吉兆GME3111電視激勵器故障檢修一例

趙北林 陸成奇 黎霈捷 李傳友 俸慶豐

（1.廣西廣播電視技術中心桂林分中心；2.廣西廣電網絡興安分公司；3.廣西廣電網絡桂林分公司）

陽朔轉播臺播出的三套模擬電視共六臺發射機，全部采用北京同方公司生產的吉兆1KW電視發射機，三臺主機是2007年底安裝完成投入播出的，三臺備機是2010年安裝完成投入播出的。六臺發射機已使用多年，目前已進入維修高峰期，現就我們碰到的一例特殊故障檢修過程，介紹給大家供參考。

一、故障現象

該臺站播出中央七套節目的主用發射機伴音信號不正常，全是噪音。除電視機接收伴音輸出不正常外，前面板的指示燈、發射機輸出功率、圖像均正常。通過按DEV.的上、下鍵，前面板的音頻頻偏指示燈會跟隨相應跳動變化。

二、故障分析

從故障現象基本可以判斷，故障應該出在激勵器的伴音中頻調制電路，伴音中頻調制電路原理框圖如圖1所示。伴音中頻調制電路主要包括音頻處理和中頻調制兩部分，采用直接調頻的方式，將輸入的音頻信號鎖相調制到頻率為31.5MHz的伴音中頻載波上，載波頻率受參考頻率控制。

通過按DEV.的上、下鍵，音頻頻偏指示燈會跟隨相應的跳動變化，說明數字電位器 IC8（X9511WS）、 有源低通濾波器IC6（TL072）和放大檢波IC9（TL074）等音頻處理電路是正常的，極有可能是中頻調制部分出現故障。中頻調制部分電路如圖2所示，變容二極管V2、V3、磁環線圈L32和場效應管V5組成壓控振蕩器VCO。VCO輸出信號經V6和V1放大，通過R277和C268耦合送至鎖相環芯片U8-4腳作為取樣信號，同時10MHz方波時鐘信號輸入到鎖相芯片U8-1腳作為參考信號。兩路信號通過內部分頻、鑒相后輸出兩路控制電壓，輸出電壓經過有源濾波器相減得到帶有鑒相頻率的直流電壓，經低通濾波器R292、C182將鑒相頻率進行抑制，從而得到純凈的直流控制電壓去控制 VCO的輸出頻率。單片機在開機時將控制命令輸入到鎖相環芯片，控制兩路信號的分頻比，當兩路信號經分頻后（鑒相頻率）輸出相位差一致時芯片認為鎖定，停止環路頻率調整并通過U8-11腳輸出高電位作鎖定指示。

經過處理的音頻信號（IC7輸出）疊加在VCO環路電壓上進行直接調頻。振蕩器輸出頻率受單片機控制，音中調輸出頻率為31.5MHz。

V1 輸出的伴音中頻信號，經V7放大后送至由L33、L39、C270、C271、C272組成的帶通濾波器，輸出電平為-17dBm。

三、故障檢修

斷開電源，拔掉激勵器音視頻輸入線和射頻輸出線，打開蓋子并清理電路板上的灰塵。考慮到發射機已運行多年，可能存在元器件老化而引起性能改變的問題，故先用眼睛觀察元器件是否有燒焦、鼓包現象。經觀察未發現元器件有燒焦、鼓包現象。

考慮到前面板的音頻頻偏指示燈會跳動變化，初步判斷音中頻電路中的音頻處理部分應該沒有問題，接下來就重點檢查中頻調制部分（圖1虛線下方）。在音頻調制電路中，U4（MAX4515）、IC10（LF356）采用+12V供電，IC7（TL072）采用±12V雙電源供電，鎖相芯片U8（MC145170）采用+5V供電。將激勵器從發射機上拆下來并接通220V交流電，待穩定后用數字萬用表測量各個芯片供電腳電壓，得U4-4腳、IC7-8腳、IC10-7腳 11.8V，IC7-4腳-12.1V，U8-16腳 4.99V，與原理圖標注的標準電壓基本相符，至此排除了芯片的供電問題。小功率穩壓管在電路中也是比較容易出現異常的器件，場效應管V5的漏極有一個6.2V /0.125W的穩壓管V4，懷疑該穩壓管被擊穿而拉低V5漏極電壓，進而造成VCO電路輸出頻率產生偏移。用數字萬用表測量穩壓管的負極對地電壓，得6.2V，因此判斷該穩壓管也是好的。

圖1 伴音中頻調制電路原理框圖

檢查芯片IC10-6腳（TP11測試點）的鎖相電壓和鎖相芯片U8-11腳（TP12測試點）的鎖定電壓是否在正常范圍內，以判定中頻調制部分是否正常。若中頻調制部分正常，IC10-6腳的鎖相電壓應在2.7~3.3V范圍內，U8-11腳的鎖定電壓應在4.8~5V范圍內。實際測量發現，IC10-6腳和U8-11腳均為低電平0V，至此基本確定伴音全是噪音故障是由U8未鎖定造成。

從上面的分析知道， VCO輸出信號與10MHz基準時鐘信號在U8內進行分頻、鑒相后輸出的兩路控制電壓，控制電壓送至芯片IC10，再由芯片IC10相減后在IC10-6腳應該得到2.7~3.3V鎖相電壓，鎖相電壓控制VCO振蕩頻率，這是一個循環控制的過程。同時，在開機時U8需要得到單片機U9（PIC10F202）的控制命令才能鎖定，鎖定后U8-11腳應在4.8~5V范圍內。

在平時維修中遇到芯片某一管腳本該輸出高電平而實際測得低電平時，首先想到的是該管腳可能已被擊穿，到地阻抗為零引起。在檢修中發現U8-11腳和IC10-6腳為0V后，用萬用表電阻檔直接測量這兩個管腳到地阻抗，得IC10-6腳到地阻抗為兆歐級別，U8-11腳到地阻抗在100KΩ左右，因而排除了這兩個管腳被擊穿的可能。

IC10-6腳電壓受U8輸出電壓控制，實際測量得到IC10-6腳為0V并不能說明IC10已損壞，應該向前排查U8未鎖定的原因。U8能否鎖定除了有兩路信號（VCO輸出信號和10MHz基準時鐘信號）外還受單片機控制，接下來需排查VCO電路、10MHz基準時鐘信號和單片機周邊電路，從故障現象和原理圖分析得知10MHz基準時鐘信號應該是正常的。于是用萬用表測量場效應管V6的柵、源、漏極電壓和三極管V1的Vbe、Vc電壓，知V6、V1處于正常的放大狀態，同時用烙鐵補焊VCO相關電路，重新上電測試，故障依舊存在，至此基本確定VCO相關電路也是好的。

根據原理圖知，U8-5腳與U9-1腳相連，U8-6腳與U9-3腳相連。用萬用表蜂鳴檔檢查U8與U9的連通性，將萬用表紅表筆接U8-5腳，黑表筆接U9-1腳，萬用表蜂鳴器發聲間斷不連續，說明U8-5腳與U9-1腳未能可靠連接，存在虛焊現象。將萬用表紅表筆接U8-6腳，黑表筆接U9-3腳，萬用表蜂鳴器不發聲并顯示阻抗無窮大，說明U8-6腳與U9-3腳已斷路。于是用電烙鐵對U8和U9各腳進行補焊，補焊完成后用萬用表檢查U8與U9是否可靠連接，在確認可靠連接后給激勵器上電，

圖2 中頻調制部分電路原理圖

測試U8-11腳的鎖定電壓為5V，IC10-6腳鎖相電壓為3.3V，兩點電壓值均回到了正常的范圍，說明鎖相芯片已鎖定，伴音中頻調制部分電路恢復正常。最后將激勵器裝回發射機上電測試，伴音恢復正常，至此檢修完成。

綜上，造成該機播出節目伴音全是噪音的原因是由于鎖相芯片U8與單片機U9未能可靠連接，在開機時單片機的控制命令無法輸入到鎖相芯片，進而無法控制VCO輸出信號與10MHz時鐘信號的分頻比，導致鎖相芯片無法鎖定，也就無法產生準確的伴音中頻載波頻率，最終造成伴音全是噪音。

四、小結

吉兆發射機激勵器包含的功能模塊比較多，有中頻板、射頻板、數據采集板、顯示控制板、電源板、激勵器功放等，平時應該多學習各個模塊的原理，熟悉系統操作，在維護中把故障現象與電路原理聯系起來，根據各個模塊的功能縮小故障范圍，再根據信號流程逐級檢查，便能快速解決問題，減少停播率。