10kWDAM发射机的工作原理及故障分析

2018-02-22武旭

西部广播电视 2018年1期

武旭

当前国内以及省内使用频率较小的中波发射机便是DAM-10 kW数字调幅中波发射机，它可以将输入信号转变为数字信号，且还可以利用调制标码控制开通模块数量，有效包络调制了输出信号。中波发射机包络输出信号畸变最主要的原因便是功能模块损坏或者输出网络出现失谐故障，从而导致信号失真问题，甚至还会降低节目的可听度。为了保证节目播出效果的安全性与顺利性，应充分利用DAM-10kW发射机的包络检测网络系统，确保在电路运行期间及时发出畸变信号，及时提醒工作人员进行检修。

1 包络检测电路工作原理

电源补偿电路、过调失真补偿电路、峰值检测电路以及状态输出电路等均属于DAM-10kW发射机包络检测电路的组成部分。使用期间，发射机输出信号会先经过检测板进行检波，之后输入包络取样信号，在由峰值检测器以及电源补偿电路进行处理，送达包络比较器。在正常运行模式下，音频取样电压会低于比较器的包络取样电压，与此同时输出低电平信号。在实际运行过程中，输出信号的严重畸变也会导致反相电压将会小于同相电压，此时会输出故障信号，显示板也会出现红灯警告指示。

1.1 电源补偿电路

发射机在运行模式下，发射机输出的包络信号会随着外部电压以及放电电压的变化而发生改变，且变化呈现出正比例趋势，当放电电压增大时，输出信号的幅度也会随之增加，这也会导致包络取样信号幅度随放电压变化而变化，以致音频信号频率出现不一致问题，甚至还会出现误报警问题。为了避免出现包络信号幅度变化问题，DAM-10 kW发射机增加了由可调电位器与除法器组成的电源的补偿电路，工作时，包络取样信号为由J2-2端输入经变压器滤出高频噪音后的取样信号。在调整之后送至除法器。同时，发射机还可以在模拟电压分压期间，向J7-25端输送包络检测电路，并为除法器输送取样电压。根据除法器运行逻辑可知，放电电压与取样电压均随着+230 V电压的变化而变化，且呈同比例趋势，以致+230V电压出现波动时，包络检波的输出信号保持不变。

1.2 过调失真补偿电路

当发射机的输入音频信号较大时，包络信号的幅度很容易失真，且调解后的包络检测信号也会随之失真。此时若没有有效处理，则会导致输入音频信号与调幅包络信号的不一致问题，并发出提示运行错误的报警信号。为了有效避免此种问题，应将过调失真补偿电路增加至DAM-10kW发射机中，当音频信号大于3.6 V时，补偿电路会导致音频信号出现衰减问题，补偿电路会衰减音频信号。三极管、衰减电阻以及偏置电阻均属于三极管的组成部分，工作运行时，发射机输出的音频信号会送至峰值检波器，其他的信号还会送至衰减电阻，并经过三极管的发射极。运行模式中，若发射极没有出现过调失真问题，则J2-5端的音频输出信号电压将小于3.6 V，此时三极管的电压也会小于3.6V，此过程中，三极管主要起到截止作用，过调失真补偿电路没有发挥任何作用。但若输入的音频信号电压大于3.6 V时，发射机会过调失真，电压也会不断升高，甚至会超过3.6 V，此时三极管开始饱和导通。与此同时，随着音频信号幅度的不断增加，J2-5端输入音频信号的电阻会不断下降，三极管饱和程度增加，衰减程度也逐步增大，有效解决了音频输入信号存在的包络失真问题。

1.3 峰值检测电路

检波二极管、电容以及两套完全相同的运算放大器属于峰值检测电路的组成部分，随着音频信号的不断增加，DAM-10kW发射机模块也会不断增大。首先是小序号功放模块开始进入运行状态，之后大序号功放模块也开始运行。在大序号功放模块的整个运行期间，小序号功放模块将会始终处于工作状态。当输入信号达到峰值时，最大序号的功放模块开始工作，此时峰值信号若保持正常的运行状态，则包络信号也会正常，不会存在畸变问题，但若包络信号出现畸变时，峰值信号必然也会出现畸变问题。

当峰值检测器电路保持运行模式时，二极管属于其输出包络检测信号的必经之地，在检波之后，电容会充分放电，整个过程中，电压会在运送至N7反相端的同时也被运送至N26：B的反相端。但在运行期间，为了确保电容始终保持充电模式，输入包络检测信号应不断增加，但当包络检测信号开始减小时，则N26：B的同相端的电压将会小于反向端的电压，直至输出低电平时，电容则停止充电，直至N26：B同向端的包络解调信号再次超过N7电压后，电容便会重新进入充电模式。由此看出，只有N26：B同相端的包络检波电压大于反相电压时，电容则重新开始充电，其电压等于包络检测信号峰值电压，且此电压会经过比较器N3的反相端，顺利完成信号检测模式。

1.4 包络比较及状态输出电路

DAM-10kW发射机在保持载波运行模式时，会同时开通18个功放模块，J2-2端电压为2.7 V，此时继续开通或关闭功放模块将会影响峰值检测电路以及反相端的电压，开通一个功放模块，电压会增加150 mV，而关闭一个功放模块，则电压会减少150 mV。当处于载波运行模式时，为了确保N3反相端的包络取样电压高于同相端的取样电压，应调整电位器的大小，但当发射机输入音频保持播出状态时，随着输入音频信号的不断改变，N3反相端以及同相端的峰值检测电压也会出现变化。此时若发射机功放模块出现故障，则包络检测信号也会发生畸变，且相较同相端，反相端的电压将会低20 mV。当比较器N3输出高电平发生故障时，缓冲器输出电压会保持高电平模糊，反相器保持低电平模式。此过程中，二极管红色指示灯被点亮，且绿色指示灯开始熄灭，出现故障问题的同时发出报警信号。当DAM-10kw发射机保持正常运行时，包络检测信号不会出现故障，比较器N3与缓冲器均会保持低电平运行模式，二极管绿色指示灯开始点亮，红色指示灯开始熄灭。

2 故障发生原因

已调波包络以及调制前音频信号对比出现失真问题时则会导致DAM-10kW中波发射机出现包络故障问题，且还会导致功放模块出现问题。当发生包络故障问题时，会自动亮起红色报警灯，以提示工作人员。DAM-10kW发射机的故障问题不会影响中波发射机的正常运行，却会导致大台阶调制载波出现受损问题，以致降低了节目的播出质量。在实际运行模式下，DAM-10kW发射机发生包络故障的原因主要存在两方面，一是功放模块本身出现故障问题，导致调制编码电路也出现故障问题，DAM-10kW发射机部分功放模块无法正常运行。二是DAM-10kW发射机出现网络失谐问题，以致引起包络失真问题。三是DAM-10kW发射机具备较大的音频调制度，以致引起包络失真问题。四是虽然没有发生包络失真问题，但监控电路的故障也需要重新调整发射机的检测电路，显示板也会亮起红色警示灯。

3 常见故障问题分析

DAM-10kw发射机的包络检测故障主要分为以下几种，一是DAM-10kW发射机保持正常的开机状态，但开机后放大器的指示灯却显示红色，且功率也小于正常状态。二是DAM-10kW发射机正常开机后，放大器的红色指示灯不断闪烁，且功率频繁出现波动。三是DAM-10kW发射机保持正常的开机状态，放大器指示灯显示红色，功率同于正常状态。四是DAM-10kW发射机正常开机后，指示灯为红色，且频率剧烈波动。五是DAM-10kW发射机正常开机后，放大器显示灯为红色，且功率在较大范围内出现波动。

4 故障分析及处理

当DAM-10kW发射机出现包络故障问题后，相关维修人员应按照如下步骤进行维修，一是检查故障的具体发生原因，观察是否由网络失配以及音频制度较高等原因引起，之后降低调整幅度，解决故障问题。二是认真并依此检查DAM-10kw发射机的功放模块，观察每个模块是否出现红色指示灯，若红色指示灯亮起，则表示故障并非由功放模块受损引起。之后还应检查保险管状态，观察是否出现受损、合成母板磁环松动等问题。三是若DAM-10kW处于正常运行模式时，放大器指示灯依然显示红色，则表示监测控制电路出现了故障，此时还应重新调整发射机的检测电路。

一般状态下，DAM-10kW发射机均可以正常开机，但若在正常开机后，放大器的指示灯变为红色，且功率逐渐变小时，则由保险丝熔断引起，此时应及时更换保险丝，以有效解除故障问题。DAM-10kW发射机正常开机后，放大器指示灯呈红色且闪烁剧烈时，则由保险丝以及保险管等组件烧坏引起，此时只需要更换保险丝或者保险管，以解除故障问题。DAM-10kW发射机正常开机后，放大器指示灯变为红色，且功率保持正常模式时，则由分压电位器阻值较低引起，此时应有效调节阻值问题，以解除故障。DAM-10kW发射机正常开机后，若放大器的指示灯显示为红色，且功率剧烈波动，则由于功放模块受损引起，此时应及时更换功放模块或者其元件，以解除故障。DAM-10kW发射机正常开机后，若放大器指示灯为红色，且功率在较大范围内频繁波动时，则是模块受损引起，此时应及时更换功放模块，并重新启动机器，以有效解除故障问题。