排故实习小结

PID实习板控制电路排故总结

一、前期工作：

1、 先通电测试PID实习板的电源电压，其右上方三个接线端应联接的交流电源电压从左至右分别为：15伏，地，15伏，且两个15伏端子之间应测得30伏电压。

2、 然后分别测试稳压集成块7812和7912第3脚对地的直流输出电压，应分别为正、负12伏。其误差不应大于0.5伏。

3、 最后分别测试各运放集成块的供电直流电压，每个集成块的第4脚对地为正12伏，第11脚为负12伏。 各个点的工作电压都正常了，才可以进行下面的测试。

二、测试PID实习板控制电路信号电压：

在作以下测试之前，应先把各反馈电路的反馈电压调节电位器RP3，RP5，RP4，RP6的滑动触点调至最小，使加至反馈电路的反馈电压等于零。这样作的目的是，不让反馈信号干扰信号放大电路的工作，造成故障判断困难。

1、PID信号电压测试：

1) 每级放大器输入电压一般在6-8伏之间，输出电压在8-10伏之间，具体数值要根据各级放大器的特性和参数适当调整；

2) 各级运放的反相输入端均为“虚地端”，其值应恒为0伏。用直流2.5伏档量程测量该点时，其对地电压绝对值应在0.1伏以下；例如U1-D的13脚，U1-C的9脚等，都是“虚地端”。

2、出现下列两种情况之一时，该级放大器的“虚地端”电压绝对值可能偏离“0”伏：

1) 该级运放的另一个输入端即同相输入端对地开路；

2) 该级放大器的输入信号电压绝对值过大。

上述第1)种情况属于故障，第2)种情况虽不属于故障，但也属于不正常信号电压，应适当调整信号电压的值。

出现虚地端电压不为“0”故障时，该级放大器就处于非线性工作状态，严重时其输出信号电压将不再隨输入信号电压的变化而变化，相当于信号通道的阻断。

3、若某级放大器的反馈电阻被短接，其阻值等于零(或接近于零)，则虽然虚地端仍可能保持为零，但此时该级放大器的输出电压将等于(或接近于)零。

4、若某级放大器的`反相输入端(如U1C的⑨脚)开路，则相当于该放大器处于开环且存在输入感应电压，此时该级输出电压将达最大值，调节前面的信号电压不起任何作用。

5、对输出端接有分压电路的放大器测试其输出电压时，须注意若串联的分压电阻开路时，会使下一级的输入电压升高，但不容易察觉。所以对接有分压电路的放大器，应同时测量该分压电阻的压降，如测不到压降，则该分压电路开路。(例如由R22，R24组成的分压电路，若该两电阻之间的连线断开，则R24的压降为零。) 通过以上测试各级放大器的输入、输出信号电压，可以把故障范围缩小至某一级。例如某一级放大器有输入电压，无输出电压，或输出电压很低。就可以断开电源测试该级的相关电阻值了。

三、 各级放大器输入电阻，输出电阻，反馈电阻的测试及故障判断：

正常情况下，各级放大器的输入、输出、反馈电阻总是要比测试处电阻的标称阻值低一些，因为该电阻联接于电路中，存在着并联支路和并联电阻，有的并联支路还不至1条。该点电阻的测试值应与电路中的并联电阻总阻值(理论值)相吻合。测试时万用表欧姆档可选用1k档倍率，使用前需校零(数字式万用表可选用20kΩ或200kΩ档量程，不需校零)。

下面以第一级放大器为例进行分析。

1) 该级放大器的输入电阻Ri1在R16两端测得，其大小与电位器RP1的位置有关。当RP1滑动触点对地电阻值为零时，则Ri1约为980Ω，即略小于1kΩ；当RP1滑动触点处于正常使用位置时(此时该点输入电压Ui1在4-6伏之间)，Ri1约为4kΩ左右。如果R12断开时，该级输入电阻Ri1将有明显增大，但如果是R13断开，则Ri1的增大将不大明显，此时要通过测量R13的阻值来进一步断定。

2) 该级放大器的输出电阻Ro1在U1-D的14脚与地之间测得，其阻值一般在11kΩ左右，阻值大小与可调电阻R22或者R6的的状态关系不大。但是如果R22与R24之间断开了，则该级输出电阻会有明显增大，即大于12 kΩ。

3) 该级放大器的反馈电阻Rf1在U1-D的14脚与13脚之间测得，正常情况下其阻值一般应该在9kΩ左右

(此时应将可调电阻R6的值调至最大)。如果该处阻值大于10kΩ，则可以判定为R6与R5之间有开路；如果该处阻值远远小于9kΩ，比如为1kΩ甚至更小，则可以判定为该处短路或接近短路。

造成该反馈支路短路的故障元件，有的是该处反馈电阻(可调电阻)不小心调至零值了(如第2级放大器中的R10)，有的是与该反馈支路并联的RC串联支路中积分电容短路，而与之串联的那个电阻其阻值一般都很小(如第1级放大器中的R2，C1)。

其它各级放大器电路故障的判断思路同上。

四、 输出端的故障判断：

无故障情况下，最后一级放大器的输出信号电压应达到9伏。此时发光二极管发亮，其正向圧降应在1.7伏左右，通过的电流约在1mA左右。此时可测得R20，R68两端的压降分别为2伏和5伏左右。如最后一级放大器的输出电压低于7伏，或放大器与发光二极管之间有开路故障，或稳压二极管D2短路等，都会造成发光二极管不亮的故障现象，可在断电后用万用表欧姆档检查判定。

五、反馈电路故障的判断：

在排除了信号通道放大电路的故障之后，才可以着手进行以下反馈电路的排故。

以正转控制电路为例。

1、电压负反馈电路的故障检查。先把电压反馈电路中可调电阻R3的滑动触点旋至大约中间的位置，然后缓缓调节反馈电压调节电位器RP3的滑动触点，使反馈电压从零开始慢慢增加，根据电压负反馈原理，从第2节放大器U1-C的输出端8脚，就可以测得该节的输出电压Uo2会有所下降。如果该节输出电压毫无变化，可以判断该反馈电路存在开路点，最有可能的部位为，D1，R1，R9等元件或其联接线有断点。可通过万用表电阻档的测试来最后判定。

2、 电流反馈电路的故障检查：

电流反馈电路包含两个反馈电路，即电流正反馈电路与电流截止负反馈电路，检查时应分别进行：

1)电流正反馈电路的故障检查。先把RP5，R32的滑动触点调至最小，把R33滑动触点调至中间状态，再缓慢增加RP5滑动触点处的电压值，于是通过电阻R30，就会有电流正反馈电流引入第4级放大器的输入端，此时可在其输出端测得其输出电压会有所增加。如果该处的输出电压毫无变动，应先检查一下该级放大器的放大倍数是否足够大，可适当调节R11增大该级放大倍数。另外也可检查一下该放大器是否已处于饱和状态。此时可把该级放大器的输入电压调低一些，使其输出电压略低于10伏。之后再调节RP5，若还是没有反应，则应怀疑该反馈电路存在开路故障，可在断电后用万用表欧姆档检查各相关元件，如RP5，R66，D6，R33，R30等。

2)电流截止负反馈电路的故障检查。方法与上述类似。即先把RP5，R33的滑动触点调至最小，把R32滑动触点调至中间状态，再缓慢增加RP5滑动触点处的电压值，于是通过电阻R23，就会有电流截止负反馈电流引入第3级放大器的输入端，此时可在其输出端测得其输出电压会有所下降。如果该处的输出电压毫无变动，就应怀疑该反馈电路存在开路故障，可在断电后用万用表欧姆档检查各相关元件，如R34，D3，R32，R23等。

除上述以外，电路的其它故障一般都是级间耦合电路存在开路故障，比较容易查找，这里就不再一一枚举了。

反转控制电路的故障分析可参照上述分析方法进行。