СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. ХАРАКТЕРИСТИКА МНОГОКОНАЛЬНЫХ

СИСТЕМ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ (ЧРК) ……стр. 5

ПРИНЦИП МНОГОКОНАЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ……………………....стр. 8

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА ТРАКТОВ ПЕРЕДАЧИ

И ПРИЕМА МНОГОКАНАЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ С ЧРК…………стр. 18

ИЗУЧЕНИЕ МОНТАЖА НЕИСПРАВНОГО БЛОКА………………...стр. 18

ПРОВЕРКА ИСПРАВНОСТИ

ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ……………………………...стр. 20

НЕИСПРАВНОСТИ РЕЗИСТОРОВ (СОПРОТИВЛЕНИЙ)………...стр. 23

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТИ КОНДЕНЦАТОРА………….стр. 24

ПРОВЕРКА ИСПРАВНОСИ И РЕМОНТ УДЛИНИТЕЛЕЙ ………стр. 25

ПРОВЕРКА ИСПРАВНОСТИ И РЕМОНТ ФИЛЬТРОВ…………..стр. 26

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПАЙКЕ ………………………….стр. 27

ЛИТЕРАТУРА……………………………………………………………стр. 32

ВВЕДЕНИЕ.

ХАРАКТЕРИСТИКА МНОГОКОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ С ЧАСТОТНЫМ РАЗДЕЛЕНИЕМ КАНАЛОВ (ЧРК)

Средства общения между людьми (средства связи) непрерывно совершенствуются в соответствии с изменениями условий жизни, развитием культуры и техники. Сегодня средства связи стали неотъемлемой частью производственного процесса и нашего быта0 Современные системы связи должны не только гарантировать быструю обработку и надежность передачи информации, но и обеспечивать выполнение этих условий наиболее экономичным способом.

Информация передается по каналам связи (рис. 1).

Линией связи называется среда распространения электро­магнитных волн, используемая для передачи сигналов от передат­чика (Пер) к приемнику (Пр). Такой средой могут быть воздуш­ная, кабельная, радиорелейная линии связи, волноводы и т. д. Передатчик, линия связи и приемник образуют канал связи. Источник сообщений, передатчик, линия связи, приемник и полу­чатель  сообщений  образуют систему  связи.

Высокая стоимость линий связи обусловливает разработку систем и методов, позволяющих одновременно передавать по одной линии связи большое число независимых сообщений, т. е. исполь­зовать линию многократно. Такие системы передачи называются многоканальными. Связь, осуществляемую с помощью этих систем, принято называть многоканальной.

Основной задачей, которая решается при создании многока­нальной связи, является увеличение дальности связи и числа ка­налов.

Рис. 1. Схема канала связи.

В истории развития телефонной связи можно выделить три этапа.

Первый этап характеризуется появлением электрической свя­зи — созданием первого электромагнитного телеграфа, изобретен­ного в начале 1830-х гг. русским ученым П. Л. Шиллингом.

Задача увеличения дальности связи эффективно решена рус­ским академиком Б. С. Якоби, предложившим в 1858 г. телеграф­ную трансляцию. В том же году было положено начало повыше­нию эффективности использования линейных сооружений: русский инженер 3. Я. Слонимский изобрел дуплексное телеграфирование.

Первый вклад в технику многоканальной связи был сделан Г. И. Морозовым в 1869г., предложившим способ одновременного телеграфирования по общей цепи с помощью токов различных ча­стот.

Началом развития телефонной связи считается 1876 г., когда американец А. Белл предложил использовать для передачи речи на расстояние электромагнитный прибор, названный телефоном. В 1878 г. была разработана схема телефонного аппарата с уголь­ным микрофоном. В этом же году Т. Эдисон предложил использо­вать в схеме передачи речи трансформатор, что обеспечивало двустороннюю передачу и большую дальность.

В 1880 г. Г. Г. Игнатьев создал схему для одновременного те­леграфирования и телефонирования, основанную на разделении телеграфных и телефонных сигналов с помощью простейших элек­трических фильтров, т. е. был открыт принцип частотного разде­ления каналов. В это же время Пикар и Кайло предложили схемы для одновременного телеграфирования и телефонирования на ос­нове применения принципа уравновешенного моста.

Хотя таким образом были созданы предпосылки для построе­ния многоканальных систем связи, однако практически на первом этапе развития междугородной связи использовались отдельные телеграфные и телефонные цепи. Изучение свойств и опыт проек­тирования и строительства таких цепей позволили со временем перейти к практическому созданию многоканальных систем связи. Это стало возможным после развития методов радиотехники, изо­бретения электронных ламп и применения их для усиления, гене­рации переменных токов, модуляции и демодуляции, разработки теории и методов проектирования электрических фильтров, вырав­нивателей и других элементов.

Второй этап развития многоканальной связи начинается с со­здания дуплексных усилителей. В 1915 г. инженер, капитан рус­ской армии В. И. Коваленков продемонстрировал макет ламповых телефонных трансляторов на Всероссийском съезде инженеров-электриков. Предложенная им идея двустороннего действия с дифференциальной системой соединения до сих пор остается осно­вой построения дуплексных усилителей каналов тональной ча­стоты (ТЧ). В 1922 г. в Бологом был установлен первый телефон­ный транслятор системы Коваленкова, обеспечивающий уверенную связь Петрограда с Москвой. Были организованы телефонные магистрали большой протяженности (Москва — Тбилиси, Москва — Магнитогорск и др.), т. е. на втором этапе теоретически была ре­шена проблема увеличения дальности связи.

Третий этап характеризуется решением проблемы многоканаль­ности. В конце 20-х гг. был реализован полосовой фильтр, позво­ляющий выделять одну боковую полосу частот. К 1930г. появилась отечественная трехканальная аппаратура. В 1940г. была сдана в опытную, эксплуатацию первая в СССР 12-канальная система пе­редачи по воздушным линиям из цветных металлов. Началась прокладка кабельных линий. Был создан кабель нового типа — коаксиальный, пригодный для использования в широком спектре частот.

После войны техника многоканальной связи стала развиваться особенно интенсивно. Было налажено производство симметричного кабеля, разработана аппаратура К-12, затем 24- и 60-канальные системы К-24-2 и К-60. Для передачи по коаксиальным кабелям разработаны системы К-120, К-300, К-1920, К-3600, К-2700, К-5400, К-Ю 800. Все более широкое применение получают РРЛ большой емкости. Одновременно развиваются цифровые системы передачи (ИКМ-12, ИКМ-24, ИКМ-30, ИКМ-120, ИКМ-480, ИКМ-1920 и др.), которые постепенно вытесняют аналоговые.

Последние два десятилетия знаменуются развитием волоконно-оптических систем передачи (ВОСП). По сравнению с существую­щими системами, работающими по медному кабелю. ВОСП обла­дают рядом преимуществ, основными из которых являются: широкая полоса пропускания, позволяющая организовывать необ­ходимое число каналов по одному волоконно-оптическому тракту;

возможность предоставления абоненту наряду с телефонной связью любых из существующих ныне и создаваемых в процессе развития видов услуг связи (телевидение, телефакс, широкополосное радио» вещание, различные телематические и справочные службы, ре­кламу, местную связь и др.);

высокая защищенность от электро­магнитных помех; малое километрическое затухание и возможность организации регенерационных участков большой протяженности; значительная экономия меди и потенциально низкая стоимость оптического кабеля. В настоящее время на городских телефонных сетях (ГТС) активно внедряются ВОСП ИКМ-120-4/5, ИКМ-480-5 («Сопка-1»), на магистральных и зоновых — «Сопка-2», «Сопка-3», «Сопка-4», «Сопка-5» и др.

Основными направлениями в развитии систем передачи яв­ляются: повышение эффективности использования линий связи, увеличение дальности связи, повышение ее качества и надежности, постоянное техническое совершенствование элементов и узлов ап­паратуры.

ПРИНЦИП МНОГОКОНАЛЬНОЙ ПЕРЕДАЧИ

1. Основы теории многоканальной передачи сообщений

Используемые методы разделения каналов можно классифицировать на линейные и нелинейные (комбинационные).  В большинстве случаев разделения каналов каждому источнику сообщения выделяется специальный сигнал, называемый канальным. Промодулированные сообщениями канальные сигналы объединяются, в результате чего образуется групповой сигнал (ГС). Если операция объединения линейна, то получившийся сигнал называют линейным групповым сигналом. Для унификации многоканальных систем связи за основной или стандартный канал принимают канал тональной частоты (канал ТЧ), обеспечивающий передачу сообщений с эффективно передаваемой полосой частот 300-3400 Гц, соответствующей основному спектру телефонного сигнала.  Многоканальные системы образуются путем объединения каналов ТЧ в группы, обычно кратные 12 каналам. В свою очередь, часто используют "вторичное уплотнение" каналов ТЧ телеграфными каналами и каналами передачи данных.На рис.2. приведена обобщённая структурная схема системы многоканальной связи. Реализация сообщений каждого источника a₁(t), a₂(t),…, a_N(t) с помощью индивидуальных передатчиков (модуляторов) М₁ , М₂ , …, М_N преобразуются в соответствующие канальные сигналы s_N(t), s_N(t),…, s_N(t). Совокупность канальных сигналов на выходе аппаратуры объединения каналов (АОК) образует групповой сигнал s(t). Наконец, в групповом передатчике М сигнал s(t) преобразуется в линейный сигнал s_л(t) , который и поступает в линию связи (ЛС). Допустим, что линия пропускает сигнал практически без искажений и не вносит шумов. Тогда на приемном конце линии связи линейный сигнал s_л(t) с помощью аппаратуры разделения каналов (АРК) может быть вновь преобразован в групповой сигнал s(t). Канальными или индивидуальными приемниками П₁ , П₂ , …, П_N из группового сигнала s(t) выделяются соответствующие канальные сигналы s₁(t), s₂(t),…, s_N(t) и затем преобразуются в предназначенные получателям сообщения a₁(t), a₂(t),…, a_N(t).  Канальные передатчики вместе с суммирующим устройством образуют аппаратуру объединения. Групповой передатчик М, линия связи ЛС и групповой приемник П составляют групповой канал связи (тракт передачи), который вместе с аппаратурой объединения и индивидуальными приемниками составляет систему многоканальной связи.

Индивидуальные приемники системы многоканальной связи П_K наряду с выполнением обычной операции преобразования сигналов s_k(t) в соответствующие сообщения a_k(t) должны обеспечить выделение сигналов s_k(t) из группового сигнала s(t).

Иначе говоря, в составе технических устройств на передающей стороне многоканальной системы должна быть предусмотрена аппаратура объединения, а на приемной стороне - аппаратура разделения.  Чтобы разделяющие устройства были в состоянии различать сигналы отдельных каналов, должны существовать определенные признаки, присущие только данному сигналу. Такими признаками в общем случае могут быть параметры переносчика, например амплитуда, частота или фаза в случае непрерывной модуляции гармонического переносчика. При дискретных видах модуляции различающим признаком может служить и форма сигналов. Соответственно различаются и способы разделения сигналов: частотный, временной, фазовый и другие.

2. Частотное разделение каналов

Функциональная схема простейшей системы многоканальной связи с разделением каналов по частоте представлена на рис.2.

Рис. 2. Функциональная схема системы многоканальной связи с частотным разделением каналов.

Сначала в соответствии с передаваемыми сообщениями первичные (индивидуальные) сигналы, имеющие энергетические спектры G₁(ω), G₂(ω), …, G_N(ω) модулируют поднесущие частоты ω_K каждого канала соответственно. Эту операцию выполняют модуляторы М₁, М₂, …, М_N канальных передатчиков.

Модулятор — устройство, изменяющее параметры несущего сигнала в соответствии с изменениями передаваемого сигнала. Этот процесс называют модуляцией, а передаваемый сигнал модулирующим.

Спектр сигнала на выходе четырехполюсника будет иметь вид (рис. 3):

Рис. 3. Спектр сигнала на выходе четырехполюсника.

Таким образом, на выходе четырёхполюсника наряду с частотами входных сигналов (ω,Ω) появились: постоянная составляющая  ; вторые гармоники входных сигналов (2ω,2Ω); составляющие суммарной (ω + Ω) θ разностной (ω – Ω) частот.

Если предположить, что в сигнале с частотой Ω содержится информация, то она будет иметь место и в сигналах с частотами (ω_н + Ω) θ (ω_н – Ω), которые расположены зеркально по отношению к ω и называются верхней (ω + Ω) θ нижней (ω – Ω) боковыми частотами.

Если на четырёхполюсник подать сигнал несущей частоты U₁(t) = U_m∙Cosω_нt и сигнал тональной частоты в полосе Ω_н … Ω_в (где Ω_н = 0.3 кГц, Ω_в = 3.4 кГц), то спектр сигнала на выходе четырёхполюсника будет иметь вид (рис. 4)

Рис. 4. Спектр сигнала на выходе четырехполюсника.

Полезными продуктами преобразования (модуляции) являются верхняя и нижняя боковые полосы. Для восстановления сигнала на приёме на вход демодулятора достаточно подать несущую частоту (ω_н) и одну из боковых полос.

В многоканальных системах передачи с частотным разделением каналов (МСП-ЧРК) по каналу передаётся только сигнал одной боковой полосы, а несущая частота берётся от местного генератора. Таким образом, на выходе каждого канального модулятора включается полосовой фильтр с полосой пропускания ∆ω = Ω_в – Ω_н = 3.1 кГц. Спектры G₁(ω), G₂(ω) … G_N(ω) после транспонирования (переноса) на различные частотные интервалы и инвертирования (эта операция в принципе необязательна, но обычно выполняется для упрощения оборудования) складываются и образуют групповой спектр G _гр.(ω).

С целью уменьшения влияния соседних каналов (уменьшения переходных помех) обусловленного неидеальностью АЧХ фильтров, между спектрами сигнальных сообщений вводятся защитные интервалы. Для каналов ТЧ они равны 0.9 кГц. Таким образом, ширина полосы канала ТЧ с учётом защитного интервала равна 4 кГц (рис. 5)

Рис. 5. Спектр группового сигнала с защитными интервалами.

3. Принципы построения аппаратуры ЧРК

В системах ЧРК с числом каналов 12 и более реализуется принцип многократного преобразования частоты. В основу построения многоканальной системы положен стандартный канал тональной (ТЧ). В соответствии с рекомендациями МККТТ оконечное оборудование (включающее АОК и АРК) строится с таким расчётом, чтобы на каждом этапе преобразования частоты с помощью унифицированных блоков формировались всё более и более укрупнённые группы каналов ТЧ. Причём в любой группе число каналов кратно 12.

Вначале каждый из каналов ТЧ "привязывается" к той или иной 12-канальной группе, называемой первичной группой (ПГ). Разнесение сигналов 12 различных телефонных сообщений по спектру (формирование ПГ) осуществляется с помощью индивидуального преобразования частоты в стандартном 12-канальном блоке. Эти блоки обеспечивают как прямую, так и обратную связь в каждом из 12 дуплексных каналов (рис. 6, а).

Каждый канал содержит следующие индивидуальные устройства: на передаче ограничитель амплитуд ОА, модулятор М и полосовой фильтр ПФ; на приёме полосовой фильтр ПФ, демодулятор ДМ, фильтр нижних частот ФНЧ и усилитель низкой частоты УНЧ.

Для преобразования исходного сигнала на модуляторы и демодуляторы каждого канала подаются несущие частоты, кратные 4 кГц.

Рис. 6. Структурная схема блока индивидуального преобразования (а) и схема формирования первичной группы (б).

Спектр группового сигнала ПГ представлен на рисунке 7, б.

В приведённом варианте формирования ПГ использован принцип однократного преобразования спектра канала ТЧ (рис. 7, а)

Поскольку индивидуальное оборудование во всех 12 каналах однотипно, на данном рисунке приведены лишь устройства, относящиеся к одному каналу (первому). Как отмечалось ранее, при организации телефонной связи можно использовать либо двухполосную двухпроводную, либо однополосную четырёхпроводную систему передачи. Схема, изображённая на рисунке 7, относится ко второму варианту. Здесь каждый канал имеет отдельные тракт передачи и тракт приёма (действующие в одной и той же полосе частот), то есть каждый канал является четырёхпроводным. Если канал используется для телефонной связи, то двухпроводный участок цепи от абонента соединяется с четырёхпроводным каналом через дифференциальную систему (ДС). В случае передачи других сигналов (телеграфных, данных, звукового вещания и тому подобное), для которых необходим один или несколько односторонних канала, ДС отключается.

В режиме передачи сообщение от абонента (Аб) через ДС и амплитудный ограничитель (ОА) поступает на один из входов индивидуального преобразователя частоты (модулятор М₁₁). На другой вход М₁₁ подаётся сигнал поднесущей с частотой F₁₂. В результате перемножения этих сигналов образуется сигнал, спектр которого состоит из двух боковых (относительно F₁₂) полос. Сигнал нижней из этих полос выделяется фильтром ПФ₁₂ и подаётся на один из входов сумматора. На другие входы сумматора поступают сигналы с выхода аналогичных трактов передачи 11 других каналов.

Амплитудные ограничители предотвращают перегрузку групповых усилителей (а, следовательно, уменьшают вероятность возникновения нелинейных помех) в моменты появления пиковых значений напряжений нескольких речевых сигналов.

В режиме приёма канальный сигнал выделяется с помощью полосового фильтра ПФ₁₂ из спектра первичной группы (с полосой 60 … 108 кГц) и подаётся на индивидуальный преобразователь ДМ₁₂. На другой вход ДМ₁₂ поступает тот же сигнал поднесущей частоты F₁₂, который питает и М₁₁. Спектр выходного сигнала ДМ₁₂ состоит из двух боковых (относительно F₁₂) полос. Сигнал нижней из этих полос выделяется ФНЧ, усиливается и через ДС поступает к абоненту. Приёмные тракты 11 других каналов построены аналогично. В аппаратуре с числом каналов 60 и более индивидуальное оборудование размещается в специальных стойках индивидуальных преобразователей СИП-60 или СИП-300.

На практике используется и другой вариант: формирование первичной группы из четырёх предварительных групп (рис. 8), каждая из которых объединяет по три канала ТЧ. Здесь реализуется двухкратный принцип преобразования (рис. 7, б)

Рис. 7. Структурные схемы и диаграммы однократного (а) и двухкратного (б) преобразования спектра канала ТЧ.

Рис. 8. Структурная схема формирования ПГ с использованием двухкратного преобразования.

Рис. 9. Структурная схема группового оборудования ВГ.

Дальнейший процесс укрупнения групп каналов происходит в групповом оборудовании. Одинаковые полосы частот пяти ПГ с помощью первичного группового преобразования разносятся по частоте в полосе 312 … 552 кГц и образуют 60-канальную (вторичную) группу (ВГ). На рисунке 4.9 изображена упрощённая структурная схема группового оборудования ВГ. Сообщения пяти первичных групп ПГ₁ – ПГ₅ подаются на пять групповых преобразователей ГП₁ – ГП₅, на вторые входы которых из генераторного оборудования поступают сигналы поднесущих частот.

С помощью полосовых фильтров ПФ₁ – ПФ₅, подключенных к выходам групповых преобразователей, образуются сигналы вида ОБП с полосой частот 48 кГц каждый. В результате сложения этих неперекрывающихся по спектру пяти сигналов образуется спектр ВГ с полосой частот 240 кГц (312 … 552 кГц).

Для снижения переходных влияний между сигналами ВГ, передаваемыми по смежным трактам, в спектре ВГ могут использоваться как прямые, так и инверсные спектры ПГ₂ – ПГ₅. В первом случае на ГП₂ – ГП₅ подаются несущие частоты 468, 516, 564, 612 кГц, а соответствующие полосовые фильтры выделяют нижние боковые полосы (как показано на рис. 9). Во втором случае на ГП₂– ГП₅ подаются несущие частоты 300, 348, 396, 444 кГц, а полосовыми фильтрами ПФ₂ – ПФ₅выделяются верхние боковые полосы. Несущая частота для ПГ₁ в обоих случаях одинаковая (420 кГц), и спектр ПГ₁ не инвертируется. Оборудование первичного группового преобразования размещается в специальных стойках первичных преобразователей УСПП или СПП. Следующие ступени группового преобразования выполняются аналогично.

Аппаратура образования групповых трактов может состоять из различных комбинаций стандартных блоков, в которых осуществляется тот или иной этап преобразования частоты. Например, в широко используемой в настоящее время аппаратуре системы К-1920 каналы ТЧ объединяются в две 60-канальные группы (ВГ) и шесть 300-канальных групп (ТГ). При этом общее число каналов N = 60 ∙ 2 + 300 ∙ 6 = 1920 [5].

После того как путём последовательного объединения достигается номинальное число каналов, обычно осуществляется ещё одно преобразование частоты: суммарный (групповой) спектр преобразуется в линейный спектр, то есть в ту полосу частот, в которой многоканальный сигнал этой системы передаётся по линии. При этом учитываются особенности каждой линии.

Если индивидуальное и групповое преобразование обычно осуществляется в типовых блоках и стойках, то сопряжение этой аппаратуры (в частности, формирование линейного спектра) с линейным трактом выполняется в оборудовании, специфичном для каждой данной проводной или радиосистемы.

Основные характеристики групповых сообщений

При проектировании и разработке многоканальных систем передачи возникает необходимость количественной оценки параметров групповых сообщений на различных ступенях преобразования, в частности сигналов на входе линейного тракта. Эти параметры, как и для любых сигналов связи, определяются соответствующими частотными, информационными и энергетическими характеристиками.

По рекомендации МККТТ средняя мощность сообщения в активном канале в точке с нулевым относительным уровнем устанавливается равной 88 мкВт0 (– 10.6 дБм0). Однако при расчёте P _ср. МККТТ рекомендует принимать величину P₁ = 31.6 мкВт0 (– 15 дБм0) (при этом кроме активности каналов учитываются и другие факторы, например, организация в некоторых ТЧ каналах каналов ТТ, неидеальность индивидуального оборудования и тому подобное). Если N ≥ 240, то средняя мощность группового сообщения в точке нулевого относительного уровня P _ср = 31.6N, мкВт, а соответствующий уровень средней мощности p _ср = – 15 + 10 lg N , дБм0.

По нормам, принятым в РФ при N ≥ 240

Р₁ = 50 мкВт0 (– 13 дБм0); р _ср = – 13 + 10 lg N, дБм0.

Если N < 240, то приходится учитывать существенную зависимость коэффициента активности от N. В этом случае Р₁ представляют как функцию N, и уровень средней мощности группового сообщения определяют иначе:

Р ср = – 1 + 4 lg N, дБм0.

Некоторые параметры и область применения типовой аппаратуры кабельных систем передачи с ЧРК приведены в таблице 1.

Таблица 1. Параметры типовой аппаратуры кабельных систем передачи с ЧРК.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВЕРКА ТРАКТОВ ПЕРЕДАЧИ И ПРИЕМА МНОГОКАНАЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ С ЧРК

Для монтажа, настройки, регулировки, ремонта, а также для ознакомления и изучения аппаратуры используют различные электрические схемы.

Могут быть использованы следующие типы схем:

1. структурная схема (рис.1);

2. функциональная схема (рис.2);

3. принципиальная (полная) схема – для детального изучения, ремонта и регулировки. На принципиальных схемах изображаются все детали устройства и соединения между ними по установленной экспликации. Это позволяет проследить прохождение тока по действующим электрическим цепям и функционирование каждого элемента схемы;

4. монтажная схема (схема соединений) – для установки и эксплуатации. На монтажных схемах все детали и соединения между ними размещают так, как они смонтированы в устройстве. Это обеспечивает представление о расположении каждой детали на основании, корпусе, плате и других частях аппаратуры, местах их присоединения и вводов проводников, жгутов и шнуров.

Обозначения на принципиальных схемах аппаратуры наименований деталей указываются одной или несколькими буквами русского или латинского алфавита.

Буквами латинского алфавита обозначают резисторы (R), конденсаторы (C), катушки индуктивности (L), диоды и полупроводниковые стабилитроны (D), остальные элементы – буквами русского алфавита.

Цифры, стоящие после буквенного обозначения элемента, указывают на его порядковый номер в данном функциональном узле. Нумерация элементов внутри узла – сквозная. Функциональный узел выделен штрихпунктирной линией и обозначен, например У1 или ДС-ОГР. В обозначениях приведено полное наименование узла.

1. Изучение монтажа неисправного блока

Для устранения повреждений в аппаратуре необходимо уметь определять отдельные неисправные блоки, узлы, цепи и детали, уметь правильно читать монтажные и принципиальные схемы.

Сущность изучения монтажа аппаратуры заключается в определении деталей на принципиальной схеме, на монтажной схеме и на аппаратуре.

Все узлы и отдельные детали маркированы, т. е. на них нанесены цифры и надписи в соответствии с принципиальной схемой. Функциональный узел в блоке определяется маркировкой платы, нанесенной на боковой конструкции блока или на печатной плате. Каждый выводной контакт платы пронумерован. На каждую деталь (или рядом с ней), смонтированную на плате или укрепленную отдельно, также нанесен номер и ее название, например R20, С5, Тр2 и т. д. Такая маркировка может отсутствовать, в этом случае необходимо пользоваться монтажной схемой.

По монтажной схеме можно определить любую деталь в аппаратуре, используя внешний вид и маркировку (условный номер) детали. По монтажной схеме можно проследить также любой провод, его действительное расположение. Но монтажная схема недостаточно наглядно отображает электрическую связь между отдельными частями, узлами, каскадами, цепями и деталями, что необходимо знать для производства ремонта. Поэтому монтажная схема должна использоваться только совместно с принципиальной схемой.

Изучение монтажа нужно вести в следующей последовательности:

1. выключить питание аппаратуры;

2. извлечь неисправный блок;

3. определить расположение органов управления на передней панели блока;

4. определить расположение крупных узлов (усилителей, фильтров, удлинителей и т. д.), входящих в состав данного блока;

5. определить принадлежность печатных плат к узлам;

6. определить расположение транзисторов и отдельно укрепленных деталей на печатной плате;

7. определить расположение цепей внутриблочного монтажа.

Основные приемы изучения монтажа – внешний осмотр и проверка цепей омметром.

По внешнему виду, маркировке и монтажным схемам определяют тип деталей, их расположение, выводы, соединение с другими деталями и т. д. Проверка цепей омметром позволяет при сложном монтаже, когда отдельные детали не просматриваются, определить их расположение и соединение между собой. Цепи усилителей определяют по электродам транзисторов.

Цепи соединения между узлами блока определяют по расположению печатных плат и отдельно укрепленных деталей. И, наконец, применяя основные приемы изучения монтажа, следя по принципиальной и монтажной схемам, определяют детали в цепи и их соединение между собой. Так по отдельным цепям читают монтаж каскадов.

Отыскание любой детали на монтаже основывается на последовательном переходе от более крупного узла к мелкому, в составе которого находится эта деталь.

2. Проверка исправности полупроводниковых приборов

1. Проверка диодов

Общим свойством для всех диодов является односторонняя проводимость, позволяющая осуществлять их проверку с помощью омметра.

Нормальная величина прямого сопротивления для германиевых точечных диодов серий Д220, Д223 – от 50 до 150 Ом. У диодов серии Д2 и кремниевых точечных диодов Д104 прямое сопротивление может составлять 150–500 Ом. Следует иметь в виду, что из-за нелинейности вольтамперной характеристики диода результаты измерений в большей степени зависят от методики. Разные тестеры или один и тот же тестер на разных шкалах могут дать совершенно разные сопротивления для одного и того же диода. По той же причине приведенные выше величины сопротивлений не являются прямыми сопротивлениями диодов, определяемыми при малом сигнале.

У германиевых точечных диодов обратное сопротивление должно быть более 100–200 кОм. У кремниевых точечных и плоскостных диодов обратное сопротивление столь велико, что измерить его тестером не удается. Диод исправен, если его обратное сопротивление не ниже 1–2 МОм. Прямое сопротивление измеряется на шкале Ом ґ10, а обратное – на шкале Ом ґ1000.

2. Проверка стабилитронов типа Д814–Д818

При проверке стабилитронов типа Д814–Д818 нужно иметь в виду, что их свойства ничем не отличаются от любого низкочастотного диода, так как приложенное обратное напряжение не превышает напряжения стабилизации. Прямое сопротивление этих диодов лежит в пределах 180–220 Ом. Обратное сопротивление при напряжении батареи тестера 4,1 В. не измеряется – оно превышает несколько десятков МОм. Исправный стабилитрон должен показать при измерениях сопротивления, лежащие в указанных выше пределах.

При обрыве диода как прямое, так и обратное сопротивления будут бесконечно большими. При пробое прямое сопротивление будет почти такое же, как обратное, или будет отличаться незначительно. При утечке диода стрелка прибора при замере обратного сопротивления не устанавливается твердо, а все время “плавает”.

3. Проверка транзисторов

3.1. Проверка с помощью омметра

Каждый из переходов транзистора является аналогом обычного диода. Транзистор р-n-р (см. рис. 10) представляет собой для постоянного тока как бы два последовательно соединенных диода, причем катоды диодов, т. е. n -области переходов, соединены вместе и подключены к выводу базы, а аноды подключены к выводам эмиттера и коллектора.

Рис. 10. Схема транзистора типа p-n-p.

Если в исправном транзисторе типа р-n-р к базе подключить положительный полюс внутренней батареи омметра, то переходы будут заперты и омметр покажет большое сопротивление между базой и коллектором или эмиттером. Если же к базе подключить отрицательный полюс источника, то омметр покажет малое сопротивление с любым из выводов эмиттера или коллектора.

Для транзисторов n-р-n полярности напряжения меняются на обратные. Нужно помнить, что для ряда транзисторов предельно допустимые напряжения на переходах меньше, чем напряжения батарей тестера. Так, например, для высокочастотных транзисторов П-605А и П-609А обратное напряжение на переходе эмиттер-база не должно превышать 1–2 В. Если для проверки этих транзисторов использовать тестер с батареей более 1,0 В, то можно не только получить неверный результат, но и повредить транзистор. Что же касается большинства транзисторов, то их проверка тестером вполне возможна, так как допустимые напряжения на переходах составляют более 10–12 В.

Ввиду большого разброса параметров не представляется возможным указать нормальные величины прямых и обратных сопротивлений переходов. Прямые сопротивления переходов транзисторов составляют десятки–сотни Ом, обратные – единицы МОм. Проверку транзисторов с помощью тестера в аппаратуре можно производить, лишь отключив питающее напряжение и отпаяв базовый вывод из схемы. Цоколевку транзисторов при отсутствии справочников можно определить, воспользовавшись монтажными схемами аппаратуры.

3.2. Проверка с помощью вольтметра

Принципиально любой транзисторный каскад имеет схему, представленную на рис.11.

Рис. 11. Схема проверки исправности транзистора с помощью вольтметра.

Проверка транзисторов производится в следующей последовательности:

1. между эмиттером и коллектором (точки А и В) включается вольтметр тестера;

2. параллельно резистору R₁ включается еще резистор такого же номинала, что вызывает увеличение отрицательного напряжения на базе транзистора. При этом исправный транзистор увеличивает свою проводимость, и включенный вольтметр заметно уменьшит свои показания;

3. отключается параллельный R₁ резистор и замыкается накоротко резистор R₂. Смещение на базу равно нулю, транзистор закрывается. В этом случае у исправного транзистора вольтметр должен показать напряжение, близкое к U.

Если при этих проверках показания вольтметра будут не такими, как указано выше, значит, транзистор неисправен и его следует заменить. Проверка таким способом ведется без выпаивания транзистора, непосредственно в схеме усилителя, с включенным источником питания. Более точное представление об исправности транзистора можно получить, измерив его основные параметры при помощи специальных приборов.

3.3. Карта напряжений

Картой напряжений называют напряжение на электродах транзисторов относительно корпуса аппаратуры. Эти напряжения определяют режим работы транзистора. При ремонте пользуются готовой картой напряжений, составленной на заводе. Эта карта может быть выполнена в виде таблицы или против каждого электрода на принципиальной схеме ставится то напряжение, которое должно быть на нем при нормальном режиме. В аппаратуре комплекса карта напряжений выполнена в виде таблицы лишь для транзисторов отдельных блоков. Снимать карту напряжений можно любым тестером, так как входное сопротивление их вольтметров по отношению к измеряемым цепям велико.