直升機機載電子設備AA20-431機內通話放大器虛擬化儀表試驗器設計
編寫:賀軍
1、概述：
AA20-431是安裝在直升機上的一個乘客公告和娛樂系統，能夠為飛行音樂、信息和咨詢音頻提供30W / 8Ω揚聲器輸出。該系統還提供了8個150Ω耳機輸出，用于在使用揚聲器輸出不實用的操作環境中使用。
AA20-431PA控制器為乘客提供所有PA和音樂音頻的中央調整。公告前的自動蜂鳴聲和音樂靜音是標準功能。
“直升機機載電子設備AA20-431機內通話放大器虛擬化儀表試驗器”是用虛擬化儀表方式檢測“AA20-431機內通話放大器”各項技術指標的試驗器，試驗器的檢測編程是按照直升機維修手冊“23-31-93”編寫的檢測試驗程序。
直升機機載電子設備AA20-431機內通話放大器虛擬化儀表試驗器組成如圖所示:
直升機機載電子設備AA20-431機內通話放大器虛擬化儀表試驗器屏幕顯示如圖所示：
2、AA20-431機內通話放大器簡介：
2.1、概述：
AA20-431是安裝在直升機上的一個乘客公告和娛樂系統，能夠為飛行音樂、信息和咨詢音頻提供30W / 8Ω揚聲器輸出。該系統還提供了8個150Ω耳機輸出，用于在使用揚聲器輸出不實用的操作環境中使用。
AA20-431PA控制器為乘客提供所有PA和音樂音頻的中央調整。公告前的自動蜂鳴聲和音樂靜音是標準功能。
2.2、設計特點：
AA20-431接受來自便攜式磁帶/CD播放器或遠程可切換CD/AM/FM盒式播放機的音頻左右兩聲道的音頻輸入信號。
音樂音頻控制可靜音，蜂鳴聲可在機艙安裝面板前控制，設備在通電啟用和禁用“安全帶”和“禁煙”標志聯鎖裝置時的蜂鳴器電路，防止分散了乘客的注意力。麥克風輸入有一個可調的側音放大器，為音頻控制器提供“PA側音”。
A+3dB開關輸入允許輸出水平改變，以適應飛機運行條件。
在AA20-431具有過熱和過載保護電路。這些電路為內部電路提供防止過電壓、過電流和高電壓的溫度保護條件。
3、AA20-431機內通話放大器技術規格
3.1、電氣技術規范
輸入功率：22 Vdc至30 Vdc， 220mA空載（最大2A）
指示燈電源：+28 Vdc，80mA
輸入：
音樂:
2磁帶輸入，左、右通道在內部混合。
音頻級別：1.O Vrms IkHz（輸入阻抗8.6k Ω）
CD音頻電級：400 mVrms 1kHz（輸入阻抗10k Ω）
（注意：卸下CD輸入的內部跳線）
麥克風:
高阻抗150Ω動態放大。
(自動負載控制ALC啟動前70 mVrms)
機內通話放大器控制鍵PA開關：
低電平有效激活，信號源最大15mA。
(鳴鐘聲將會啟動一次)
安全帶/不準吸煙鍵：
低電平有效激活，信號源最大15mA。
觸發器電壓最大2 Vdc。 (鳴鐘聲將會啟動兩次)
信息鍵： 高電平有效激活，最大接收電流15mA。
觸發器電壓最大28 Vdc。(鳴鐘聲將會啟動兩次)
+3dB 鍵： 開路有效。 信號源最大1mA。
(+3dB 不接地的時候，頭戴耳機和喇叭聲音電平將會增加)
輸出：
頭戴耳機： 8個輸出端口 最大-80 mW，
每個耳機負載阻抗 600Ω 10%諧波失真，
具有短路保護，
聲音帶寬: 話筒通道： -<3dB 300Hz – 3KHz
音樂通道： -<3dB 150Hz – 9KHz
信噪比： - 65 dBm
側音可調整： 0- 100 mW 、600Ω 10%諧波失真。
聲音帶寬： -<3dB 350Hz – 3Kz
信噪比： - 65 dBm
喇叭: 25W 8Ω 10%諧波失真，
20W 8Ω 信號音頻工作連續功率
阻抗和短路保護聲音帶寬:
話筒通道： -<3dB 300Hz - 3KHz
音樂通道: -<3dB 150Hz – 9KHz
信噪比： - 65 dBm
鳴鐘聲： 固定速率，可調整強弱
（耳機和揚聲器音頻水平將增加+3dB）。
3.2、物理規范：
高度：1.12英寸（28.4毫米）
長度：6.52英寸（165.6毫米）
寬度：5.00英寸（127.00毫米）
重量：1.3磅。( 610 g )
安裝: 裝置傾斜標準Dzus導軌
注：最大散熱
3.3、環境決策：
工作溫度：-30℃ 至+55℃
存儲溫度：-40℃至+85℃
海拔高度：35,000英尺
濕度： 95 % 不冷凝
符合： DO-160C Env.Cat
C4-BANXXXXXXABABBXXXXX
3.4、部件命名
型號：AA20-431
描述：3音調蜂鳴音，安全帶和禁止吸煙蜂鳴音聯鎖
30W輸入阻抗8Ω。PA超越側音。
AA20-431機內通話放大器正面圖：
AA20-431機內通話放大器周邊外圍電路圖：
AA20-431機內通話放大器插頭接線圖：
AA20-431機內通話放大器外形尺寸圖：
AA20-431機內通話放大器外圍可調節位置圖：
AA20-431機內通話放大器工作原理電路圖：
AA20-431機內通話放大器分解示意圖：
4、AA20-431機內通話放大器操作簡介：
1）、開關和指示器：
機內通話放大器面板開關和指示燈如下圖所示：
功率開關
啟動系統, 將功率開關設置為通路位置。旁邊的綠色發光二極管應該燃亮。
喇叭開關
喇叭開關由音樂位和機內通話放大位組成，扳向“MUSIC”位，音樂聲音將會在喇叭上聽到，將開關變成“PA”機內通話放大器位，場所內將離開音樂聲音,機內通話放大器聲音將會是被遞送給喇叭的唯一的聲音。音樂將會在頭戴耳機中被另一個開關所控制聽到。
2）、播放音樂：
音樂或者預先記錄在機內通話放大器系統上的信息, 選擇“SPKR”開關放置“MUSIC”位并且啟動音樂信號來源。音樂音量控制唯一的音樂來源被調整。
3）、機內通話放大器工作：
為了要廣播在機內通話放大器系統上的聲音信息，SPKR 開關選擇到“PA”機內通話放大器位，在航空器聲音控制器作出適當的選擇,然后啟動無線電 PTT 開關。鳴鐘聲之后，清楚地進入話筒所講聲音。
4）、鳴鐘聲：
AA20-431 的鳴鐘聲能提供給機倉/乘客勸告的音色典型的應用程序。
“No Smoking”(禁止吸煙)：當“禁止吸煙”鍵被啟動的時候, 音樂被抑制靜音和鳴鐘聲將會在喇叭上和在頭戴耳機中聽到。鳴鐘聲將會持續6-7 秒,然后音樂聲音慢慢地將會回到她的早先強弱位 (2-4 秒) 。
當“Seatbelt”“座位”鍵被啟動的時候, 音樂被抑制靜音和鳴鐘聲將會在喇叭上和在頭戴耳機中聽到。鳴鐘聲將會持續6-7 秒,然后音樂聲音慢慢地將會回到她的早先強弱位 (2-4 秒) 。
信息
當“Message”信息鍵被啟動的時候，音樂被抑制靜音和鳴鐘聲將會在喇叭上和在頭戴耳機中聽到。鳴鐘聲將會持續6-7 秒,然后音樂聲音慢慢地將會回到她的早先強弱位 (2-4 秒) 。
機內通話放大器當“PA”機內通話放大器鍵被啟動的時候，音樂被抑制靜音和鳴鐘聲將會在喇叭上和在頭戴耳機中聽到。鳴鐘聲將會持續6-7 秒,然后音樂聲音慢慢地將會回到她的早先強弱位 (2-4 秒) 。
5、AA20-431機內通話放大器校驗規程：
5.1、適用范圍：
本技術條件作為AA20-431機內通話放大器在試驗室進行檢驗和修理的技術條件依據。
5.2、引用文件： NAT公司“A20-431 Cabin PA System”
設備維修手冊 23-31-93
REV 3.10 1998年2月25日版本
CMS-57無線電綜合測試儀說明書：
機載電子設備試驗器綜合控制器使用說明書
機載電子設備檢測矩陣繼電器交換箱使用說明書
5.3、對校驗人員的要求：
從事該項校驗的技術人員和校驗人員在進行校驗前，除了要閱讀AA20-431機內通話放大器有關技術文件外，還要詳細閱讀“CMS-57無線電綜合測試儀的使用說明書”，“機載電子設備試驗器綜合控制器使用說明書”，“機載電子設備檢測矩陣繼電器交換箱使用說明書”，并按照說明書的細節進行操作以保證儀器的正確安全使用。
5.4、試驗前的準備：
直升機機載電子設備AA20-431機內通話放大器虛擬化儀表試驗器組成：
A、無線電綜合測試儀 CMS-57 1臺
B、機載電子設備試驗器綜合控制器 1臺
D、機載電子設備檢測矩陣繼電器交換箱 1臺
C、PJF-2（AA20-431機內通話放大器）專用電纜 1條
直升機機載電子設備AA20-431機內通話放大器虛擬化儀表試驗器屏幕顯示如圖所示：
CMS-57無線電綜合測試儀音頻輸入、輸出接線位置示意圖：
用專用電纜將CMS-57無線電綜合測試儀音頻輸入、輸出與機載電子設備檢測矩陣繼電器交換箱后端音頻輸入、輸出交叉對應連接好。
5.5、被測設備連接前的檢查：
測試前搖蕩在你的手中的 AA20-431 確定，沒有松動物件或零配件在機殼內。
了解AA20-431面板開關和在機箱上板可調整電平的電位計的位置如下圖：
接通試驗器設備的電源，運行測試程序，進入直升機機載電子設備AA20-431機內通話放大器虛擬化儀表試驗器屏幕顯示界面。
用鼠標點擊測試屏幕上“電源接通”開關，開關上“▲”指示燈燃亮，接通測試電源，屏幕上“電源接通”指示燈也同時燃亮，屏幕上“電壓檢測（V）”指針式表頭指向28V位置，屏幕上“電壓數值（V）”顯示窗同時顯示28。
用鼠標點擊測試屏幕上“喇叭線路測試”開關，開關上“▲”指示燈燃亮，接通測試電源，屏幕上“喇叭線路測試”指示燈也同時燃亮。
AA20-431 開關設置：
1)、電源開關向下。
2）、“SPKR”開關轉到“MUSIC”音樂。
3）、將“SPKR”電位計(R66)設置為最大(完全順時針方向旋轉到頭)。
CMS-57綜合測試儀的設置：
設置“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出為1KHz/1Vrms。
用鼠標點擊測試屏幕上“左線路輸入”和“右線路輸入”開關，開關上“▲”指示燈燃亮，接通測試電路，屏幕上“左線路輸入”和“右線路輸入”指示燈也同時燃亮。
接入AA20-431機內通話放大器左、右線路輸入（H、L）端口。
5.6、性能試驗：
5.6.1、面板照明燈測試：
用鼠標點擊測試屏幕上“照明電源測試”開關，開關上“▲”指示燈燃亮，接通測試電路，屏幕上“照明電源測試”指示燈也同時燃亮。
AA20-431上的面板指示燈也應該燃亮。
5.6.2、音樂輸入測試：
將AA20-431上的“SPKR”電位計(R66)設置為最大在電路中的位置：
5.6.3、喇叭輸出通道測試：
a)、設置 AA20-431 功率開關向上（接通電源）。在 AA20-431面板的電源指示燈燃亮。
設置“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出為1KHz/1Vrms音頻信號，送入AA20-431“左線路輸入”、“右線路輸入”。
“左線路輸入”送入AA20-431機內通話放大器的J101插頭的14（H）腳和33（LO）腳， “右線路輸入”送入AA20-431機內通話放大器的J101插頭的15（H）腳和34（LO）腳，經過電阻R55和R56混合后送入U10運放放大。
此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自 “喇叭線路測試”端的14 Vrms左右音頻信號，此時喇叭音頻輸出端口的功率應該為25W +3/-0W,失真度檢測＜10%。在試驗器內接入的喇叭會發出1000HZ的檢測信號（試驗器內部接有8Ω喇叭負載，“CMS-57綜合測試儀”在音頻檢測位接有600Ω內部負載，所以檢測的14 Vrms左右音頻信號即為25W功率的信號）。
如果需要，調節音樂通道電平調節電位計R15，如上圖中所示。
b)、將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出為1KHz/1Vrms音頻信號改為1KHz/520 mVrms,取去 AA20-431 音樂 SEL 跳線器 JPI，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“喇叭線路測試”（A、B）端的14 Vrms左右音頻信號，此時喇叭音頻輸出端口的功率應該為25W +3/-0W,失真度檢測＜10%。
c)、恢復AA20-431 音樂 SEL 跳線器 JPI連接，將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出設置為150Hz/1Vrms音頻信號，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“喇叭線路測試”端的＞9.8Vrms和＜14 Vrms左右音頻信號，此時喇叭音頻輸出端口的功率應該為＞12W和＜25W +3/-0W,失真度檢測＜10%。
d)、將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出設置為9KHz/1Vrms音頻信號，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“喇叭線路測試”端的＞9.8Vrms和＜14 Vrms左右音頻信號，此時喇叭音頻輸出端口的功率應該為＞12W和＜25W +3/-0W,失真度檢測＜10%。
關閉“AA20-431機內通話放大器”電源。
5.6.4、頭戴耳機輸出通道測試：
a)、將“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“喇叭線路測試”改為“耳機輸出測試”。
將“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“600Ω負載”開關和“150Ω負載”開關向下置于斷開，將“耳機輸出測試通道選擇開關”置于1通道。
將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出為1KHz/1Vrms音頻信號，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“耳機輸出測試”端的7.1Vrms +0.2/-0 Vrms音頻電平信號 ,失真度檢測＜10%。
如果必需的, 調整 AA20-431 H/S 電平(R65)，如下圖所示。
依次選擇 “AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“耳機輸出測試通道選擇”開關從1到8，均應符合以上檢查輸出的7.1Vrms +0.2/-0 Vrms音頻電平信號 ,失真度檢測＜10%。檢查來自“AA20-431機內通話放大器”的8個耳機通道是否均有輸出，檢查輸出線路中是否有故障。
b)、將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出設置為150Hz/1Vrms音頻信號，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“耳機輸出測試”端的＞5Vrms音頻電平信號 ,失真度＜10%。
c)、將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出設置為9KHz/1Vrms音頻信號，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“耳機輸出測試”端的＞5Vrms音頻電平信號 ,失真度＜10%。
5.6.5、-3d功率減少開關測試
在以上頭戴耳機輸出測試位將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出為1KHz/1Vrms音頻信號，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“耳機輸出測試”端的7.1Vrms +0.2/-0 Vrms音頻電平信號 ,失真度檢測＜10%。
按壓“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“+3dB”按鈕開關測試，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“耳機輸出測試”端的5Vrms +0.2/-0 Vrms音頻電平信號 ,失真度檢測＜10%。
松開“+3dB”按鈕開關又恢復到7.1Vrms +0.2/-0 Vrms音頻電平信號。
同樣的測試方法，在“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“喇叭線路測試”端口測試變化范圍在13W +3W到25W +3/-0W之間。
5.6.6、鳴鐘聲電路測試：
a)、將“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“耳機輸出測試”接通。將“CMS-57綜合測試儀”的輸出為1KHz/520mVrms音頻信號，此時能聽到“CMS-57綜合測試儀”內自帶喇叭的1KHz音頻。
b)、按一下“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“請勿吸煙”按鈕開關鍵的時候, 1KHz音頻被抑制靜音和鳴鐘聲將會在喇叭上和在頭戴耳機中聽到。鳴鐘聲將會持續6-7 秒,然后1KHz音頻聲音慢慢地將會回到她的早先強弱位 (2-4 秒) 。
c)、按一下“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“安全帶”按鈕開關鍵的時候, 1KHz音頻被抑制靜音和鳴鐘聲將會在喇叭上和在頭戴耳機中聽到。鳴鐘聲將會持續6-7 秒,然后1KHz音頻聲音慢慢地將會回到她的早先強弱位 (2-4 秒) 。
d)、按一下“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“信息”按鈕開關鍵的時候, 1KHz音頻被抑制靜音和鳴鐘聲將會在喇叭上和在頭戴耳機中聽到。鳴鐘聲將會持續6-7 秒,然后1KHz音頻聲音慢慢地將會回到她的早先強弱位 (2-4 秒) 。
e)、按一下“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“話筒鍵控”按鈕開關鍵的時候, 1KHz音頻被抑制靜音和鳴鐘聲將會在喇叭上和在頭戴耳機中聽到。鳴鐘聲將會持續6-7 秒,然后1KHz音頻聲音慢慢地將會回到她的早先強弱位 (2-4 秒) 。
鳴鐘聲電平值應該為2.5W，如果有必要調節時調節下圖所示的R94電位計。
5.6.7、話筒輸入電路
a)、設置 AA20-431 功率開關向上（接通電源）。在 AA20-431面板的電源指示燈燃亮。將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出為1KHz/70mVrms音頻信號。
接通“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“話筒信號輸入”。接通“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“側音監聽信號”開關。
按下“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“話筒鍵控開關”，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上選擇的“側音監聽信號”7.7Vrms +0.2/-0 Vrms音頻電平信號，松開“話筒鍵控”按鈕。
如果必需時, 調整 AA20-431 S/T電平(R16)，如下圖所示。
b)、將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出改為1KHz/1Vrms音頻信號，按下“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“話筒鍵控”，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上選擇的“側音監聽信號”＜10Vrms音頻電平信號，松開“話筒鍵控”按鈕。
c)、將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出改為350Hz/70mVrms音頻信號，按下“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“話筒鍵控”，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上選擇的“側音監聽信號”＞5Vrms音頻電平信號，松開“話筒鍵控”按鈕。
d)、將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出改為3KHz/70mVrms音頻信號，按下“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“話筒鍵控”，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上選擇的“側音監聽信號”＞5Vrms音頻電平信號，松開“話筒鍵控”按鈕。
5.6.8、喇叭輸出通道調節：
將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出改為1KHz/70mVrms音頻信號，將“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“喇叭線路測試”接通。
按下“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“話筒鍵控”，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上選擇的“喇叭線路測試”14 Vrms左右音頻信號（25W +3/-O W），松開“話筒鍵控”按鈕。如果必需時, 調整 AA20-431 話筒電平(R96)，如圖所示。
5.6.9、頭戴耳機輸出通道測試：
將“CMS-57綜合測試儀”的“MOD GEN OUTPUT”端口輸出為1KHz/70mVrms音頻信號送入“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上選擇的“話筒信號輸入”。
將“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“喇叭線路測試”改為“耳機輸出測試”。
將“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“600Ω負載”開關和“150Ω負載”開關向下置于斷開，將“耳機輸出測試通道選擇開關”置于1通道，此時在“CMS-57綜合測試儀”的圖形顯示屏幕上應該檢測到“AF/SCOPE INPUT”端口輸入的來自“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上選擇的“耳機輸出測試”的7.1Vrms +0.2/-0 Vrms音頻電平信號 ,失真度檢測＜10%。
選擇“AA20-431機內通話放大器試驗器”面板上的“耳機輸出測試通道選擇開關”分別置于2-8通道，并在檢測話筒信號的同時分別按“請勿吸煙”、“安全帶”、“信息”鍵檢查。
測試結束，所有設備和電纜歸位，做好測試記錄工作單。
