廣播電視發射臺播出信號檢測報警器設計制作

江劍鋒

（廣東省廣播電視技術中心522 臺，廣東 廣州 510800）

0 引 言

隨著廣播電視事業的高速發展，各廣播電視發射臺播出的節目套數不斷增加，值機員監聽、監看的節目套數也相應增加。值機員有時不能長時間集中注意力，可能導致發射機出現故障而不能及時發現、處理，造成停播故障。為此，筆者設計制作了一套能夠檢測發射機載頻輸出是否正常的報警器，適用于各中波、調頻及電視發射臺。其實現的功能是：發射機正常播出時，通過指示燈和數碼顯示管，指示正在播出的頻道；當發射機載頻功率低于設定值或無載頻輸出時，指示燈和數碼顯示管閃爍，迅響報警器發出聲音報警。其原理是：發射機開機播出時，發射機撿拾的載頻信號輸入到對應的信號轉換電路，輸出為高電平，再送到該路對應的報警控制電路，使對應的指示燈和數碼顯示管點亮，指示該頻道正常播出；當發射機輸出功率低于設定值或無功率輸出，轉換電路輸出低電平，觸發報警控制電路，使對應的指示燈和數碼顯示管閃爍，同時迅響報警器發出聲音報警。下面逐一說明各個部分的電路原理。

1 電路原理

1.1 中波、調頻和電視信號檢測轉換電路

1.1.1 中波信號檢測轉換電路

如圖1 所示，從中波發射機撿拾來的調幅信號，通過由C101、VD101、VD102 組成的倍壓檢波電路，得到帶諧波的載頻直流電壓，然后通過C102 的高頻濾波將載波濾除，再通過由L101 和C103 組成的低通濾波器，調幅信號檢測轉換電路得到代表發射機功率水平的電平信號，然后送入對應的報警控制電路，作為報警電路的控制信號。

1.1.2 調頻信號檢測轉換電路

如圖1 所示，調頻信號檢測轉換電路，主要由集成電路TDA000 和周圍阻容元件組成調頻解調電路。集成電路TDA000 的組成包括射頻輸入級、混頻器、本振、中頻限幅器、中頻濾波器、放大器、相位解調器、靜音檢測、鎖頻環系統以及電源控制振蕩器。調頻發射機送來的撿拾信號由13 腳輸入，由2腳輸出代表發射機功率水平的電平信號，然后送到對應的報警控制電路，作為報警電路的控制信號。

1.1.3 視頻信號檢測轉換電路

如圖1 所示，電視發射機的撿拾信號通過R302、C301 輸入到Q301 發射極，由Q301 及周圍阻容元件構成隔離級阻抗變換，設計輸入阻抗為75 Ω。Q301 接成共基電路，其特點就是有較低的輸入阻抗和較好的頻率響應，它的輸入為1 Vp-p 視頻信號。Q302 與VD301、VD302 及周圍阻容元件構成截止式噪音抑制電路。Q303 與周圍阻容元件構成同步分離電路。Q304 在同步脈沖的作用下工作在開關狀態，在同步脈沖的休止期間（64 μs-4.7 μs=59.3 μs）為低電平時Q304 截止，集電極為高電平，+12 V 通過R317 向C307 充電，由于充電時間常數（3.2 ms）遠大于充電持續時間，所以C307 上得到的電壓遠遠小于電源電壓，約為0.3 V；同步脈沖持續期間（4.7 μs）為高電平，使Q304 飽和，C307 通過Q304 放電，C307 兩端電壓約為0.3 V 左右。在無信號時Q304 截止，C307 可以充電到11 V 左右。這樣就在Q304 集電極上產生了代表有無電視信號的高、低電平的開關信號，然后送入對應的報警控制電路，作為報警電路的控制信號[1]。

圖1 信號檢測轉換電路

1.2 報警控制電路

1.2.1 報警控制電路原理

施密特觸發器的特性如圖2 所示：當A、B 端的輸入電壓Vi 上升到Von 時，輸出端Y 的電壓Vo會從高電位轉變為低電位，當Vi 下降到到Voff 時，Y 端又會從低電位轉變為高點位，這就是施密特觸發器的回差特性。

圖2 報警控制電路

當發射機開機，信號轉換電路送來的信號分為兩路：一路控制MCR402 導通，+12 V 電壓加到施密特觸發器IC401（4093）的A 端以及頻道指示燈和數碼顯示管，作播出正常指示；另一路送到施密特觸發器B 端，此時，A、B 端均為高電平，Y 端輸出低電平，MCR401 不導通，無報警信號輸出。

當發射機輸出功率降至設定下限值，B 端低電平，Y 端輸出高電平，使得MCR401 導通，+12 V電壓通過MCR401 分成兩路：一路輸出到555 定時器集成電路當電源腳，由于555 定時器集成電路組裝了多諧振蕩器，其3 腳輸出的高低電平控制頻道指示燈和數碼顯示管，使其閃爍，指示有故障；另一路送到聲音報警器電路C 端，觸發聲音報警。直到按下復位開關，IC402（555）集成的電源端電壓為0，諧振蕩器電路停止工作，頻道指示燈和數碼顯示管不再閃爍；可控硅WCB401 和WCB402 瞬間斷電復位，回復待機狀態。此時各電路恢復初始狀態[2-5]。

1.2.2 報警控制電路的調試

調試報警控制電路時，首先開啟發射機，在正常播出功率下，調節RV401，使頻道指示燈和數碼顯示管剛好點亮，表示正常播出。之后，調節發射機到正常播出功率的下限，調節RV402，使報警器剛剛發出聲音報警即可。

1.3 電源與聲音報警電路

電源與聲音報警電路的公共部分如圖3 所示。以下將分別介紹穩壓電源和聲音報警電路的設計。

1.3.1 穩壓電源

如圖3 所示，變壓器T701 將220 V 交流電壓變成12 V 交流電壓，經全波整流和濾波后，由三端穩壓集成塊IC701（7812）穩壓，輸出穩定的+12 V直流電壓，供全機其他電路使用。另外，電路設置了復位開關。按下復位開關，可瞬間斷開+12 V 電壓，使各電路恢復初始狀態。

1.3.2 聲音報警電路

如圖3 所示，若有報警控制信號送到（C 端），開關管Q601 導通，繼電器J 吸合，+12 V 電壓加到迅響報警器，報警器發出聲音報警。當報警控制信號消失，開關三極管Q601 截止，12 V 直流繼電器J 釋放，迅響報警器斷電，報警即可解除。

1.4 多路報警設計

如果要設計多路報警，除了公共部分使用同一套電路外，其余電路根據實際播出頻道數制作相應數量的電路。例如，一套中波信號檢測電路+報警控制電路，就能實現一路中波信號的報警。制作幾套電路，就對應幾路檢測信號。其輸出都是送到聲音報警電路的C 端。調頻和電視信號也是一樣，無論需要檢測多少路信號，因為輸出有二極管隔離，相互之間并不影響。

2 結 語

本文設計的信號檢測報警器實用性強，電路設計簡單，調試比較方便。臺內技術員可以手工制作。經廣東省廣播電視技術中心522 臺長時間的使用，無論是靈敏度、可靠性，該報警器都經受住了考驗，到目前為止未出現過故障，方便了值機員在嘈雜環境下也可以第一時間發現發射機故障，并迅速做出處理。播出頻率多而監控人手不足的情況得到了緩解，使用效果良好。