2022C/D AM/FM信号发生器的故障分析与检修

摘 要：文章对美国IFR公司2022C/D AM/FM信号发生器的故障现象进行了分析，并给出了检修方法，可为类似问题处理提供参考。

关键词：AM/FM信号发生器；故障；检修

中图分类号：TM935 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）05-0011-02

IFR 2022C/D是频率稳定度和准确度高，具有调幅/调频和调相功能的合成信号发生器。共有两个型号2022C和2022D，该系列信号源的故障具有较强的反复性和相同性，其中宽频放大器、衰减器、峰值检波二极管及易损坏，本文通过故障实例介绍该类型仪器的故障诊断分析及检修方法。

1 故障现象分析与检修

①2022C故障现象为无RF输出。首先检查仪器的内部晶振参考源，其晶振为10 MHz、准确度为5×10-7符合技术指标要求。将2022C输出载频频率设定为62.5 MHz、RF电平+13 dBm，用6960B功率计或E4402B频谱分析仪检查无输出信号，再将信号输出频率设置高于62.5 MHz以上，设定为频率100 MHz、电平+13 dBm时信号输出正常。

2022C射频处理板上有全整的RF系统，它由五个信号发生器电路组成，分别为250～500 MHz、62.5～250 MHz、500～1 000 MHz、62.5～1 000 MHz、10 kHz～62.5 MHz，根据故障判断为10 kHz～62.5 MHz BFO系统电路故障。当仪器设置为62.5 MHz以下的RF输出时，其信号流程如图1所示。160 MHz的VCO锁相信号与分频来的信号（其频率为160.01～222.5 MHz）进行混频，混频器的IF输出就滤波出0.01～62.5 MHz信号，并除去不需要的混合信号，经过33 dB电压放大器，这一输出电平由D33来检测，并且D33与C106构成一峰值检波器。逐级检查33dB电压放大器电路中的TR16软击穿，更换TR16后33dB电压放大器工作正常，但是用E4402B频谱分析仪检查输出信号时，当仪器设置电平为+13 dBm时实际输出为+14.5 dBm，超出技术指标要求（标准误差为±0.8 dB），进一步检查D33峰值检波二极管击穿短路或参数发生变化与D44相比较，更换D33（实际应用中要求D33、D44二者技术参数需严格配对）仪器恢复正常。

②2022D开机出现误码Err07，频率、RF电平、AM、FM均超差。开机出现误码Err07，跟据误码使用说明可知仪器内部EAROM可变只读存储器出现故障，实际检查发现仪器没有将校准的数据存入永久性的存储器造成开机出现误码。EAROM检验码的统计与存储说明，如果仪器进行重新校准或EAROM里的数据偶然被删除或不能用的EAROM要进行更换，就要存入新的检验码并对EAROM进行初始化。

2022C/D具有内部校准功能，可以通过这一功能恢复被删除掉的数据，选择深层次校准功能；分别选择射频电平校准 、调幅校准 、调频校准 ，重新输入需要的校准数据，进行逐项调节，频率准确度的调整用仪器后面板上的可调电容来实现，用HP8902接收机检查各项指标，调节完毕后并进行数据存储，并进行EAROM检验码的统计与存储，这时仪器就重新统计校验码，并将其存入永久性的存储器，仪器恢复正常。

③2022D送修故障为全频段无RF输出。对全频段无射频信号输出，首先用E4402B频谱分析仪检查，将故障仪器分别设置频率和电平为62.5MHz、+13dBm，100MHz、+13dBm时的技术参数是否正常，检测结果输出电平为-25dBm、频率参数正常，据测定结果判定为输出公共通路故障。

公共通道包括五级步进衰减器和末级输出保护RLF继电器电路组成，用6960B功率计分别检测五级衰减器的相对电平依次为30 dB、20 dB、30 dB、10 dB、30 dB，其误差均在要求范围内，30±0.3 dB、20±0.25 dB、10±0.2 dB，，说明五级步进衰减器正常。五级衰减器依次为RLA、RLB、RLC、RLD、RLE。

其检测方法为：

设置2022C/D RF输出+13 dBm，频率100 MHz，使6960B功率计测试（相对功率测试 ）为0 dB参考，选择仪器的自检测功能，并分别在仪器上输入表1所示的二进制数，可选中相应的继电器，使其对应的相对衰减量数值显示在6960B功率计上，并根据6960B功率计测试的dB数值是否在相应的误差范围内，可判断该级衰减量的正确度以及继电器的好或坏。

衰减器输出信号正常后，检测RLF继电器及部件工作情况，如图2所示，给RLF继电器单独加电+5 v检测发现RLF的5.6.7脚之间短路，反复试验后确定为继电器损坏，更换同型号继电器后仪器工作恢复正常。RLF工作原理为电阻R16和R17在衰减器输出口（即RLF的RF IN输入端口）构成了一个高阻射频信号分压器，它可以检测衰减器输出口RF信号的存在，二极管D1和D2可检测C14和C16上信号电平的峰值所产生的DC，用于RPP反向功率保护系统，若信号电平超过（大于）继电器RLF断电的预置极限，那么，继电器就断开输出，到SKAF（仪器的输出端口）的线路，因此保护了衰减器，以防过量的功率耗散。非耦合电容C11、C13、C1和电感L6、L7、L8减弱RF电压的耦合。

④2022C送修故障为高频段无输出。 高频通路主要包括缓冲放大电路部分、分频电路、倍频电路及62.5～1000MHz高频输出级放大器电路组成，其中缓冲放大器部分电路流程如图3所示。

基本原理为由VCO来的250～500 M缓冲放大器Hz信号经IC7缓冲放大器放大后被分成三部分，由IC8、IC9、IC10缓冲放大器进一步进行放大，IC8提供250～500 MHz信号通路，IC9提供62.5～250 MHz通路，其输出驱动两个二进制分频器IC11a和IC11b，IC10 提供合成器信号输出到AA1板的程序控制分配器；其中IC7、IC8、IC9、IC10缓冲放大器为同一型号的OM345宽频放大器集成电路，电路构成完全相同，其构成电路如图4所示。

2 结 语

IFR公司系列信号源不提供仪器的维修资料和维修备件，这给用户实施自行维修带来了非常大的不便，在日常的维修工作中，只要掌握仪器的工作原理，归纳常见的故障现象及相应的维修方法，熟知和应用仪器的自校准功能，就可以发现仪器发生故障的原因及部位，找出排除故障的方法。

参考文献：

[1] 徐建华.函数信号发生器的原理及调试与维护[J].嘉兴学院学报，2001，（11）.