呂俊霞
(河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院電氣工程系,河南南陽473009)
由于無線電電路設(shè)計的近似性,電子元器件的離散性和裝配工藝的局限性等,裝配完的整機須進行不同程度的調(diào)試。所以在電子產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,調(diào)試是一個非常重要的環(huán)節(jié)。
(1)技術(shù)文件的準備 技術(shù)文件是產(chǎn)品調(diào)試工作的依據(jù)。調(diào)試之前應(yīng)準備好下列文件:產(chǎn)品技術(shù)條件和技術(shù)說明書、電氣原理圖、調(diào)試工藝文件等。調(diào)試人員應(yīng)仔細閱讀調(diào)試說明及調(diào)試工藝文件,熟悉整機工作原理,技術(shù)條件及有關(guān)指標,了解各參數(shù)的調(diào)試方法和步驟。
(2)儀器儀表的放置和使用 按照技術(shù)條件的規(guī)定,準備好測試所需的各類儀器設(shè)備。調(diào)試過程中使用的儀器儀表應(yīng)是經(jīng)過計量并在有效期之內(nèi)。但在使用前仍需進行檢查,是否符合技術(shù)文件規(guī)定的要求,尤其是能否滿足測試精度的需要。檢查合格后,應(yīng)掌握這些儀器的正確使用方法并能熟練地進行操作。調(diào)試前,儀器應(yīng)整齊地放置在工作臺或?qū)S玫膬x器車上,放置應(yīng)符合調(diào)試工作的要求。
(3)被調(diào)試產(chǎn)品的準備 產(chǎn)品裝配完畢后,并經(jīng)檢查符合要求后,方可送交調(diào)試。根據(jù)產(chǎn)品的不同,有的可直接進行整機調(diào)試,有的則需要進行分機調(diào)試,然后再進行總裝總調(diào)。調(diào)試人員在工作前應(yīng)檢查產(chǎn)品的工序卡,查看是否有工序遺漏或簽署不完整、無檢驗合格章等現(xiàn)象,產(chǎn)品可調(diào)元件是否連接可靠等。此外,在通電前,應(yīng)檢查設(shè)備各電源輸入端有無短路現(xiàn)象。
(4)調(diào)試場地的準備 調(diào)試場地應(yīng)按要求布置整潔。調(diào)試大型機高壓部分時,應(yīng)在機器周圍鋪設(shè)好合乎規(guī)定的地板或絕緣膠墊,并將工作場地用拉網(wǎng)圍好,必要時可加“高壓危險”的警告牌,備好放電棒。
調(diào)試人員應(yīng)按安全操作規(guī)程做好個人準備,調(diào)試用的圖紙,文件、工具、備件等都應(yīng)放在適當?shù)奈恢蒙稀?/p>
由于電子設(shè)備種類繁多,電路復雜,各種設(shè)備單元電路的種類及數(shù)量也不相同,所以調(diào)試程序也不盡相同。但對一般電子產(chǎn)品來說,調(diào)試程序為:
(1)通電檢查。先置電源開關(guān)于“關(guān)”位置,檢查電源變換開關(guān)是否符合要求 (是交流220 V還是110 V)、保險絲是否裝入,輸入電壓是否正確,然后插上電源開關(guān)插頭,閉合電源開關(guān)通電。
接通電源后,電源指示燈亮,此時應(yīng)注意有無放電,打火,冒煙等現(xiàn)象,有無異常氣味,手摸電源變壓器有無超溫,若有這些現(xiàn)象,立即停電檢查。另外,還應(yīng)檢查各種保險開關(guān)、控制系統(tǒng)是否起作用,各種風冷水冷系統(tǒng)能否正常工作。
(2)電源調(diào)試。電子設(shè)備中大都具有電源電路,調(diào)試工作首先進行電源部分調(diào)試,才能順利進行其他項目的調(diào)試。電源調(diào)試通常分兩個步驟:
①電源空載粗調(diào)。電源電路的調(diào)試,通常先在空載狀態(tài)下進行,切斷該電源的一切負載進行調(diào)試。其目的是避免因電源電路未經(jīng)調(diào)試而加載,引起部分電子元器件的損壞。
調(diào)試時,插上電源部分的印制電路板,測量有無穩(wěn)定的直流電壓輸出,其值是否符合設(shè)計要求或調(diào)節(jié)取樣電位器使達到預定的設(shè)計值。測量電源各級的直流工作點和電壓波形,檢查工作狀態(tài)是否正常,有無自激振蕩等。
②電源加負載時的細調(diào):在粗調(diào)正常的情況下,加上額定負載,再測量各項性能指標,觀察是否符合額定的設(shè)計要求,當達到要求的最佳值時,選定有關(guān)調(diào)試元件,鎖定有關(guān)電位器等調(diào)整元件,使電源電路具有加載時所需的最佳功能狀態(tài)。
有時為了確保負載電路的安全,在加載調(diào)試之前,先在等效負載下對電源電路進行調(diào)試,以防匆忙接入負載電路可能會受到?jīng)_擊。
(3)分級分板調(diào)試。電源電路調(diào)好后,可進行其他電路調(diào)試,這些電路通常按單元電路的順序,根據(jù)調(diào)試的需要及方便,由前到后或從后到前依次插入各部件或印制電路板,方便進行調(diào)試。首先檢查和調(diào)整靜態(tài)工作點,然后進行各參數(shù)的調(diào)整,直到各部分電路均符合技術(shù)文件規(guī)定的各項指標為止。注意在調(diào)整高頻部件時,為了防止工業(yè)干擾和強電磁場的干擾,調(diào)整工作最好在屏蔽室進行。
(4)整機調(diào)整。各部件調(diào)整好之后,把所有的部件及印制電路板全部插上,進行整機調(diào)整,檢查各部分連接有無影響,以及機械結(jié)構(gòu)對電氣性能的影響等。整機電路調(diào)整好之后,測試整機總的消耗電流和功率。
(5)整機性能指標的測試。經(jīng)過調(diào)整和測試,確定并緊固各調(diào)整元件。在對整機裝調(diào)質(zhì)量進一步檢查后,對設(shè)備進行全參數(shù)測試,各項參數(shù)的測試結(jié)果均應(yīng)符合技術(shù)文件規(guī)定的各項技術(shù)指標。
(6)環(huán)境試驗。有些電子設(shè)備在調(diào)試完成之后,需要進行環(huán)境試驗,以考驗在相應(yīng)環(huán)境下正常工作的能力。環(huán)境試驗有溫度、濕度、氣壓、振動、沖擊和其他環(huán)境試驗,應(yīng)嚴格按技術(shù)文件規(guī)定執(zhí)行。
(7)整機通電老練。 大多數(shù)的電子設(shè)備在測試完成之后,均進行整機通電老練試驗,目的是提高電子設(shè)備工作的可靠性。通電老練應(yīng)按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定進行。
(8)參數(shù)復調(diào)。 經(jīng)整機通電老練后,整機各項技術(shù)性能指標會有一定程度的變化,通常還需要進行參數(shù)復調(diào),使交付使用的設(shè)備具有最佳的技術(shù)狀態(tài)。
晶體管、集成電路等有源器件都必須在一定的靜態(tài)工作點上工作,才能表現(xiàn)出更好的動態(tài)特性,所以在動態(tài)調(diào)試與整機調(diào)試之前必須對各功能電路的靜態(tài)工作點進行測量與調(diào)整,使其符合原設(shè)計要求,這樣才可以大大降低動態(tài)調(diào)試與整機調(diào)試時的故障率,提高調(diào)試效率。
電源電壓是各級電路靜態(tài)工作點是否正常的前提,若電源電壓偏高或偏低都不能測量出準確的靜態(tài)工作點。電源電壓若可能有較大的起伏(如彩電的電源開關(guān)),最好先不要接入電路,測量其空載和接入假負載時的電壓,待電源電壓輸出正常后再接入電路。
通過測量分塊電路靜態(tài)工作電流,可以及早知道單元電路工作狀態(tài),若電流偏大,則說明電路有短路或漏電。若電流偏小,則電路有可能出現(xiàn)開路,只有及早測量該電流,才能減小元件損壞。此時的電流只能作參考,單元電路各靜態(tài)工作點調(diào)試完后,還要再測量一次。
首先要測量三極管的三個極對地的電壓,即Ub、Uc、Ue,或測量 Ube、Uce 電壓,判斷三極管是否在規(guī)定的狀態(tài)(放大、飽和、截止)內(nèi)工作。例如,測量出Uc=0V、Ub=0.68V、Ue=0V,則說明三極管處于飽和導通狀態(tài),該狀態(tài)是否與設(shè)計相同,若不相同,則要細心分析這些數(shù)據(jù),并對基極偏置進行適當?shù)恼{(diào)整。
其次,再測量三極管集電極靜態(tài)電流,測量方法有兩種:
(1)直接測量法。 把集電極焊接銅皮斷開,然后串入萬用表,用電流擋測量其電流。
(2)間接測量法。 通過測量三極管集電極電阻或發(fā)射極電阻電壓,然后根據(jù)歐姆定律,計算出集電極靜態(tài)電流。
(1)集成電路各引腳靜態(tài)對地電壓的測量。集成電路內(nèi)的晶體管、電阻、電容都封裝在一起,無法進行調(diào)整。一般情況下,集成電路各引腳對地電壓基本上反映了其內(nèi)部工作狀態(tài)是否正常。在排除外圍元件損壞(或插錯元件、短路)的情況下,只要將所測電壓與正常電壓進行比較,即可作出正確判斷。
(2)集成電路靜態(tài)工作電流的測量。有時集成電路雖然工作正常,但發(fā)熱嚴重,說明其功耗偏大,是靜態(tài)工作電流不正常的表現(xiàn),所以要測量其靜態(tài)工作電流。測量時可斷開集成電路供電引腳銅皮,串入萬用表,使用電流擋來測量。若是雙電源供電(即正負電源),則必須分別測量。
進行電路測試的時候,可能需要對某些元件的參數(shù)作以調(diào)整。調(diào)整方法如下:
通過替換元件來選擇合適的電路參數(shù)(性能或技術(shù)指標)。電路原理圖中,在這種元件的參數(shù)旁邊通常標注有“*”號,表示需要在調(diào)整中才能準確地選定。因為反復替換元件很不方便,一般總是先接入可調(diào)元件,待調(diào)整確定了合適的元件參數(shù)后,再換上與選定參數(shù)值相同的固定元件。
在電路中已經(jīng)裝有調(diào)整元件,如電位器、微調(diào)電容或微調(diào)電感等。其優(yōu)點是調(diào)節(jié)方便,而且電路工作一段時間后,如果狀態(tài)發(fā)生變化,也可以隨時調(diào)整,但可調(diào)元件的可靠性差,體積也比固定元件大。
兩種方法都適用于靜態(tài)調(diào)整和動態(tài)調(diào)整。
動態(tài)測試與調(diào)整是保證電路各項參數(shù)、性能、指標的重要步驟。其測試與調(diào)整的項目內(nèi)容包括動態(tài)工作電壓、波形的形狀及其幅值和頻率、動態(tài)輸出功率、相位關(guān)系、頻帶、放大倍數(shù)、動態(tài)范圍等。
測試內(nèi)容包括三極管b、e、c極和集成電路各引腳對地的動態(tài)工作電壓,動態(tài)電壓與靜態(tài)電壓同樣是判斷電路是否正常工作的重要依據(jù)。例如有些振蕩電路,當電路起振時測量Ube直流電壓,萬用表指針會出現(xiàn)反偏現(xiàn)象,利用這一點可以判斷振蕩電路是否起振。
無論在調(diào)試還是在排除故障的過程中,波形的測試與調(diào)整都是一個相當重要的技術(shù)。各種整機電路中都可能有波形產(chǎn)生或波形處理變換的電路。為了判斷電路各種過程是否正常,是否符合技術(shù)要求,常需要觀察各被測電路的輸入、輸出波形,并加以分析。對于不符合技術(shù)要求的,則要通過調(diào)整電路元件的參數(shù),使之達到預定的技術(shù)要求。在脈沖電路的波形變換中,這種測試更為重要。
大多數(shù)情況下觀察的波形都是電壓波形,有時為了觀察電流波形,則可通過測量其限流電阻的電壓,再轉(zhuǎn)成電流的方法來測量。用示波器觀察波形時,示波器上限頻率應(yīng)高于測試波形的頻率。對于脈沖波形,示波器的上升時間還必須滿足要求。觀察波形的時候可能會出現(xiàn)以下幾種不正常的情況,只要細心分析波形,總會找出排除的辦法。
這種情況應(yīng)重點檢查電源,靜態(tài)工作點,測試電路的連線等。
波形失真或波形不符合設(shè)計要求,必須根據(jù)波形特點而采取相應(yīng)的處理方法。功率放大器輸出的波形應(yīng)為正弦波,否則就是波形失真。
這種情況主要與電路增益控制元件有關(guān),只要細心測量有關(guān)增益控制元件即可排除故障。
這種情況與振蕩電路的選頻元件有關(guān),一般都設(shè)有可調(diào)電感(如空心電感線圈、中周等)或可調(diào)電容器來改變其頻率,只要作適當調(diào)整就能得到準確頻率。
這種情況可能是元件或引線接觸不良而引起。如果是振蕩電路,另一種原因則是電路處于臨界狀態(tài),對此必須通過調(diào)整靜態(tài)工作點或一些反饋元件才能排除故障。
這種情況首先要排除外來的干擾,即要做好各項屏蔽措施,若仍未能排除,則可能是電路自激引起的,因此只能通過加大消振電容的方法來排除故障,如加大電路的輸入輸出端對地電容、三極管bc間電容,集成電路消振電容(相位補償電容)等。
頻率特性是電子電路的一項重要技術(shù)指標。電視機接收圖像質(zhì)量的好壞主要取決于高頻調(diào)諧器及中放通道頻率特性。所謂頻率特性是指一個電路對于不同頻率、相同幅度的輸入信號(通常是電壓)在輸出端產(chǎn)生的響應(yīng)。測試電路頻率特性的方法一般有兩種,即信號源與電壓測量表和掃頻儀測量法。
這種方法是在電路輸入端加入按一定頻率間隔的等幅正弦波,并且加入一個正弦波就測量一次輸出電壓。功率放大器常用這種方法測量其頻率特性。
把掃頻儀的輸入端和輸出端分別與被測電路的輸入端和輸出端相連,在掃頻儀的顯示屏上就可看出電路對各點頻率的響應(yīng)幅度曲線。采用掃頻儀測試頻率特性,具有測試簡便、迅速、直觀、易于調(diào)整等特點,常用于各種中頻特性調(diào)試、帶通調(diào)試等。如收音機的AM465 kHz和FM10.7 MHz中頻特性常使用掃頻儀(或中頻特性測試儀)來調(diào)試。
整機調(diào)試工作應(yīng)在屏蔽室或屏蔽籠內(nèi)進行,特別是與高頻有關(guān)的項目,以防止外界信號的干擾及設(shè)備對其他機器的干擾,保證產(chǎn)品在調(diào)試過程中的性能指標的一致性。
測試儀表應(yīng)定期進行計量校準,以保證儀表正常的工作性能和精度。如果測試儀表在使用中出現(xiàn)了故障,則每次故障排除后都要進行計量校準。
調(diào)試現(xiàn)場應(yīng)保持整齊、清潔,調(diào)試需要的工裝設(shè)備應(yīng)按工藝要求嚴格制作,調(diào)試大型機高壓部分時,應(yīng)按要求做好安全防護工作。
調(diào)試人員應(yīng)按工藝操作規(guī)程做好個人準備,以便調(diào)試工作的順利進行,并保證調(diào)試工作中的安全。
綜上所述,我們對于電子設(shè)備調(diào)試工藝有具體的了解。在實際調(diào)試的過程中,應(yīng)根據(jù)電子設(shè)備的具體情況進行調(diào)試,在調(diào)試過程中應(yīng)注意安全用電,使電子設(shè)備性能達到要求的指標。
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