RVR激勵器PTX-LCD30頻率失鎖檢修實例

（廣西廣播電視技術中心崇左分中心）

一、引言

RVR激勵器PTX-LCD現有30W，60W，100W不同功率等級機型，在滿足頻率鎖定和額定輸出功率前提下，為了節省空間和高效集成， VCO電壓整形模塊STM26D和與非門74HC00/SO沒有安裝。有些機型的晶振可通過電位器來改變頻率，有些沒有可調電位器，晶振頻率均為10MHz，分頻后得到固定的1KHz的參考頻率，PTXLCD不同功率的機型 PLL驅動卡可以互換，但整機輸出功率不同。

二、 鎖相環工作原理和電路

PLL的工作原理是利用外部輸入的標準信號控制環路內部振蕩信號的頻率和相位，實現輸出信號頻率對標準信號頻率的自動跟蹤，如圖1。

鑒相器又稱相位比較器，用來比較調制輸出信號和標準信號的相位，將兩者相位差轉變為一個電壓，通過環路濾波器濾除高頻分量和噪聲后，得到一個接近直流的電壓去控制壓控振蕩器VCO的振蕩頻率，使VCO的振蕩頻率向標準頻率靠攏，直到兩者的頻率相同且相位差保持在某一恒定值，使頻率處在“鎖定”狀態。鎖定時，鑒相器輸出的是一個恒定的直流電壓，當相位差發生變化時，鑒相器輸出變化則VCO電壓跟隨變化，在電路設計合理的前提下，VCO電壓使振蕩頻率向標準頻率靠攏，使兩者相位差又保持在某一恒定值，達到頻率鎖定的目的。

圖1

PTX-LCD30鎖相環PLL的電路圖如圖2。

PLL電路中，晶振產生的標準信號經 JP1跳線將STM04D的3、4腳短接后送入頻率合成集成塊MB15E06的1腳，調制輸出信號RF_PLL經C46送入MB15E06的8腳，兩個信號在MB15E06內分頻，整形和相位比較后從15，16腳輸出,15腳是輸出信號的相位，16腳是標準信號的相位，兩個信號送去異或門U1A（CD4070/SO）和高阻運放U2B（TL072SMD），雙運放U4B（LM358SMD）組成的鑒相器，經R48、R49、R55、C40、C41、L8組成的低通濾波器濾除高頻后送壓控振蕩器VCO。鎖定時，在PAD3可測到VCO電壓7.52V,激勵器剛啟動時PLL處在捕捉頻率過程，PAD3從0上升到7.52V，偶有跳變到13V,最后穩定在7.52V。前面引言提到VCO電壓整形電路模塊STM26D和與非門74HC00/SO沒有安裝,跳線JP4將STM04D的1、2、3、4腳都連在點A形成地電位。PLL 的輔助電路 ：U1D（CD4070/SO）、U4A（LM358SMD）、Q8（BC847）組成 RF_OFF（射頻關閉信號）、CPU_LK、LOCK（鎖定信號）的電路。鎖定時，運放U4A的2、3腳電壓接近，實測2腳3.24V，3腳2.59V輸出1端0.28V，Q8截止， LOCK和RF_OFF為0,CPU_LK信號實測0.34V，此時 OPT1、OPT2（TLP181）不工作，D2（UNLOCK燈）不亮；捕捉頻率或失鎖時，U4A的2、3腳有壓差，實測2腳0，3腳2.6V輸出1端13.1V，導致Q8導通，LOCK信號達到4V，RF_OFF信號達到12.6V，CPU_LK達到14.1V，此時OPT1、OPT2導通，D2燈亮，RF_OFF信號送射頻放大偏置電路Q5（BC847）的 b極使Q5導通，D1 截止（D1 為穩壓二極管），Q4（BC847）截止，Q3（BCP51）截止，高頻放大管Q6（BFG35）無偏置電壓停止工作，禁止射頻輸出，即在捕捉頻率和失鎖狀態，激勵器無射頻輸出。

鎖相環PLL的射頻放大電路圖如圖3。

射頻放大電路中，PAD1去壓控振蕩器VCO的TP5端供給壓控振蕩器電源，PAD1的電壓受控VCOOFF信號（壓控振蕩器關閉），當壓控振蕩器異常，溫度異常或頻率失鎖時，VCOOFF有效， Q2（BC847）工作，Q1（BC847）截止，PAD1端電壓為0，壓控振蕩器沒有供電停止工作。PAD2連壓控振蕩器VCO的TP4射頻輸出端，將調制后的射頻信號放大到 300mW（25dBm），從CN1輸出推動功放模塊。RF_PLL去MB15E06的8腳，和1腳的標準晶振進行相位比較。

鎖相環PLL的壓控振蕩器VCO電路原理如圖4。

圖2 PTX-LCD30鎖相環PLL電路

圖3 鎖相環PLL射頻放大電路

圖4 鎖相環PLL壓控振蕩器VCO電路

表1 MB15E06各腳電壓對比（單位：伏）

表2 CD4070/SO各腳電壓對比（單位：伏）

表3 LM358SMD各腳電壓對比（單位：伏）

表4 TL072SMD各腳電壓對比（單位：伏）

表5 Q8（BC847）各腳電壓對比（單位：伏）

壓控振蕩器VCO電路圖中，TP5的+VCO電壓來自射頻放大電路的PAD1端。 TP2的Varic是音頻調制輸入端，連接到鎖相環PLL的PAD3，PAD3的Audio+VVCO OUT對壓控振蕩器VCO的調制二極管進行調制，VVCO電壓使調制輸出頻率自動跟蹤標準頻率，使頻率處在“鎖定”狀態。鎖相環PLL電路，射頻放大電路，壓控振蕩器VCO電路整合在一塊電路板上統稱鎖相環PLL驅動卡，熟悉這三個電路之間的邏輯關系和信號連線可提高檢修效率，快速判斷出故障部位。PLL驅動卡實物如圖5（渡銀的銅盒是VCO卡）。

圖5 PTX-LCD30鎖相環PLL驅動卡

三、 PTX-LCD30失鎖的檢修

故障現象：PTX-LCD30 激勵器開啟后，面板UNLOCK燈一直亮紅燈，ON AIR燈紅，輸出功率為0。測量Q8（BC847）發射極的LOCK電壓有4.1V，RF_OFF電壓有12.5V，RF_OFF信號起控禁止射頻輸出，機器處在“失鎖”狀態。判斷故障可以采用比較法，將同型號正常激勵器和故障激勵器在靜態時測量靜態電壓，對比MB15E06和異或門CD4070/SO，雙運放LM358SMD，高阻運放TL072SMD，Q8（BC847）的靜態電壓，通過對比找出故障位置。

上述各表中，最先排查的是Q8，Q8損壞時直接影響到LOCK和RF_OFF信號，導致關閉射頻使PLL進入失鎖狀態。其次是檢查集成塊MB15E06的1腳標準信號和8腳RF_PLL是否正常，可用示波器觀察輸入波形，兩路信號和外圍電路都正常時，可以排除外圍的因素，排除外圍因素對比的電壓才有意義。在表1中， MB15E06第14腳和16腳電壓和正常值有明顯差異，正常時14、16腳電壓均為0V，現14和16腳電壓上升到3.3V，外圍無異常，判斷MB15E06有故障。MB15E06的拆卸難度大，可將整塊鎖相環PLL驅動卡更換。

四、小結

分析鎖相環PLL的工作原理和信號流程，可以快速定位故障的切入點，其它不同功率的機型可以此類推。在日常維護工作中，注意收集數據和分析數據，對檢修維護工作有很大幫助。