3 kW电视发射机激励器的工作原理

石 斌

（作者单位：辽宁省普兰店市广播电视台）



3 kW电视发射机激励器的工作原理

石 斌

（作者单位：辽宁省普兰店市广播电视台）

摘 要：激励器是电视发射机重要组成部分，各种技术指标达标与否，直接影响电视信号传输质量。技术人员要对激励器所有电路信号流程、工作原理都有清晰的认识。基于此，本文结合实际工作对激励器整机各单元电路的工作原理进行简要叙述。

关键词：差分放大器；中频调制；DG；DP；频率合成；入射功率；反射功率

3kW电视发射机激励器是通过引进消化吸收国外先进技术，进行国产化后的产品，电路模块化设计采用插件结构，全部装在一个标准机箱内，各部分电路间高频信号在面板上由SMB型插头插座同轴电缆连接，电源、控制及保护信号由母板上32脚插头座连接，方便日常维护、保养，音频电路、视频电路、功放电路对信号预加重、校正、放大，不做变换处理。

1 中频调制电路

由视频电路送来的视频信号进入幅度调制器（N5），同37Zhz图像载波完成混频，该载波由晶体G1、三极管V1、变容二极管V11及V2、V3等产生；电路具用APC（自动相位控制）功能，它的APC工作过程是由一块高稳定度晶体产生1 MHz经N3第3脚处理后由第6脚进入分频芯片N4得到采样频率为50 kHz，N4芯片HEF4040是12位二进制计数器，50kHz采样频率送入N2芯片HEF4066第12脚，37 MHz载波频率送入第1、4、11脚，由50 kHz控制开关打开与关闭，每采样一次，37 MHz信号被除了740次（37 MHz/0.05 MHz），如果37 MHz信号在通过采样电路保持同一相位，那么在输出端有一个稳定的电压，否则，采样电路输出端会有一个变化的电压，其变化的大小与37 MHz和50 kHz采样频率之间的相位误差相对应，由N2 第2脚输出，送入N1-A进行误差放大，将误差电压加到变容二极管V11，来校正晶体振荡器的相位；当振荡器失锁，运放N1-B第二第7脚高电平，前面板图像失锁灯点亮；调制器N5输出己调载波信号，经C25、微调电阻R53、V6基极放大送到表面声波残留边带滤波器Z1，也可通过面板开关K1将Z1滤波器旁路掉；同时，有指示灯V7指示，N10用于放大Z1带来的插入损耗，经T1、N11、V9射极跟随缓冲送入低通滤波器（C53～C55、C60、L5、L6）滤掉中频寄生的高次谐波，C102用于调整视频载波上的驻波比输出电平。

音频电路板来的伴音信号对频率为30.5 MHz的伴音中频载波进行频率调制，音频信号直接送入V27变容二极管正极，伴音中频产生由压控振荡器L8、C62、V7、V27等组成，频率稳定度由一个带有晶体振荡器的锁相环路控制（伴音锁相环），它的伴音锁相控制过程是：伴音载波经射随器送入伴音锁相环电路小板，由低通滤波器进入芯片N2第1脚，放大后由第3脚送入芯片N3，N3是双模前置分频器，进行预定分频，由4脚输出送入锁相环芯片N4与晶体G1参考频率进行鉴相比较，并由8、9脚输出误差电压，RC低通滤波（R15、R16、R17、C18、C19），芯片N1-A放大，加到变容二极管V27负极，完成伴音频率锁相环；当振荡器失锁，运放N6-B第二第7脚高电平，前面板伴音失锁灯点亮；伴音中频载波经过调副校正器电路（C1-1、C1-4、L1-1）校正、可变电容C1-2用以减少同中寄生调幅；经N7放大后，通过低通（C87-C92、L11-L13）滤除谐波及N9后输出伴音中频；微调电容C92用于输出端匹配；伴音载波电平可通过前面板上的选择器S2来调节，以步进1dB为单位从-8dBm到-15dBm。

2 中频校正电路II：对群时延、DP、ICPM（载频寄生调相）、互调失真指示校正

群时延、DP、ICPM（载频寄生调相）校正电路由5节电路结构相同，个别元件参数不同的5段频率均衡器串联组成，电路相互牵连较多请对照电原理图，这里仅用框图表示，分别对应34.5、30.5、32.5、37.75、35.6 MHz，5个频率点，中频信号经高频变压器T4、电容C114耦合进入V12共基极电路，校正频率由集电极外接L15、C115、C116等元件决定，经C121耦合到N6放大构成第一节；后面V9、N2、V10、N3、N11、N4、V14、N8组成另外4节，对5个频率点单独调整，工作过程类似音响系统常使用图示均衡器，配合面板六个电位器对ICMP、DP进行校正，后由C77送入互调校正电路。

互调校正IMD部分：也是由三节形式相同电路组成，同样具体电路请看电原理图，这里仅用框图表示，群时延中频校正信号经R1、R4、R5、C3、C4、V1、V2组成衰减网络送入芯片N1、三极管V12等，经C27输出中频信号，三极管V13、N3-A、N2-A、对该单元进行增益检测，调控N1输入信号电平，电路中利用（V1～V8）PIN二极管的特性调节增益；白拐点调整，通过面板电位器R8调节运放N2-B输出电压，控制PIN二极管V4、V5使电感L5回路阻抗特性发生变化，完成拐点调整；白相位调整单元，由元件T1、C18、C19、V7、V8等，通过面板电位器R9控制二极管V7、V8导通电流大小，T1回路阻抗特性变化，完成IMD白相位调整；白斜率调整，由回路元件V6、L6、C16等，调节面板电位器R10，改变V6导通电流大小，使L6、C16回路特性发生变化，完成白斜率调整；中频电平监测由N3-A第1脚经R22输出作为指示信号；温度补偿由X2端口通过送入N2-B第5脚与拐点一同调节。

中频校正电路I：对整机的微分增益及低频亮度非线必进行校正。图像中频经继电器K1校正与不校正切换由C46进入V13、V14两级放大，送入V15、V16推挽放大，由变压器T6输出，C77送入N13放大，L22、C83、C84、L23、C88、C89、L24、C93、C92等低通滤波器，滤出各次谐波，经继电器K2与K1同步动作完成校正与不校正切换，送入N2，与伴音中频合成图像伴音中频信号，经N1放大由C14耦合到由L5、C6、L1、C8、C9、L2、C5、C2低通滤波器，由端口X5输出到下一级。三极管V17、二极管V31、运放N12A、V32、运放N12B组成AGC电路，对输出图像中频增益控制。控制量大小由电位器R137设定；板上8个运放N8—N14接成缓冲器形式，配合面板电位器R12—R19对亮度非线性、微分增益DG进行调整。

3 电平控制

通过面板开关S1对整机进行自动、手动功率调整选择，S1开关置手动模式，手动指示灯点亮，手动功率调节电位器R2中点电压进入芯片N5-A第3脚，由第1脚经D37馈入到变频器单元进行功率设定；N2-B是自动功率控制运放，自动功率调节电位器R1中点电压入第6脚，作为整机功率设定电压，入射功率检测电压由第5脚引入，7脚外接D18输出控制电压到变频器单元，面板自动指示灯点亮，完成自动功率设定；它的自动功率控制过程是：由定向耦合器来的入射功率检测电压经N1、V1放大，C17、R31进入N6第3脚，变为正的同步顶信号，由N7翻转为负的同步顶信号，N7 第10脚输出，在V3与D40进行峰值电压监测，到N2-B第5脚与6脚设定的自动功率电压比较，7脚输出到变频板单元完成自动功率控制；软开机部分由N8-A、R77、V8—V13、D21—D29、电容C36组成；N2-A是外接ALC指示驱动芯片；N4-A、N4-B是功率高低指示芯片；三极管V2、V6、V7、继电器RL1等组成保护电路，当视频电路单元无同步输出、本振电路单元锁定信号送来，切掉RF放大部分电源，以节约电能。

4 变频器电路

校正过的中频信号先经D1、D2、R1、R3、R6组成具有PIN二极管的恒定阻抗衰减网络，送入IC1放大，它的增益受电平控制板送来的ALC电平控制，由C16耦合至T1放大，在IC2与本振信号混频，由1脚输出进入IC3放大送入由C1—C15、L1—L4等的带通滤波器，对镜像频率、残留本振信号衰减量大于60 dB；带通滤波器频响为8M带宽，回波损耗大于-20 dB；拐点、斜率调整利用PIN二极管可变电阻特性，依靠改变二极管偏置调整减少互调产物，开关K1用于接通或断开拐点、斜率调整，斜率调整通过电位器R5流过D5电流大小，拐点调节通过电位器R6流过D3、D4电流大小来完成。

5 本振频率合成器

合成器设计成PLL1和PLL2双环结构，高于1 MHz本振频率用PLL1锁相，本振频率步进0.5 MHz；低于1 MHz用PLL2锁相，PLL2也称偏移频率，频率范围50 kHz，步进50HZ。其中PLL2锁定的振荡信号还需方波/正弦波转换器，产生两个正交的（0°和90°）正弦波，以便在预分频器单元与PLL1锁定的本振信号进行模拟正交乘法混频。锁定过程如下。

PLL1采用双模锁相环芯片MC14152，芯片所需的参考频率由外接高稳定晶体振荡器提供，V26、V27放大及倍频，芯片N9分频后第1脚输出，送入锁相芯片N2第27脚，经片内8分频，产生62.5kHz作为鉴相器参考频率；比较频率由振荡源部分（V1、L1、C2、C12、D1等压控振荡器），产生本振信号，经C1-1耦合N2-1放大，二分配后，送入预分频器单元，经电阻R11，芯片N2第2脚，8分频后，N3、N4放大，H1将信号分两路，与H2、H3第3脚PLL2产生的两个正交的（0°和90°）正弦波信号混频输出至V1，经低通C32、C33、L6，经C85分别送入N1第15脚、N1-1第7脚，作为10/11双模预分频器输出信号由N1 第7脚、N1-1第21脚送至N2第1脚片内可编程N分频器，与鉴相器中参考频率62.5KHZ进行相位比较，鉴相出来的相位误差电压N2第7、8脚输出R41、R42、C27、C28滤波，至预分频器部分N1B第5、6脚放大，第7脚输出一个随频率变化的校正电压，加到振荡源部分变容二极管D1完成PLL1环路自动调整，双模控制由N2第9脚输出MC信号控制N1经7脚、N1-1第14脚；可编程N分频器，由外接拨码开关S6、S7、S8实现频率0.5M步进，失锁指示由第28脚输出低电平，N3第6脚输出高电平，点亮V17面板失锁指示灯，并通过V25将失锁信号馈入电平控制单元。

PLL2采用MC145151锁相环芯片，参考频率同样取自N9第1脚2分频输出至N8第10脚，分频得到1.6 kHz信号，送入锁相芯片N4第27脚，由片内8分频得到200 Hz参考频率，送入鉴相器，偏移频率VCO由V21、V22、V1、L1、C1等组成电容三点式振荡，C8耦合至V23，经N5第10脚4分频由第7脚送入N4可编程N分频器第1脚，然后在鉴相器中与200 HZ参考频率进行比较，产生相位—频率误差电压，由第4脚输出，R56、R1、C33、C1滤波，变容二极管，完成环路自动调整；可编程N分频器，由外接拨码开关S3、S4、S5实现频率200 Hz步进；方波/正弦波转换由N6完成，转换信号取自N5第13脚，经电阻R15入4脚，时钟信号取自N5 第9脚，第1、2脚输出相位0o和90o正弦/余弦信号送往预分频器单元，第28脚失锁指示引出脚，低电平为失锁，同样使N3输出高电平，点亮V17面板失锁指示灯，并通过V25将失锁信号馈入电平控制单元。

作者简介：石斌（1967-），男，大专，工程师，辽宁省普兰店广播电视台技术部副主任，主要从事广播电视技术及无线传输发射等工作。