故障現(xiàn)象：
某直流放大器在進(jìn)行GJB151中的CS06試驗(yàn)時(shí)，放大器出現(xiàn)飽和現(xiàn)象而失效。
故障原因分析：
該直流放大器安裝在一塊線路板上，為了安裝方便，整塊線路板通過(guò)一條電纜與其它電路模塊連接起來(lái)，如圖1所示。
圖1 某直流放大器安裝結(jié)構(gòu)
由于電纜中導(dǎo)線平行，因此導(dǎo)線之間的寄生電容較大。GJB151中的CS06試驗(yàn)是在電源線上施加400V的尖峰脈沖干擾電壓。由于尖峰脈沖信號(hào)的高頻成分較多，干擾能量會(huì)通過(guò)導(dǎo)線之間的寄生電容耦合到放大器的輸入端。盡管這個(gè)放大器是直流放大器，但設(shè)計(jì)者并沒(méi)有限制放大器的帶寬，結(jié)果放大器對(duì)耦合到輸入端的高頻信號(hào)進(jìn)行了放大。由于放大器的輸入線與輸出線之間也有較大的寄生電容，因此放大后的輸出信號(hào)又被耦合到輸入信號(hào)線上，結(jié)果形成正反饋，導(dǎo)致放大器飽和。
解決措施：
要解決這個(gè)問(wèn)題可以有兩個(gè)方案，首先可以將導(dǎo)線分開(kāi)，減小導(dǎo)線之間的寄生電容，特別是將電源線與放大器的輸入線分開(kāi)，這樣可以避免試驗(yàn)脈沖的能量耦合進(jìn)放大器的輸入端。
另一個(gè)辦法是壓縮放大器的頻帶，使放大器對(duì)耦合進(jìn)輸入端的高頻信號(hào)沒(méi)有響應(yīng)。因?yàn)?，既然是直流放大器，就?yīng)該使放大器僅對(duì)直流附近的信號(hào)有放大作用。而根據(jù)電容耦合的理論，頻率較低的信號(hào)是不容易耦合的。
與設(shè)計(jì)者商量以上兩個(gè)方案，設(shè)計(jì)者認(rèn)為，將導(dǎo)線分開(kāi)會(huì)影響使用的方便性，不能通過(guò)一條電纜將放大器接入系統(tǒng)，總體設(shè)計(jì)師不同意。如果更換一個(gè)帶寬較窄的放大器，雖然可以解決這個(gè)問(wèn)題，但是在航天產(chǎn)品推薦目錄上沒(méi)有合適的產(chǎn)品。
因此為了解決這個(gè)問(wèn)題，只有在放大器的外圍安裝濾波器件，壓縮放大器的帶寬，使放大器對(duì)耦合進(jìn)輸入端的高頻信號(hào)沒(méi)有響應(yīng)。頻率較低的信號(hào)耦合效率較低，不會(huì)造成放大器飽和的問(wèn)題。采取措施后的電路如圖2所示。在放大器的輸入端安裝一個(gè)低通放大器。這樣相當(dāng)于壓縮了放大器的帶寬。采取這個(gè)措施后，放大器順利通過(guò)了CS06試驗(yàn)。
圖 2 改造后的放大器電路
啟示：
- 在保證功能的前提下，盡量壓縮電路的帶寬，不要使用超過(guò)需要的帶寬。
- 線路板布線時(shí)，要考慮信號(hào)線之間的耦合問(wèn)題。