葛會娟

(遼寧朝陽三二八轉播臺，遼寧 朝陽 122000)

0 前言

中波轉播臺作為基層臺站，工作人員熟練的掌握電路理論和知識，對解決實際問題非常必要。轉播臺的工作特點是，平時設備不發(fā)生故障時，人們不可能隨時的打開發(fā)射機和工作的各種設備來學習和操作以及測量各種參數(shù)，而僅僅看書又沒有實際操作的感覺，這使得一些人員參加工作幾年甚至十幾年，遇到問題無從下手，更談不上故障處理和維修了。這里介紹的multisiim仿真軟件，能夠很好的解決上述問題。

1 軟件介紹

Multisim12仿真軟件自20世紀80年代產生以來，經過數(shù)個版本的升級，除保持操作界面直觀、操作方便、易學易用等優(yōu)良傳統(tǒng)外，電路仿真功能也得到不斷完善。目前，其版本NI Multisim 12主要有以下特點。

1.1 直觀的圖形界面

如圖1，軟件開啟的界面，為了保持軟件的穩(wěn)定，最好使用英文界面。界面上以圖標的方式顯示了所用的類型，包括元件符號、儀器儀表符號、分析符號等。元件和測試儀表均可直接拖放到屏幕上，可通過單擊鼠標用導線將它們連接起來，虛擬儀器操作面板與實物相似，甚至完全相同?？煞奖氵x擇儀表測試電路波形或特性，可以對電路進行20多種電路分析，以幫助設計人員分析電路的性能。

圖1 啟動界面

1.2 豐富的元件

自帶元件庫中的元件數(shù)量更多。NI Multisim 12的元件庫不但含有大量的虛擬分離元件、集成電路，還含有大量的實物元件模型，包括一些著名制造商，如Analog Device、Linear Technologies、Microchip、National Semiconductor以及Texas Instruments等。用戶可以編輯這些元件參數(shù)，并利用模型生成器及代碼模式創(chuàng)建自己的元件。

1.3 眾多的虛擬儀表

Multisim 12提供22種虛擬儀器，這些儀器的設置和使用與真實儀表一樣，能動態(tài)交互顯示。用戶還可以創(chuàng)建LabVIEW的自定義儀器，既能在LabVIEW圖形環(huán)境中靈活升級，又可調入Multisim 12方便使用。更多的性能，請參閱參考文獻[1]。

2 故障分析應用

目前中波臺都使用了固態(tài)發(fā)射機，與電子管發(fā)射機相比，其工作穩(wěn)定、電路復雜，工作人員處理故障的機會少了，處理故障的難度增加了。這就要求技術人員對發(fā)射機的整機原理熟練掌握，對單元電路深入理解。如下的2例說明仿真軟件在維修中的作用。

故障1：

現(xiàn)象：10 kW發(fā)射機-22 V電源不穩(wěn)定，電壓變化范圍是-18.5 V～-26 V，變化時間1～10 min。

分析，圖2是22 V電源電路，該電壓送到三端穩(wěn)壓器，得到15 V的穩(wěn)壓，為相關的集成電路供電，如果-22 V(絕對值)電壓過低，小于-17 V時，則三端穩(wěn)壓塊7915將失去穩(wěn)壓作用，運放的-15 V電源工作不正常，導致更多電路工作不正常。實際中還發(fā)現(xiàn)，每次長時間(1～2 h)停機后再次開機，該電壓穩(wěn)定。由電子學常識可知，當線路接觸不良時，導體的電阻會由于接觸面減小而變大，由于電阻變大，根據焦耳定律Q=I2Rt，在該接觸處就會產生局部升溫，隨著溫度升高，該接觸處的電阻又繼續(xù)升高。由此我們可以初步判斷可能是由于接觸不良造成的，以往的維修過程是反復的停機開機，反復的觀察和測量，從而確定具體的故障位置，效率不高且停播時間較長。如果應用proteus仿真的方法，則可以通過仿真預先確定故障點。在圖2中，將一個模擬電阻接在不同的位置，當接在如圖所示的位置時，輸出電壓如圖所示，改變電阻值，輸出電壓變化范圍是-18.5 V～-26 V，與實際相符。實測發(fā)現(xiàn)是整流橋的一端接觸不良，重新焊接后，工作正常。

圖2 電源仿真

故障2：

現(xiàn)象：駐波比顯示不正常，天線零位指示13 V以上，功率升不上去。而反射功率指示0.05。

分析：圖3是天線零位取樣檢測電路原理圖， C1、C2用于電壓取樣，L1、R2用于電流取樣，C4、C5、C6、L2及連接的開關分別是一組元件而非一個元件。其作用是調節(jié)取樣信號的幅度和相位，以便在負載阻抗匹配時使得輸出端為0，此時變壓器T1的輸入端A、B的信號幅度相同、相位相同。為了方便仿真，在此僅作A、B以后的分析，觀察輸入信號A、B幅度和相位發(fā)生變化時輸出的情況。C點是整流以后的信號，D點是濾波后的直流電平。圖4是T1輸入信號幅度相位相同時的情況(虛擬示波器顯示結果，以下同)，此時可以看到輸出端C點沒有信號輸出，最后濾波的直流成分為0。圖5是輸入信號相位相差30度時的情況，此時輸出端C點有波形輸出，而且信號的最低點就是0電平，濾波后得到信號的峰值電平。改變輸入信號的相位差，輸出信號的幅度隨之改變，相位差越大，輸出信號幅度越大。同理，改變輸入信號的幅度差，輸出同樣會發(fā)生類似的變化。本故障中，如果天線負載發(fā)生較大變化，則天線零位和反射功率應該同時有較大變化，但是實際是反射功率變化較小。 首先測試了天線的特性阻抗(為51+j2)，變化不大，所以懷疑是天線零位取樣電路的問題。實際反復試驗發(fā)現(xiàn)是其中的開關SW1中接觸不良，導致電壓取樣的幅度變化，最后使得C點的電壓升高，顯示天線零位過高，在功率增加時起到的保護作用。

3 結論

本文通過2個實例，介紹了multisim12仿真軟件故障分析中的應用，它可以讓技術人員更透徹的掌握電路的原理，確定電路的正常工作狀態(tài)，為實際維修操作提供預判。熟練的掌握multisim12軟件，在處理故障時會有事半功倍的效果。希望能對同行技術人員有拋磚引玉的作用。

圖3 駐波比檢測仿真原理圖

圖4 A、B同相位波形

圖5 A、B相位相差30度的波形