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修理过的东西太多,不记下来怕以后忘记

 
 
 

日志

 
 

退役TBR-134短波数字化电台的修理  

2014-09-21 15:02:34|  分类: 退役国产军用设备 |  标签: |举报 |字号 订阅

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新年伊始老哥又送来一台退役TBR-134短波数字化电台。该机由锋火无线电厂生产,是自行研制的数字化电台,具有自适应、跳频和保密通讯功能。这些功能多少都有来自于上世纪八十年代中美蜜月期引进美军电台的影子。如SUNAIR SC-10MOTOROLA MICOM-XFHARRIS RF-350HARRIS RF-3200等。机器早就拿到手,但因没有找到适合电源接口,一直未通电测试。没想这搁置大半年,机器就被放出毛病来。

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近期从网上购得一只电池盒正好能方便的接入电源,那台改过风扇的维修电源也首次能派上用场。接好电源开机,屏幕自检闪亮一次,随着继电器动作的喀嗒声屏上只留下RX灯还长亮,手柄喇叭中虽有噪音但不能接收到广播信号。尝试按PTT键也只能听见继电器动作响声,而没有实质的发射效果。

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由于此机近几年陆续退役,手里资料甚少,赶紧从网上搜寻。在小马哥发明的企鹅群里找到一份操作手册,大致知晓机器功能操作方法。又询问群里使用过此机的大侠,了解正常开机情况应该是怎样?原来好机器开机进入接收状态,除RX灯亮外还应该有频率和模式显示。当无任何操作几分钟后频率显示才自动熄灭,仍留下接收指示RX和模式指示灯亮。我这个开机就只有RX还无声无息的肯定有故障啦?

正在着急上火之时,BI4SFY伸出援助之手,主动将他的一本维修手册无偿送俺。这是用数码相机翻印的手册,还装帧的非常规整。虽然在电路图方面有很多不太清晰之处,但大概意思也能理解。同时也给老哥发出求援信号,他又给找到技术说明书。老哥真是俺的福星,不光送俺“马”还带送俺“鞍”。从这些资料来说已基本能了解机器各模块工作原理,但感觉对本次故障排除却没有多大帮助!

开始几天时间基本都是在练习拆解机器。有些模块接线较多,与故障无关的部分就至今未打开,如频合单元、射频单元、天调控制、功放单元等。

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先按照维修手册对电源部份输出脚进行了在线测量,结论是电源输出电压基本正常。还在测试过程中似乎听见有继电器动作声音,伸起头过去看面板,果然有呼叫和TX灯被点亮。也不知为何进入这道程序?因天线口只接有长线,不能多进行发射。于是就停止测试,关机后再加电。这回RX灯亮后同步有20W显示,几秒钟后就转入频率显示,喇叭的噪音里能听到夹杂着天线串进来的噪音信号。参照手册进入编程状态调整频率,11.610MHz果然收到广播信号。

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看来机器还是能转入正常工作的!原本以为这回机器就算恢复正常,没想第二天再开机情况依旧。慢慢的开关次数多了,摸索到一些规律:每次冷机加电开机就会发生故障,通电等待一段时间(通常3~5分钟),可以自动转入正常接收,随后机器一切功能完好无恙。如果继续通电烤机半小时以上,再关机、开机故障都能消失。

故障出现时的视频:退役TBR-134短波数字化电台的修理 - 78621 - 78621维修车间

继续摸索发现机器的故障规律。冷机开机,在无显示故障状态下多按几次PTT键,机器会突然切入变动数字显示。每次起始显示的数字可能不一样,基本是从G1~G9,I100,S101,I102~I299,N301~N319然后显示WAIT….继电器动作再转入正常接收。从这个过程看,应该是机器在做什么检测或初始化工作。开始怀疑有可能是某个芯片复位电路出现故障让机器不能自检通过,复位电路恢复后机器开始重新自检?沿此思路遂对机器主控板电路进行研究,没有找到CPU复位脚电容之类元件,到是发现一个专门管理芯片2D12型号MAX706P,是它在控制着CPU复位功能。这个元件损坏可能性很较小。另一猜想是开机过程中,机器自检发现某种故障,然后试图修复或初始化?

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其实134本机已设计有自检功能。在定频工作状态下按0键,机器即可进入预设的自检流程,主要检测电源电压、频合、接收和发射功能。趁机器恢复正常,赶紧按键盘上的自检键进行检测。自检开始,屏幕显示几组电压数字,通常在23.8V左右,然后依次显示SYN OK,RX OK,TX TEST,TX OK。

如果在自检过程中有异常发生,屏幕将显示对应的错误提示。试验过程中曾出现过一次RX ERR,后来确认是音量电位器没有打开原故(按手册要求应将音量开到最大后才进行自检)。每一种错误提示都对应有需要重点检查的部分。

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维修手册提示:如果出现SYN ERR 应检查频率合成器单元;如果出现RX ERR应检查射频放大器、低频放大器、收通道电路并检查自检电路;如果出现TX ERR应检查DSP单元、中低频放大器、射频放大器发通道电路并检查自检电路。看来这台机器的故障是可以躲过预设自检功能的。

修理陷入僵局,俺决定仔细学习操作手册。根据手册介绍熟悉了一些设置内容。提请大家记住一串数字76920,这是机器进入自适应设置菜单时的密码。这个密码是固定的,从字面看应该是当初某位设计师的生日。在自适应设置菜单中还有对机器日期和时间的设置项,实时数据被存于2D9时钟管理芯片DS1302中。查电路图得知主控板上的3.6V锂电池也是专门为保持这个数据在不加电时也能连续运行而设计。

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DS1302是由美国DALLAS公司推出具有涓细电流充电能力的低功耗实时时钟芯片,DIP8脚的它在开机时还能以涓细电流对锂电池充电,以保证那个锂电能在停机时提供时钟工作电源。这种设计在早期的134(非数字化)电台中是没有的。

在学习自适应设置中有了重要发现,开机故障中屏幕显示的数据和自适应设置中数据初始化显示的内容完全一样。在操作手册上有这样的提示“自适应功能在使用前,由于电台自适应工作不正常或参数由于某种原因丢失,显示混乱,应进行自适应参数的初始化。初始化的操作方法:在ALE-CON(自适应工作参数)下的TIME(时间)参数设置状态下,同时按下4、7和↑键,则开始重新传输参数;或者在显示DATE(日期)时,同时按下4、7和↑键,则开始初始化过程,该过程将持续两分钟左右,初始化完毕后,停留在时间或日期设置状态,按执行键确定,按编程键退出”。显然机器每次开机是在做自适应数据初始化操作。为什么会在开机自动这么做就不得而知了,也许那位76920生日的设计师应该是知道的!

没有办法,手里这些资料结合机器故障现象能分析出的思路就这些了。实在无法找到故障原因!也许是俺跟不上这时代的发展,第一次接触这种数字化机器,同时对国军资料的这种编撰方式也不太适应。机器实物和图纸对应联系起来还比较费劲,再加上也没太搞懂机器详细原理,所以这样是没法修好机器的。

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最后只能再向老哥求援,把他的全新机器借来对比测试。用替换法先找出故障单元板块,然后从故障板块上再确定故障位置。老哥很快把他新机器为我准备好。原想是要等周末再去取的,但看着坏机实在有些迫不及待,就抽晚上专程去取回来。看来老哥是最理解修机人心情的!机器拿到家就赶紧加电,先主要想了解新机器的正常开机过程?没有想到这机过来就给俺个下马威,接电源加电就是不开机!退役TBR-134短波数字化电台的修理 - 78621 - 78621维修车间

赶紧与老哥联系确认机器状况,答复肯定是好的,只是有些时间没有加电开过机啦。正在俺郁闷之际,手无意间接触到24V电源线,顿时感觉有明显过流发热存在。再瞧TBY-735A电源输出电表指示也明显低于24V,,看来是机器内部有短路出现!

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接好电动螺丝刀,拆解机器上下面板。又得唠叨一下这军机盖板,使用铸铝不说,每面固定螺丝就有14棵,徒手拧来真是费劲,俺只好求助于工具。话说是“工欲善其事必先利其器”!松完螺丝,小心撬开面板,立刻闻到一股焦煳气味,不时还从面板缝隙掉出些细小金属黑珠,看来这是内部有元件烧毁无疑。揭开面板看到是功放板钽电容9C67(35V22μf)已经烧焦,连带把它附近的另一棵钽电容9C61(25V100μf)也熏黑。好在附近的连接线应该有阻燃功能,不然央及可就糟糕啦!特别提醒这个位置对于这两棵电容来说是有些狭小,俺那台机器9C61两脚都已悄然断裂,仅靠那些固定胶才呆在那个位置,随手一动就将其取下,正好把它用到老哥的机器上。

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另外提示该机器功放板是直接和24V电源相接,不受面板电源开关控制。因此严格来说如果机器长时间不使用最好将电池与机器分开放置。否则,机器就有可能将电池内的电量慢慢耗光!

取下两棵烧毁钽电容,清洁电路板,换上两棵好电容。确认机器内部无短路存在,加电开机。显示屏自检闪烁,顺利点亮RX和20W,停留十秒左右转入接收频率指示,此时手柄喇叭如期传来广播信号!果然全新机器就是不一样,明显感觉新机噪音低于故障机。还感叹这钽电容的短路是很多军机故障之源,特别是在长时间未通电后的首次加电时尤甚。群里说134内钽电容也都是进口货,且看那只时钟锂电池就是以色列生产的。

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有了正常机器就可以进行替换法定位故障。首先从电源模块开始,替换后故障依旧,然后更换中低频单元、DSP处理单元都不见故障消失,最后换到主控板后故障才不再出现。又将故障主控板换到老哥正常机器上,故障如约而至。最终确定故障原因在主控制器板上无疑。

接下来继续用替换法在主控板上定位故障芯片。首先用万用表在线检查印刷板上阻容元件,排除它们发生故障的可能,经测确实没有发现异常情况。然后将板上能够拨插的IC芯片2D1,2D3~2D12等都一一替换,均发现故障依旧。可以判定故障不在这些芯片中。

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最后剩下的2D2是非易失存储器DS1230Y,这可是直接焊在印刷板上没法拨插。联想到故障出现时会进行自适应数据初始化,手册告诉我们这是自适应数据丢失或混乱才要求做的操作。所以有理由怀疑是2D2损坏或性能变差引起的故障。

前面检查没有怀疑到2D2上,也是因为曾听BI4SFY讲他们遇到过一台模拟134机其模块内部电池没电情况,故障表现是不能存储频率信息。而目前俺这台机器还是能够存住频率数据的!

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在这种情况下只能将宝押在更换2D2上。显然不可能将老哥新机器的DS1230Y取下来替换测试,只能另寻新配件。向马云的淘宝搜索DS1230Y,找到很多卖家,价格从5元~300元都有!选择天猫店卖家,以9.5元价格拍下两只国产新品。下单后等待收货的心情也是着急的。9月12日公司召开职工趣味运动会,提早回家的俺正遇上快递小哥来送货。拿货进屋,找出编程器,连接T41,编程器目录中正好有能对DS1230Y检测的功能。对两个新模块上线检测结果显示功能完好!

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小心焊下主控板上DS1230Y,放到编程器上读出数据。再将数据写入新品DS1230Y,这样严格说前面存储过的频率等数据应该保持原样复制到新芯片中了。认真将新DS1230Y焊回电路板。原准备增加DIP28插座的,就为下次再换方便。但DS1230Y厚度非常,134机内空间也已不能再容纳这个插座的高度,只好作罢!

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接插回换好DS1230Y的主控板,加电开机。未按PTT键,屏幕直接进入自适应数据初始化操作。WAIT….后点亮RX和100W(以前可是20W的?),然后转入频率显示,只是8个频道的频率都变成23.4567(原来存储的频率已经丢失?)。重新编程设定频率,喇叭中仍然没有广播声音?呵呵,原来100W状态是用于外接功放,其射频信号输入、输出已改道侧面板Q9插座。将长线移到侧面Q9上果然又能听到广播声音。翻查手册才找到改回20W的方法:在屏幕显示100W停留时按↑或↓键即可在20W和100W之间转换!

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以上设置完成后重新关电开机,机器已不再初始化而直接点亮RX、20W,随然后转入频率显示,同时手柄喇叭也传来广播声音。DSP接收效果显现,已感觉噪音好于故障时期。至此原来每次开机可能要进行的初始化操作消失,故障彻底排除!看来机器故障原因确是2D2 存储器DS1230Y性能不良引起。

但令俺百思不得骑姐的是,换下的嫌疑坏芯片DS1230Y,除能在编程器上读出数据外,还能顺利通过检测。即在编程器上读写都正常!这能说明换下的旧DS1230Y其实也是正常的?!这让俺刚有些靠更换DS1230Y芯片修好机器的荣誉感顿时失落。实在不可能再将换下的旧芯片又重新换回去测试啦!只能以恢复机器功能为主要目的,修理到此为止!

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顺便吐槽一下国产数字化电台。从内部元件来说已经大量引进国外芯片,包括CPU(PHILIPS飞利浦)、DSP(Texas Instruments德州仪器)、数字集成电路(Texas Instruments德州仪器、MAXIM美信公司Maxim Integrated Products- Dallas Semiconductor)等等,据悉连钽电容、锂电池也多是泊来品,还不知其它阻容元件是否也是?这一方面说明我军正在向国际化道路方向迈进,另一方面也说明对国产元件有些不放心?想当年引进MSR8000生产线时,后期产品的元件也都在朝国产化方面努力。如今这趋势看来是否有些彻底要失望的势态?另外本机的接插件不知是否也为泊来的?反正俺的看法是对它们不敢恭维,至少手感和观感都不够理想。DSP效果到是觉得对CW模式非常有效,能够剔除80%以上的背景噪音,SSB模式下感觉不太明显。

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还有对那些3A保险管那么的“保险”俺也表示感慨?电池盒上有3A保险,机内电源输入处有3A保险,可以确定这些保险管都是原装带来的。但在那台钽电容短路的过程中这两处保险都相安无事。莫非是电流从来没有超过3A?可为什么那条电源线热的吓人?凭俺经验估计当时电流应该早超过3A,至少那台维修电源是在5A C.C才保护的。

机器的自适应和跳频功能都没有去尝试,没有卡更不可能尝试保密通讯,业余条件下俺对这些功能也不感兴趣。无线电爱好者只在定频模式下使用这台机器就足够!

感谢老哥的慷慨赠予!感谢BI4SFY的无私援手!

感谢诸位耐心阅读,不妥之处多多指正!

 

                                                                   78621

                                                           2014年9月20日

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