晶振在30W调频发射机切换器主控电路板中的应用及维护检修实例

（广西广播电视技术中心桂林分中心）

一、引言

目前村村通广播电视无线覆盖工程中乡镇台站在用的一套30W调频发射系统如图1所示，主要包括两台30W调频发射机，一台切换器，一台三工器、一副天线以及一组天馈线。其中两台30W调频发射机互为主机备机，发射传输的三套节目以及三个载波频率完成相同，在广播电视正常播出的规定时间内，可通过切换器自动或手动方式任意选择一台作为主机开机工作，另一台作为备机处于关机状态。当主机有故障不能正常工作时，可通过切换器自动或手动两种模式对30W调频发射系统进行倒换主备机操作。

图1 30W调频发射系统图

二、故障现象

图2 30W调频发射机切换器实物图

如图2的30W调频发射机切换器实物图所示，切换器按正常的上电流程加上两路220V交流电工作之后，其前面板的各个LED指示灯均会按照实际情况点亮或熄灭。但在日常检修过程中，发现其中一台切换器存在两个方面的故障现象：一个是该切换器按照在正常的上电流程加上两路220V交流电工作之后，前面板所有LED指示灯均熄灭，通过按键对其进行倒换主备机操作时也没有听到切换器内部部件操作的声音；另外一个故障现象是，当对该切换器的外壳轻拍几下，切换器偶尔也能正常上电工作，但是断电后，重新对其进行启动，则不能恢复正常工作状态，由此可以初步判断该台切换器存在无法正常开机工作故障，或是工作存在不稳定、不可靠的隐患。

图3 30W调频发射机切换器内部装配图

三、故障分析及处理过程

拆开切换器金属外壳之后，如图3的30W调频发射机切换器内部装配图所示，并没有发现烧焦发黑、鼓包或其他明显的异常；针对第二个故障现象，即轻拍几下切换器的外壳可恢复正常工作状态，初步推测其内容电路存在接触不良或是断路、短路、虚焊或漏焊，通过万用表对其开关电源、主控电路板以及相应的接线柱、接线排线进行逐一线路通断测试，并没有发现有断路、短路、虚焊或漏焊的现象，然后用万用表的电阻档对前面板的各个LED指示灯进行单向导通性发光测试，发现各个LED指示灯均能正常点亮，因此，也排除了LED指示灯烧坏的可能；随后对其进行通电检验测试，首先用万用表对其供电线路进行检测，从外电220V交流电开始，到切换器内部开关电源的输入输出端，再到各个电路PCB板上的各个直流电源芯片模块进行逐一检测，发现供电线路上各元器件，各模块的输入输出端电压均正常。

图4 主控芯片STM32F103VCT6以及其外围电路线路图

随后对主控电路板上如图4所示的主控芯片STM32F103VCT6以及其外围电路线路进行了重点排查，在对该电路线路的通电检验测试过程中发现，当轻拍该主控芯片STM32F103VCT6或者是用手接触一下主控芯片STM32F103VCT6旁边的晶振时，切换器大多数情况下均能恢复正常工作状态。针对这一情况，初步判断为切换器在刚上电启动时，主控芯片STM32F103VCT6旁边的晶振并没有起振，主控芯片STM32F103VCT6没有正常工作，所以其前面板上所有的LED指示灯均熄灭，没能正常地显示切换器的工作状态。轻拍该主控芯片STM32F103VCT6或者是用手接触一下主控芯片STM32F103VCT6旁边的晶振时，针对切换器能恢复正常工作状态这一情况，主要是因为，当轻拍该主控芯片STM32F103VCT6或者是用手接触一下主控芯片STM32F103VCT6旁边的晶振时，相当于人为地额外再给晶振一个外部起振的激励信号，使得晶振能满足了其振荡的条件。由此可判断该晶振器件工作性能不稳定，更换一个好的晶振之后，切换器工作恢复正常。除了晶振本身工作性能不稳定或者是损坏导致其不起振之外，还有一种可能是如图5晶体震荡器电路线路图所示连接晶振两端的起振电容C1、C2失效或者是损坏，这两个电容一般是起到稳定作用。

另外，目前在用的绝大部分广播电视电子设备中每个主控电路系统或者单片机系统里都有晶振这一元器件，其全称是叫晶体震荡器，在单片机系统里晶振的作用非常大，它结合单片机MCU内部的具体电路，产生单片机MCU所必须的时钟频率，为整个系统提供基本的时钟信号，单片机MCU的一切指令的执行都是建立在这个基础上的，晶振提供的时钟频率越高，那单片机的运行速度也就越快[1]，通常一个系统一般共用一个晶振，便于各部分保持同步。如图5晶体震荡器电路线路图所示，可以通过以下两种方法测量晶体振荡器是否工作：用万用表测量两个引脚电压是否是芯片工作电压的一半，比如工作电压是+5V 的51单片机，则需要测量其是否是2.5V左右，另外如果用镊子碰晶体另外一个脚，这个电压有明显变化，证明是起振了的；除些之外，还可以通过使用示波器来观察晶振的X1、X2两个引脚之间是否有波形来判断其起振与否，同时还可以测量其振荡频率[1-3]。

图5 晶体震荡器电路线路图

四、小结

在目前村村通广播电视无线覆盖工程的总体技术方案中，切换器在整个30W调频发射机系统中发挥着重要的作用，但因为元器件质量、制作工艺及其他自然灾害，殊如暴雨、雷击、外电浪涌等原因，使得切换器在长期的使用过程中不可避免地会出现一些小故障。本文对涉及30W调频发射机切换器主控电路板晶振的原理及作用进行了简要介绍，并就如何对损坏的切换器主控电路板进行检修的过程作了分析及阐述，以作抛砖引玉，供同行参考。