一,、電路結(jié)構(gòu):主要由四部分組成:集成運算放大器IC401,、三極管Q402,、Q403和變壓器T401所組成的振蕩器,、整流濾波電路D405,、D406、C405,、C406,、最后是由集成穩(wěn)壓塊IC402和IC403所組成的直流穩(wěn)壓電路。
二,、心電圖機工作原理:恒流源電路由場效應管Q401和電阻R401組成,,它們?yōu)楣璺€(wěn)壓二極管D401提供一個穩(wěn)定的工作電流,D401的穩(wěn)壓值為3.5v,,該電壓通過R402加到IC401的反相輸入端,,而同相輸入端的電壓比反相輸入端低0.7v左右,IC401與輸入電阻R402和反饋電阻R407組成了所謂的反相比例放大器,,閉環(huán)電放大倍數(shù)KF=-R407/R402,,這樣IC401輸出一個固定的低電位,這一低電位使Q402具備了導通的條件(發(fā)射結(jié)加上了正向電壓)同時Q403也具備了導通的條件(Q403的基極電位高于發(fā)射極電位),,于是Q403也具備了導通的條件(Q403的基極電位高于發(fā)射極電位),,于是Q402和Q403串聯(lián)導通,Q403由+12v電源開始供電到導通,,是一個電流(基極電流,、集電極電流和發(fā)射極電流)增加的過程,而集電極電流必然要通過T401的初級繞組1~2才能到達Q403的集電極,,由于繞組1~2中的電流在增加,,所以必然在繞組3~4中產(chǎn)生感應電動勢,而感應電動勢的方向又恰好是3端為正4端為負(感應電動勢的正負由線圈的環(huán)饒方向決定),,繞組3~4的感應電動勢通過R410和C403反饋到Q403的發(fā)射結(jié),,此電壓剛好為一正向電壓,這一電壓使Q403進一步導通,,集電極電流達到最大值(同時鐵芯內(nèi)的磁通也趨于飽和),,磁通的變化率減小,,根據(jù)法拉第電磁感應定律(感應電動勢與磁通變化率成正比),繞組3~4的感應電動勢減小,,Q403發(fā)射結(jié)上的正向電壓減小,,基極電流減小,集電極電流減小,,同樣這個減小的集電極電流必然要通過繞組1~2,,這時在繞組3~4中感應電動勢的方向(根據(jù)楞次定律)已經(jīng)改變?yōu)?端為負,4端為正,,Q403發(fā)射結(jié)得到的是反向電壓,,于是Q403由導通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂埂S捎贗C401的持續(xù)作用(IC401始終輸出一低電位),,又使Q403由截止變?yōu)閷?,如此不停地交替導通和截止,在T401的次級繞組5~6,、7~8中產(chǎn)生交流電壓,,再經(jīng)過整流、濾波和集成穩(wěn)壓,,得到+9v的兩級直流電壓,。
三、維修工具:最基本的維修工具是:指針式模擬萬用電表,,主要是使用它的電阻擋和交流電壓擋,,當測量交流電壓時,一般的指針式萬用電表的工作頻率范圍是:45~2000Hz(除MF10型萬用電表的頻率范圍較寬,,能夠達到5000Hz以外),,超過這個頻率范圍(過高或過低)都會給測量結(jié)果帶來較大的誤差,而ECG-5151型心電圖機±9v電壓產(chǎn)生電路的工作頻率已經(jīng)達到40kHz(有的心電圖機是15kHz,、30kHz或50kHz不等),,為此需要準備一臺音頻晶體管毫伏表(也稱電子電壓表,工作頻率范圍在20Hz~1MHz之間),專門用來測量交流電壓,。為了提高檢測速度與效率,,還可備用一臺電子示波器(例如一種通用性較強的日立產(chǎn)的V~212型雙蹤示波器,它的頻寬能夠達到20MHz),,可顯示出電信號的瞬時值及信號波形(圖像),,方便地測量出信號的幅度、頻率,、相位等參數(shù),。
四、維修思路:當確認故障范圍已經(jīng)在±9V電壓產(chǎn)生電路時,可根據(jù)信號的流程,按照從前往后的順序逐級檢查,先查+12V直流電壓,它是±9V電壓產(chǎn)生電路的供電電壓,+12V電壓不準(偏高,、偏低,、不穩(wěn)定或帶負載能力很差等)都會導致后面的各個環(huán)節(jié)不能正常工作,。接著查集成運放IC401,看反相輸入端和同相輸入端的輸入電壓是否正常,測量IC401的輸出端是否為低電位,以便確定IC401的放大功能正常與否。再查三極管Q402,它是連接集成運放和振蕩器的中間環(huán)節(jié),查振蕩三極管Q403是否工作在飽和與截止狀態(tài),LC選頻電路是否正常,振蕩變壓器是否有輸出,整流濾波如何,最后查兩只集成穩(wěn)壓塊的性能,注意不要忘記檢查直流反饋電路,。
五,、心電圖機故障維修實例:
心電圖機故障實例1:無±9v電壓輸出,考慮到±9v兩組電壓的整流,、濾波和穩(wěn)壓電路同時出現(xiàn)故障的可能性很小,,因此先查公共電路,用毫伏表測量繞組1~2的交流電壓,,為0,,用示波器觀察Q403的基極電壓波形,沒有出現(xiàn)矩形波,,說明振蕩器沒有工作,,關(guān)機后用萬用電表電阻擋測量Q402,發(fā)射結(jié)斷路,。
心電圖機故障實例2:無-9v電壓輸出,,但+9v電壓正常,,由于有一組輸出電壓正常,,因此可以斷定公共電路(即集成運放和振蕩器)沒有問題,故障一定出現(xiàn)在-9v的局部電路上,,測量IC4037腳的直流輸入電壓,,為0,再往前測D406斷路,。像ECG-5151型心電圖機這種直流/直流電壓變換器,,在其它類型的心電圖機中也有廣泛的應用,因此掌握直流/直流電壓變換器的基本工作原理,,圍繞振蕩器這一中心環(huán)節(jié),,維修工作就會變得有條不紊、先后有序,、得心應手,。
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二,、心電圖機工作原理:恒流源電路由場效應管Q401和電阻R401組成,,它們?yōu)楣璺€(wěn)壓二極管D401提供一個穩(wěn)定的工作電流,D401的穩(wěn)壓值為3.5v,,該電壓通過R402加到IC401的反相輸入端,,而同相輸入端的電壓比反相輸入端低0.7v左右,IC401與輸入電阻R402和反饋電阻R407組成了所謂的反相比例放大器,,閉環(huán)電放大倍數(shù)KF=-R407/R402,,這樣IC401輸出一個固定的低電位,這一低電位使Q402具備了導通的條件(發(fā)射結(jié)加上了正向電壓)同時Q403也具備了導通的條件(Q403的基極電位高于發(fā)射極電位),,于是Q403也具備了導通的條件(Q403的基極電位高于發(fā)射極電位),,于是Q402和Q403串聯(lián)導通,Q403由+12v電源開始供電到導通,,是一個電流(基極電流,、集電極電流和發(fā)射極電流)增加的過程,而集電極電流必然要通過T401的初級繞組1~2才能到達Q403的集電極,,由于繞組1~2中的電流在增加,,所以必然在繞組3~4中產(chǎn)生感應電動勢,而感應電動勢的方向又恰好是3端為正4端為負(感應電動勢的正負由線圈的環(huán)饒方向決定),,繞組3~4的感應電動勢通過R410和C403反饋到Q403的發(fā)射結(jié),,此電壓剛好為一正向電壓,這一電壓使Q403進一步導通,,集電極電流達到最大值(同時鐵芯內(nèi)的磁通也趨于飽和),,磁通的變化率減小,,根據(jù)法拉第電磁感應定律(感應電動勢與磁通變化率成正比),繞組3~4的感應電動勢減小,,Q403發(fā)射結(jié)上的正向電壓減小,,基極電流減小,集電極電流減小,,同樣這個減小的集電極電流必然要通過繞組1~2,,這時在繞組3~4中感應電動勢的方向(根據(jù)楞次定律)已經(jīng)改變?yōu)?端為負,4端為正,,Q403發(fā)射結(jié)得到的是反向電壓,,于是Q403由導通轉(zhuǎn)變?yōu)榻刂埂S捎贗C401的持續(xù)作用(IC401始終輸出一低電位),,又使Q403由截止變?yōu)閷?,如此不停地交替導通和截止,在T401的次級繞組5~6,、7~8中產(chǎn)生交流電壓,,再經(jīng)過整流、濾波和集成穩(wěn)壓,,得到+9v的兩級直流電壓,。
三、維修工具:最基本的維修工具是:指針式模擬萬用電表,,主要是使用它的電阻擋和交流電壓擋,,當測量交流電壓時,一般的指針式萬用電表的工作頻率范圍是:45~2000Hz(除MF10型萬用電表的頻率范圍較寬,,能夠達到5000Hz以外),,超過這個頻率范圍(過高或過低)都會給測量結(jié)果帶來較大的誤差,而ECG-5151型心電圖機±9v電壓產(chǎn)生電路的工作頻率已經(jīng)達到40kHz(有的心電圖機是15kHz,、30kHz或50kHz不等),,為此需要準備一臺音頻晶體管毫伏表(也稱電子電壓表,工作頻率范圍在20Hz~1MHz之間),專門用來測量交流電壓,。為了提高檢測速度與效率,,還可備用一臺電子示波器(例如一種通用性較強的日立產(chǎn)的V~212型雙蹤示波器,它的頻寬能夠達到20MHz),,可顯示出電信號的瞬時值及信號波形(圖像),,方便地測量出信號的幅度、頻率,、相位等參數(shù),。
四、維修思路:當確認故障范圍已經(jīng)在±9V電壓產(chǎn)生電路時,可根據(jù)信號的流程,按照從前往后的順序逐級檢查,先查+12V直流電壓,它是±9V電壓產(chǎn)生電路的供電電壓,+12V電壓不準(偏高,、偏低,、不穩(wěn)定或帶負載能力很差等)都會導致后面的各個環(huán)節(jié)不能正常工作,。接著查集成運放IC401,看反相輸入端和同相輸入端的輸入電壓是否正常,測量IC401的輸出端是否為低電位,以便確定IC401的放大功能正常與否。再查三極管Q402,它是連接集成運放和振蕩器的中間環(huán)節(jié),查振蕩三極管Q403是否工作在飽和與截止狀態(tài),LC選頻電路是否正常,振蕩變壓器是否有輸出,整流濾波如何,最后查兩只集成穩(wěn)壓塊的性能,注意不要忘記檢查直流反饋電路,。
五,、心電圖機故障維修實例:
心電圖機故障實例1:無±9v電壓輸出,考慮到±9v兩組電壓的整流,、濾波和穩(wěn)壓電路同時出現(xiàn)故障的可能性很小,,因此先查公共電路,用毫伏表測量繞組1~2的交流電壓,,為0,,用示波器觀察Q403的基極電壓波形,沒有出現(xiàn)矩形波,,說明振蕩器沒有工作,,關(guān)機后用萬用電表電阻擋測量Q402,發(fā)射結(jié)斷路,。
心電圖機故障實例2:無-9v電壓輸出,,但+9v電壓正常,,由于有一組輸出電壓正常,,因此可以斷定公共電路(即集成運放和振蕩器)沒有問題,故障一定出現(xiàn)在-9v的局部電路上,,測量IC4037腳的直流輸入電壓,,為0,再往前測D406斷路,。像ECG-5151型心電圖機這種直流/直流電壓變換器,,在其它類型的心電圖機中也有廣泛的應用,因此掌握直流/直流電壓變換器的基本工作原理,,圍繞振蕩器這一中心環(huán)節(jié),,維修工作就會變得有條不紊、先后有序,、得心應手,。
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