摘要：模擬輸入板是發(fā)射機(jī)音頻通路的重要組成部分，文中著重介紹了DX200的模擬輸入板的工作原理及相關(guān)電路的詳細(xì)分析，對(duì)迅速的判斷模擬輸入板出現(xiàn)的故障能夠。
關(guān)鍵詞：模擬輸入板；功率控制；電源校準(zhǔn)；日常維護(hù)

    目前，陜西人民廣播電臺(tái)中波廣播的發(fā)射主要采用DX200數(shù)字調(diào)幅中波全固態(tài)發(fā)射機(jī)。該發(fā)射機(jī)分為直流電源系統(tǒng)、音頻處理系統(tǒng)和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、射頻放大和合成系統(tǒng)等。音頻處理和轉(zhuǎn)換系統(tǒng)又包括模擬輸入板、A／D轉(zhuǎn)換板和調(diào)制編碼板，本文詳細(xì)分析了DX200數(shù)字調(diào)幅中波發(fā)射機(jī)模擬輸入板的音頻處理電路、功率控制電路、電源校正電路以及+250V／DC射頻功放電源的電流監(jiān)測(cè)電路的工作原理。對(duì)日常維護(hù)做了說(shuō)明，對(duì)一些故障進(jìn)行分析和處理。

1 模擬輸入板工作原理
    模擬輸入板主要包括音頻輸入放大器、輸出功率控制、電流故障監(jiān)測(cè)處三部分，另外還有音頻優(yōu)化電路及+250V／DC電流過(guò)荷和監(jiān)測(cè)電路。其工作框圖如圖1所示。輸入的模擬音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)貝塞爾濾波器，將平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換成不平衡信號(hào)，再送入音頻、直流匯總放大器。音頻信號(hào)在這里被加上一個(gè)負(fù)的直流偏置，以設(shè)置最大無(wú)調(diào)制時(shí)載波功率電平。校正信號(hào)處理器對(duì)+250V／DC電源取樣信號(hào)處理后，加到校正／過(guò)荷匯總放大器以改善其低頻失真，輸出加到電源校正電路，以補(bǔ)償供電電壓的瞬時(shí)變化，使發(fā)射機(jī)的輸出功率始終保持恒定。它的輸出送至功率控制電路和抖動(dòng)匯總放大器。由抖動(dòng)信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的帶有抖動(dòng)同步的72 kHz三角波信號(hào)加到了抖動(dòng)匯總放大器中的(音頻+直流)信號(hào)上，以改進(jìn)功放的信噪比它的輸出加到A／D轉(zhuǎn)換板，同時(shí)也加到調(diào)制B-預(yù)失真網(wǎng)絡(luò)，使每個(gè)音頻信號(hào)都能驅(qū)動(dòng)各自的調(diào)制編碼器。音頻和直流信號(hào)經(jīng)過(guò)抖動(dòng)信號(hào)加法器加上少量的抖動(dòng)信號(hào)，最后形成復(fù)合信號(hào)由模擬板輸出。在音頻和直流加法放大器之后是電源功率校正電路。當(dāng)外部電壓波動(dòng)，+250 V直流電壓發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)這個(gè)框圖可以自動(dòng)調(diào)整音頻加直流的信號(hào)電平，從而使射頻功放的射頻輸出電壓保持穩(wěn)定，這就使發(fā)射機(jī)的輸出功率保持穩(wěn)定，功率控制框圖的作用是實(shí)行反饋保護(hù)。

2 模擬輸入板電路分析
    模擬輸入板主要包括音頻處理電路、功率控制電路、電源校正電路和射頻功放電源(+250V／DC)電流監(jiān)測(cè)電路。
2．1 貝塞爾濾波器和音頻加直流放大器
    音頻處電電路如圖2所示。音頻信號(hào)通過(guò)電纜加到模擬輸入板的J1-19(+)和J1-17(-)，經(jīng)跳線JP1和JP2選擇正確的輸入阻抗后，進(jìn)入由無(wú)源器件L5～L8和C20～C23及R49，R50組成的貝塞爾濾波器，其輸出信號(hào)經(jīng)C26／C27和C24／C25交流耦合到輸入放大器，齊納二極管CR9，CR10和分流電阻R52，R51為輸入耦合提供過(guò)電壓保護(hù)。U1和U2組成平衡至不平衡的放大器，其中U1是高輸入阻抗的同相放大器，U2是差分放大器，它有兩個(gè)平衡的輸入端U2-2和U2-3，不平衡輸出端U2-1的輸出信號(hào)經(jīng)電阻分壓后加到緩沖放大器U3-3的輸入端，U3-7是加法器，它的(+)端加一個(gè)可調(diào)的負(fù)電壓，輸出一個(gè)帶負(fù)直流分量的(音頻+直流)信號(hào)。如圖2中TP12是監(jiān)測(cè)輸入到緩沖放大器的音頻信號(hào)的端口，TP15是監(jiān)測(cè)輸出的(音頻+直流)信號(hào)的端口。

2．2 電源校正電路
    電源校正電路的功能是通過(guò)補(bǔ)償電源電壓的變化，以保持恒定的載波電平的。其電路如圖3所示。當(dāng)校正選擇撥動(dòng)開(kāi)關(guān)JP5在正常位置時(shí)，由TP28端監(jiān)測(cè)的校正輸入取樣信號(hào)就加到直流放大器U27-2和交流放大器U27-9上，兩放大器的輸出被組合在一起加到U27-13，由U27-14輸出校正電壓，并加到乘法器U16的X1輸入端作為校正電壓取樣信號(hào)，U3-7輸出的(音頻+直流)信號(hào)作為U16的Z輸入信號(hào)。當(dāng)外界的電源電壓低落時(shí)，電源取樣信號(hào)就會(huì)減小些，TP11端監(jiān)測(cè)信號(hào)就會(huì)增加，以補(bǔ)償電壓的低落。二極管CR12、CR13和C39、R61、R62一起組成了電源啟動(dòng)電路；電位器R29可消除任何電源紋波或由較低的頻率調(diào)制所引起的電源變化，使U16輸出的失真最小。
2．3 功率控制
    功率控制分為粗調(diào)功率控制和微調(diào)功率控制，具體電路如圖4所示：

    (1)功率粗調(diào)控制
    差分放大器的輸入AF+DC正常連到JP4為2-3，把信號(hào)分配到U17的三個(gè)開(kāi)關(guān)。當(dāng)PB開(kāi)通為高功率時(shí)，控制器在J2-27設(shè)置為高。AF+DC信號(hào)連接到R65，經(jīng)R65和R76分壓輸出，實(shí)現(xiàn)輸出功率的控制。順時(shí)針旋轉(zhuǎn)電位器功率上升，反時(shí)針旋轉(zhuǎn)則降功率。
    (2)功率微調(diào)控制
    功率微調(diào)控制允許功率輸出變化正負(fù)百分之十，用升、降控制鈕控制。功率電平選擇可以激活PAL U21，U20，U19。來(lái)自U4-1的信號(hào)送到緩沖輸出U7-3然后送到數(shù)字電位器U18-15，U18是一數(shù)字控制電位器，其輸入端的數(shù)字值形成AF+DC在輸出端有相應(yīng)的衰減。當(dāng)JP6在正常位置時(shí)，該信號(hào)就接到差分放大器U4-6。數(shù)字電位器阻值改變時(shí)，差分放大器的電壓值輸出也變化，當(dāng)S1在校準(zhǔn)位置時(shí)，載波輸出為200 kW，這個(gè)電壓U4-7是1．47 V，U4-6為-0．64 V。若S1為正常位置，U4-7電壓為1．54 V，U7-7是-1．28 V。降功率至180 kW時(shí)，U4-7電壓1．40V，U7-7為0 V。
2．4 射頻功放電源(+250V／DC)的電流監(jiān)測(cè)電路
    射頻功放電源(+250V／DC)的電流監(jiān)測(cè)電路包括峰值電流過(guò)荷檢測(cè)電路和平均電流過(guò)荷檢測(cè)電路，如圖5所示。來(lái)自控制板的射頻放大器電源的電流取樣信號(hào)經(jīng)U11-1的差分放大后接到峰值電流比較器U13-1和平均電流比較器U13-14上。U13-1的電壓基準(zhǔn)由門(mén)限電位器R113來(lái)設(shè)置，它的輸出通過(guò)R162接到+5V電源上，若峰值電流超過(guò)了預(yù)置的門(mén)限，它的輸出就變成低電平，并通過(guò)J2-5向控制器發(fā)出一個(gè)射頻放大器電流故障(低電平信號(hào))。 U13-14的(+)端接的是由射隨器U11-14輸出的無(wú)音頻成分的平均電流分量，它的(-)端接的是由平均電流門(mén)限電位器R118提供的基準(zhǔn)電壓。如果平均電流超過(guò)了預(yù)置的門(mén)限值，U13-14就變成高電平，C9就開(kāi)始經(jīng)CR23充電，此時(shí)U13-10的(-)比(+)要高，U13-13輸出一個(gè)低電平，電流限位指示燈DS5亮為紅色；當(dāng)C9充電達(dá)到平均電流的限值時(shí)，在U27-7就產(chǎn)生一個(gè)降功率信號(hào)，以降低功率保證電流處于安全水平；如果C9的充電電壓繼續(xù)增大，U13-2就輸出低電平，經(jīng)J2-5向控制器發(fā)出射頻放大器電流故障(低電平信號(hào))，以關(guān)斷功放。圖中，TP25是射頻功放電源的電流監(jiān)測(cè)點(diǎn)，TP30是射頻放大器電流故障的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，R35是調(diào)零電阻，它和R33、R34組成偏置電路，用來(lái)把從控制器來(lái)的射頻電源電流監(jiān)測(cè)信號(hào)調(diào)到零，以減小干擾。

3 日常維護(hù)與故障分析
3．1 日常維護(hù)
    在維護(hù)DX-200發(fā)射機(jī)初期，模擬輸入板損壞比較頻繁，修復(fù)需要花大量的精力和費(fèi)用。通過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)模擬輸入板中三角波電平幅度和頻率不合適，以及安裝、維修時(shí)未嚴(yán)格按規(guī)程操作是造成大多數(shù)模塊損壞的主因，因此采取了一系列措施，降低了模塊的損壞率，取得了較好的效果。
    (1)定期對(duì)模擬輸入板的激勵(lì)波形進(jìn)行測(cè)量，在TP1測(cè)試點(diǎn)接上頻率計(jì)數(shù)器和示波器，對(duì)于R41進(jìn)行調(diào)整，使頻率為72 kHz，對(duì)于R43進(jìn)行凋整，使幅度為10 mV為最佳。
    (2)在載波狀態(tài)時(shí)，大臺(tái)階同步信號(hào)是0，由1／64臺(tái)階控制。對(duì)于大臺(tái)階同步信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，應(yīng)該要求其信噪比達(dá)到最優(yōu)值。
    (3)模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的音頻復(fù)合信號(hào)的電平不能太低，在TP7上測(cè)量其幅度為6Vp-p。
    (4)安裝模擬輸入板時(shí)，必須保證模塊的散熱片與水流銅排緊密接觸，確保模塊散熱良好。一般情況下，盡量減少模擬輸入板拔下的次數(shù)。
    (5)建立損壞和維修記錄。對(duì)損壞的原因、部位、時(shí)間及維修情況做好記錄，為分析故障原因及處理同類故障提供參考。
3．2 故障分析
    模擬輸入板要實(shí)現(xiàn)的功能較多，電路相對(duì)繁雜，因而它的故障也相對(duì)較多?，F(xiàn)介紹一例故障處理過(guò)程，希望能給同行提供借鑒。
    故障現(xiàn)象為日常維護(hù)后試機(jī)發(fā)現(xiàn)功率輸出正常但面板上的射頻放大器電源電流故障指示燈亮，按復(fù)位按鈕也不能將燈熄滅。
    故障分析，典型的射頻放大器電源電流故障，應(yīng)區(qū)分是真正的電源回路故障還是監(jiān)測(cè)或取樣電路故障。前者應(yīng)逐級(jí)檢查電源供應(yīng)是否正常；后者可能是過(guò)流檢測(cè)電路本身有問(wèn)題，也可能是加到音頻中的直流電平有問(wèn)題，還可能是電源校正電路未補(bǔ)償外電波動(dòng)引起過(guò)流報(bào)警。
    故障處理，參考圖4和圖1進(jìn)行以下操作。先關(guān)斷功放單元，將S1拔到射頻封鎖位置，再接通功放單元，發(fā)現(xiàn)故障依然存在，說(shuō)明電源電路沒(méi)問(wèn)題。繼續(xù)檢查T(mén)P30的壓降也正常，說(shuō)明過(guò)流檢測(cè)電路沒(méi)問(wèn)題。再檢查最大功率調(diào)整電路中加到音頻上的直流電平。先關(guān)斷功放單元，在沒(méi)有音頻輸入的情況下，測(cè)得TP15上的壓降為-1．45V／DC，比標(biāo)稱的-1．3V／DC低，說(shuō)明U3工作不正常。進(jìn)一步認(rèn)真檢查U3的外圍元件，未發(fā)現(xiàn)明顯的異常，左右調(diào)整R56，將TP15上的壓降調(diào)到-1．3V／DC，再開(kāi)機(jī)發(fā)現(xiàn)故障排除。

4 結(jié)束語(yǔ)
    模擬輸入板是DX200發(fā)射機(jī)音頻通路的重要組成部分，特別是其中的功率電平控制電路和過(guò)流保護(hù)電路，對(duì)發(fā)射機(jī)的安全穩(wěn)定運(yùn)行起到非常重要的作用，因此在更換或調(diào)整該板時(shí)，務(wù)必要小心謹(jǐn)慎，防止功率電平調(diào)整不當(dāng)造成輸出功率過(guò)入板的工作原理及相關(guān)電路的詳細(xì)分析，希望能夠整理出一份比較實(shí)用的技術(shù)資料，使存發(fā)射工作一線的工程技術(shù)人員在日常維護(hù)工作中能較好地進(jìn)行工作，在模擬輸入板出現(xiàn)故障時(shí)能夠迅速的判斷問(wèn)題解決問(wèn)題，提高維護(hù)發(fā)射機(jī)的能力。