驻波比检测器的直流信号，天线驻波比正常时，反相输入端2脚的电压低于“参考电压”，比较器 7脚输出的是“高电平”。若有驻波比升高出现，N3 2脚的输入电压超过3脚的“参考电压”值，比较器输出则是“低电平”，N3 7脚的保护信号一路送到N5：C 9脚，N5：C 8脚输出“低电平”，直接送到调制编码器，立即使所有功放模块关断；另一路送到单稳态触发器N6：A的 1脚，其下沿降触发单稳态电路，4脚输出“低电平”，用于显示板上驻波比故障保护逻辑电路，并通过功率控制逻辑电路降低输出功率，一直降到N3 2脚电压低于3脚门限电压为止。
开始检修时，先检查天馈线及调谐网络，未发现异常。开高压、升功率，察看入射功率和反射功率值均在正常范围之内。通常，如果有较高反射波存在必然会引起反射功率升高，而现在反射功率值正常，说明天馈系统完好，实际上并无较高驻波产生。况切，机器在只开低压时根本没有射频功率输出，不可能有驻波存在。所以，在这种情况下机器显示有驻波产生只有一种结论，那就是检测电路本身有故障，随之对“输出监测”板电路进行检查。
开低压，测量输出监测板 TP4 测试点，有1.6V直流电压﹙正常为0.8V﹚，测 TP9点，有1.7V直流电压﹙正常为0V﹚，再查 N3周围电路未发现异常。
开高压，升功率50kW ，TP4点电压降至0.8V，天线驻波零位表头指示到1.2，保护电路连续动作，机器降功运行。可见比较器N3已损坏，更换N3后试机，机器工作正常，天线驻波零位表头指示在0.5。
N3内部损坏后各脚电压值均不正常，引起2、3、7脚电压变化，保护电路产生误动作。
TP4点的电压是比较器 N3的门限电压，调整电位器R24可以改变天线驻波比超限保护门限，该点电压对于50kW发射机来说工作频率不同时值也不同。
集成块N3工作电流、电压都很小，通常并不容易损坏，不过在维修机器时不容易损坏的元器件也要考虑到，包括对于新的元件也不能忽视。
故障三：DAM 50kW发射机自动关机 ，射频欠推动指示灯变红
射频欠推动故障出现时，故障处理电路产生关机命令，发射机关闭，并给出锁存的红色故障指示。
查找故障须在开机状态下进行，但是，发射机欠推动时无法正常开机，需要采取措施。把显示板A32上的 TP8 测试点接地，解除欠推动故障保护，把 +230V主整电源熔断器脱开﹙功放板不加电﹚，开机观察：随着试机时间延长，相对推动电压表头指示缓慢下降至40V﹙正常时60～70V﹚，用示波器测功放模块场效应管栅极激励信号电压18VP-P﹙正常时23～26VP-P﹚。相对推动电压缓慢下降说明有元件性能不稳，工作参数改变。
相对推动表头指示电压，取自显示板A32射频激励检测电路，该样值没有量纲，作为射频激励的相对电平指示。
根据现象分析，推动输出网络元件工作在高电压、大电流环境，故障率较高。推动级输出网络位于推动级机柜的最上方，由推动级功率合成器铜棒，串联谐振电容器C3和谐振调整电感铜带组成。首先对网络中的元件进行检查，结果发现串联谐振回路中的电容器 C3 0.042μF有过热现象，经测量得知，C3的实际值为0.028μF电容值变小，使输出网络严重失谐，电容器损耗很大，随温度的逐渐升高电容值越来越小，失谐愈严重。这就形成了上述现象，推动电压缓慢下降，出现欠推动故障。
原机所用电容器为 CDM 型，这类电容器在这里并不适应，应该换成CY-10型云母电容器或者其它型号的瓷介质电容器。
因为手头没有别的合适元件，就用电子管板调机上的拆机电容器CCY5-4代替。5600P 5只；2700P 1只并联使用。经过调整谐振电感铜带使电路谐振，然后开机试运行，机器能正常工作。
通常情况下，机器出现欠推动故障有诸多因素引起：
（1）+230V功放电源有短路故障或者推动级电源未达到适当电压。
（2）推动级放大器无 +115V电压。
（3）预推动级无 +60V电压。
（4）推动级模块故障。
（5）功率放大器模块损坏太多，使推动级负载变化，输出电平低。
（6）推动电源调整器故障，推动级电源不能随外电变化和负载变化作相应调整。
（7）推动级严重失谐，输出电平减小，发射机在欠推动故障时无法正常开机。
故障出现时，要透过现象仔细分析原因，有的放矢可以节省维修时间，降低停播率。
故障四：DAM 10kW 发射机严重失真
调幅广播发射机的失真度，是发射机的重要技术指标之一，影响失真指标的因素有多种，其主要原因是：射频输出网络失谐 、“二进制”功放故障和 “大台阶”功放故障。
一台 DAM 10kW 发射机出现声音含糊故障，经仪器测试，失真度在20%以上。﹙广电标准：甲级失真度在4%以下﹚，观察机器面板指示灯正常，表头读数正常。
如果是因为射频功率输出网络参数变化引起失真度变差，则网络阻抗和谐振状态就会改变，射频功率也应该跟着变化。现在观察到输出功率正常，则可判断网络状态参数正常，故障不是出在功率输出网络。机器失真度变差，是由其它电路故障引起。故障排除过程如下：
（1）“二进制”功放电路故障排除
高功率开机，送1kHz等幅信号，用示波器观察射频包络波形，发现波形有明显的均匀的大台阶阶梯。波形不平滑，说明“二进制”功放不工作。
在A/D板插头X2-1处监听12Bit还原音频，也同样音质不佳，证明是A/D转换后的数字信号有问题。“二进制”功放模块的工作，由数据锁存器N3 74HC273 输出的数字信号控制，更换锁存器 N3后，“二进制”功放工作正常，包络波形变好。但是，用失真仪器测试，失真度仍在10%以上。
（2）功放板推动信号异常故障排除
断开A24板上的熔断器F2-F7（230V），开高功率，用双踪示波器测量功放板IRFP350管子栅极推动信号波形的幅度与相位，找出幅度小，波形差的板子更换掉。经检查情况有两种：一是功放管损坏；二是推动合成母板上信号线插头接触不良。
（3）查找不良功放板
恢复熔断器F2-F7开机，功率降至零位。示波器探头接输出监测板上调制检测端子。利用调制编码板上单功放测试开关S2，测试功放板的工作情况。
用测试软线一端接A36板上的 P9 点1孔或2孔﹙+5V电压﹚，另一端与调制编码板上锁存器输出端P1—P7插件接通，同时按下开关S2，使该块功放板打开，看包络波幅度有明显增大，否则，功放板没有工作，属于功放板本身电路有问题，应拔掉更换。
这样，对功放板逐块检查，排除所有故障模块。
经过以上检修，机器失真指标达到甲级以上。
故障五：DAM 50kW发射机开低压正常，开高压K2不动作
故障现象是开高压时主整230V电源一档交流接触器K1吸合，二档交流接触器K2不动作。
查找原因：测量功率控制板上K1辅助接点通路在K1吸合时各点电压值正常，再测量开关机控制电路的逻辑电平也符合当时的逻辑状态，所以单靠测量控制电路的逻辑电平和关键点电压值无法确定故障原因，必须转换思路，从其它角度分析问题。
根据故障时机器的状态分析可知，开机K2不动作主要情况有两种：一是交流接触器K2本身故障；二是开机请求指令信号有问题。动手检查K2本身以及与K2有关联的周边线路没有发现问题，则怀疑是开机请求指令延时不够，开机过程中在K2吸合线圈还没有得到吸合电压时，开机指令就消失了，开机过程中断，无法正常开机，分析发射机的状态表现，在确定没有其它异常情况下，决定采用人为的办法延长K1的吸合时间，来判断故障是否由开机指令引起。
按下开机按钮，在K1吸合的同时人为延长其吸合时间，听到K2吸合声后立即释放K1，结果机器工作正常，说明确是开机指令延时不够，延长的时间不够满足发射机完成整个开机过程所需的时间要求。开机指令信号，由功率控制逻辑电路产生，经过延时电路后去驱动K1吸合。延时电路由单稳态电路N56：A和始间常数电路R48 51.1k C72 33μ组成，开机指令信号延时1.6秒后机器开启运行，开机信号消失K1释放，开机过程结束。
检查单稳态电路：N56：A 和时间常数电路元件：R48和C72，经测量其数值正常工作状态也正常没有发现问题，决定把电阻R48从51.1k增大到8k试开机K2吸合，机器工作状态一切正常。
分析故障原因是：发射机于2001年投入运行于今已有十几年之久，元件老化，系统电路综合参数发生改变，开机过程所需时间加长，开机信号原有的1.6秒延时并没有缩短，但是延长的时间已经不够完成一个完整的开机过程需要的时间，检修故障时如果要恢复相关电路原始参数比较困难和繁琐，所以，在判定发射机电路无其它异常时，延长开指令持续的时间就能把问题解决（图3）。
3 结束语
安全播出是广播发射台的生命，遵照广电总局 “不间断，高质量，讲效益，重安全”的十二字方针做好安全播出工作，需要有强大的技术力量作支撑。
目前，中波发射台正处在技术人员新老更替的阶段，急需迅速提高技术新人的业务能力，然而从实际出发，互通情报，互作经验交流，在检修工作中能得到事半功倍的效果。
[责任编辑：曹明明]