DAM 中波發(fā)射機(jī)模擬輸入板工作原理剖析與故障維修

朱靜靜

（甘肅省廣播電視局合作廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)，甘肅 甘南 747000）

0 引言

模擬輸入板也稱音頻輸入板，是DAM 中波發(fā)射機(jī)音頻部分極其重要的一個(gè)功能板塊，在發(fā)射機(jī)中的板號(hào)為A35，隨機(jī)技術(shù)說(shuō)明書(shū)圖紙代號(hào)為PF2.886.10003DL，作用是將發(fā)射機(jī)輸入的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐纛l+直流信號(hào)。音頻+直流信號(hào)送到模數(shù)（Analog to Digital，A/D）轉(zhuǎn)換板，生成12 bits 的數(shù)字音頻信號(hào)，再經(jīng)調(diào)制編碼板生成48 路開(kāi)關(guān)信號(hào)，去控制42 個(gè)大臺(tái)階功放和6 個(gè)小臺(tái)階功放，完成發(fā)射機(jī)的調(diào)制。在整個(gè)信號(hào)處理流程中，模擬輸入板起著重要的作用。如果模擬輸入板出現(xiàn)任何問(wèn)題，發(fā)射機(jī)就不能正常工作。由于模擬輸入電路組成復(fù)雜，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，故障的判斷和處理都比較棘手[1]。

1 模擬輸入板工作原理

模擬輸入板是一塊獨(dú)立的功能板，由平衡/不平衡轉(zhuǎn)換電路、最大功率設(shè)置電路、電源補(bǔ)償電路、數(shù)字衰減電路、音頻優(yōu)化電路、復(fù)合信號(hào)輸出電路及供電電路組成。模擬輸入板電路組成如圖1所示。模擬輸入板電路原理分析請(qǐng)參考代號(hào)為PF2.886.10003DL 的圖紙。

圖1 DAM 中波發(fā)射機(jī)模擬輸入板電路原理框圖

1.1 平衡/不平衡轉(zhuǎn)換電路

為了提高音頻質(zhì)量，DAM 中波發(fā)射機(jī)采用平衡傳輸?shù)姆绞剑诤罄m(xù)一系列信號(hào)處理過(guò)程中需要的是單極性信號(hào)，因此需要增設(shè)平衡/不平衡轉(zhuǎn)換電路，用于將平衡輸入的音頻信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閱螛O性音頻信號(hào)。平衡/不平衡轉(zhuǎn)換電路由N6A、N6B、N9A 等器件組成。放大增益可以通過(guò)可調(diào)電位器R15 調(diào)整確定，增益調(diào)整范圍在-20 ～+10 dBmV。N9A 為差動(dòng)式放大器，通過(guò)運(yùn)算放大輸出合成原理，將輸入到兩個(gè)運(yùn)算放大器的正、負(fù)端極性信號(hào)合成單極性信號(hào)，滿足后級(jí)電路的需要。除了完成進(jìn)極性轉(zhuǎn)變，N9A 還具有抑制共模干擾作用[2]。

1.2 最大功率設(shè)置電路

最大功率設(shè)置、電源補(bǔ)償和數(shù)字衰減電路如圖2 所示。最大功率設(shè)置電路由N7A、N7B 及外圍元件組成。從平衡/不平衡轉(zhuǎn)換電路來(lái)的音頻信號(hào)經(jīng)電阻R69 和R74 輸入到N7A 的輸入端。正常情況下，此信號(hào)約為1.5 VP-P的音頻信號(hào)。N7B 為最大功率設(shè)置電路，其反相端6 腳和同相端5 腳分別輸入音頻信號(hào)和直流負(fù)電壓，輸出端7 腳輸出音頻+直流復(fù)合信號(hào)。通過(guò)調(diào)整5 腳外圍元件R27，可以調(diào)整N7B-7 腳輸出的直流分量大小，也就是發(fā)射機(jī)功率的大小。發(fā)射機(jī)工作在11 kW、調(diào)幅度為100%時(shí)，N7B-7 腳的信號(hào)分量為3 VP-P，直流分量為-1.5 V。最大功率設(shè)定以后，發(fā)射機(jī)功率不會(huì)大于11 kW，從而避免功率控制電路意外故障而損壞相關(guān)器件[3]。

圖2 最大功率設(shè)置、電源補(bǔ)償和數(shù)字衰減電路原理圖

1.3 電源補(bǔ)償電路

電源補(bǔ)償電路由電源取樣電路、模擬除法器和外圍元件組成。取樣電路由本板耦合變壓器L5 和運(yùn)算放大器N12 組成，從主電源（+230 V）分壓而來(lái)的電壓信號(hào)經(jīng)變壓器L5 送到運(yùn)算放大器N12，經(jīng)運(yùn)算放大后送到除法器。除法器由N10 及外圍元件組成，N10-6 腳輸入復(fù)合信號(hào)，N10-10 腳輸入電源取樣信號(hào)，N10 的4、8 腳為輸出端。當(dāng)電源電壓升高，為了避免發(fā)射機(jī)輸出功率也隨之變大，模擬除法器相應(yīng)降低輸出復(fù)合信號(hào)的大小，反之亦然，確保發(fā)射機(jī)工作在恒定的功率狀態(tài)下。

1.4 數(shù)字式衰減器

數(shù)字式衰減器由N8、N11 及相關(guān)器件組成。集成電路N8是一個(gè)數(shù)字式控制電位器，其模擬信號(hào)輸入端為17 腳，控制數(shù)據(jù)輸入端共有12 個(gè)，即4 ～15 腳，其輸入信號(hào)為控制板A38 來(lái)的12 bits 數(shù)字功率數(shù)據(jù)，輸出信號(hào)的大小由數(shù)據(jù)輸入端和模擬信號(hào)輸入端共同決定。數(shù)據(jù)端的輸入信號(hào)控制N8 內(nèi)部的分壓器，分壓器的衰減比例因子為0.000 ～0.999，與控制數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制序列為則為000000000000 ～100110011001。比例因子為0.000 時(shí)，發(fā)射機(jī)的輸出功率也為0。當(dāng)衰減因子為0.999，發(fā)射機(jī)的輸出功率為R27 設(shè)定的最大載波功率。N8-1 腳輸出由N11 緩沖后送到下級(jí)電路[4]。

1.5 音頻優(yōu)化電路

A/D 轉(zhuǎn)換過(guò)程中，在數(shù)碼串邊沿有一個(gè)不確定的數(shù)碼，這個(gè)數(shù)碼的轉(zhuǎn)變不一定能完全按照音頻信號(hào)大小變化而恰如其分地進(jìn)行轉(zhuǎn)變。這個(gè)不確定的數(shù)碼可能會(huì)使某些大臺(tái)階功放來(lái)回地導(dǎo)通、關(guān)閉，產(chǎn)生低電平殘余的開(kāi)關(guān)噪聲。如果在復(fù)合信號(hào)上疊加一個(gè)合適的72 kHz 高頻振蕩信號(hào)，調(diào)制后的濾波器可以最大限度地濾除這個(gè)預(yù)加信號(hào)，從而減少這種噪聲。72 kHz 高頻振蕩信號(hào)由差動(dòng)放大器N3、N19 及外圍元件組成。調(diào)整可調(diào)電阻R41，可以調(diào)整三角波頻率；通過(guò)調(diào)整R43，可以調(diào)整三角波信號(hào)的幅度大小。

1.6 復(fù)合信號(hào)輸出電路組成

復(fù)合信號(hào)輸出電路由N4A、N4B 組成。復(fù)合信號(hào)輸出電路的作用是實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)、直流分量的相加。合成后的復(fù)合信號(hào)輸出到A/D 轉(zhuǎn)換板。N4A 主要是對(duì)音頻+直流信號(hào)進(jìn)行放大，電壓增益為2。N4B 主要完成復(fù)合信號(hào)與72 kHz 高頻信號(hào)的疊加[5]。

2 模擬輸入板故障維修

DAM 中波發(fā)射機(jī)模擬輸入板常見(jiàn)故障有功率控制故障和無(wú)調(diào)制故障兩種，具體處理方法如下。

2.1 功率控制故障

DAM 中波發(fā)射機(jī)功率控制電路比較復(fù)雜，功率控制操作部分在控制板上，電子衰減電路在模擬輸入板上。當(dāng)出現(xiàn)無(wú)法升降功率或發(fā)射機(jī)面板能升降功率但功放部分沒(méi)有發(fā)生功率變化時(shí)，應(yīng)先辨別故障發(fā)生的部位，可以通過(guò)測(cè)量控制板N17、N18 輸入端在升降功率時(shí)是否有電平變化來(lái)確定。如果沒(méi)有變化，說(shuō)明故障發(fā)生在操作控制部分；如果有變化，說(shuō)明故障在模擬輸入板上，可對(duì)電子衰減器N8和運(yùn)算放大器N11 進(jìn)行檢查。

2.2 無(wú)調(diào)制故障

無(wú)調(diào)制故障是指發(fā)射機(jī)發(fā)射出去的只有載波信號(hào)，而沒(méi)有廣播節(jié)目聲音。這種情況大多是模擬輸入板出現(xiàn)故障，可用示波器分別接到平衡/不平衡轉(zhuǎn)換電路輸出測(cè)試端TP1（應(yīng)有0.75 V 的音頻信號(hào)）、數(shù)字衰減器輸出測(cè)試端TP4（應(yīng)有-1.5 V 的音頻信號(hào)）和音頻輸出測(cè)試端X6-10（應(yīng)有-3 V 的音頻+直流信號(hào)），測(cè)量、觀察信號(hào)波形，與原圖紙標(biāo)注的波形進(jìn)行比較。如果不正常，應(yīng)分別檢查測(cè)試點(diǎn)之前的電路；如果都沒(méi)問(wèn)題，應(yīng)檢查平衡/不平衡傳輸線路或者信號(hào)源本身是否有問(wèn)題[6]。

3 結(jié)語(yǔ)

DAM 中波發(fā)射機(jī)模擬輸入板故障并不多見(jiàn)，但由于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家比較多，選用的元件參差不齊，使用一定年限后，元件老化或損壞造成的模擬輸入板故障就會(huì)顯現(xiàn)。對(duì)于維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足的值機(jī)員來(lái)說(shuō)，可以說(shuō)是無(wú)從下手。因此，作為技術(shù)維護(hù)人員，深入、細(xì)致地學(xué)習(xí)發(fā)射機(jī)原理，是做好技術(shù)維護(hù)工作的基本要求。