吉兆GME3111电视激励器故障检修一例

赵北林 陆成奇 黎霈捷 李传友 俸庆丰

（1.广西广播电视技术中心桂林分中心；2.广西广电网络兴安分公司；3.广西广电网络桂林分公司）

阳朔转播台播出的三套模拟电视共六台发射机，全部采用北京同方公司生产的吉兆1KW电视发射机，三台主机是2007年底安装完成投入播出的，三台备机是2010年安装完成投入播出的。六台发射机已使用多年，目前已进入维修高峰期，现就我们碰到的一例特殊故障检修过程，介绍给大家供参考。

一、故障现象

该台站播出中央七套节目的主用发射机伴音信号不正常，全是噪音。除电视机接收伴音输出不正常外，前面板的指示灯、发射机输出功率、图像均正常。通过按DEV.的上、下键，前面板的音频频偏指示灯会跟随相应跳动变化。

二、故障分析

从故障现象基本可以判断，故障应该出在激励器的伴音中频调制电路，伴音中频调制电路原理框图如图1所示。伴音中频调制电路主要包括音频处理和中频调制两部分，采用直接调频的方式，将输入的音频信号锁相调制到频率为31.5MHz的伴音中频载波上，载波频率受参考频率控制。

通过按DEV.的上、下键，音频频偏指示灯会跟随相应的跳动变化，说明数字电位器 IC8（X9511WS）、 有源低通滤波器IC6（TL072）和放大检波IC9（TL074）等音频处理电路是正常的，极有可能是中频调制部分出现故障。中频调制部分电路如图2所示，变容二极管V2、V3、磁环线圈L32和场效应管V5组成压控振荡器VCO。VCO输出信号经V6和V1放大，通过R277和C268耦合送至锁相环芯片U8-4脚作为取样信号，同时10MHz方波时钟信号输入到锁相芯片U8-1脚作为参考信号。两路信号通过内部分频、鉴相后输出两路控制电压，输出电压经过有源滤波器相减得到带有鉴相频率的直流电压，经低通滤波器R292、C182将鉴相频率进行抑制，从而得到纯净的直流控制电压去控制 VCO的输出频率。单片机在开机时将控制命令输入到锁相环芯片，控制两路信号的分频比，当两路信号经分频后（鉴相频率）输出相位差一致时芯片认为锁定，停止环路频率调整并通过U8-11脚输出高电位作锁定指示。

经过处理的音频信号（IC7输出）叠加在VCO环路电压上进行直接调频。振荡器输出频率受单片机控制，音中调输出频率为31.5MHz。

V1 输出的伴音中频信号，经V7放大后送至由L33、L39、C270、C271、C272组成的带通滤波器，输出电平为-17dBm。

三、故障检修

断开电源，拔掉激励器音视频输入线和射频输出线，打开盖子并清理电路板上的灰尘。考虑到发射机已运行多年，可能存在元器件老化而引起性能改变的问题，故先用眼睛观察元器件是否有烧焦、鼓包现象。经观察未发现元器件有烧焦、鼓包现象。

考虑到前面板的音频频偏指示灯会跳动变化，初步判断音中频电路中的音频处理部分应该没有问题，接下来就重点检查中频调制部分（图1虚线下方）。在音频调制电路中，U4（MAX4515）、IC10（LF356）采用+12V供电，IC7（TL072）采用±12V双电源供电，锁相芯片U8（MC145170）采用+5V供电。将激励器从发射机上拆下来并接通220V交流电，待稳定后用数字万用表测量各个芯片供电脚电压，得U4-4脚、IC7-8脚、IC10-7脚 11.8V，IC7-4脚-12.1V，U8-16脚 4.99V，与原理图标注的标准电压基本相符，至此排除了芯片的供电问题。小功率稳压管在电路中也是比较容易出现异常的器件，场效应管V5的漏极有一个6.2V /0.125W的稳压管V4，怀疑该稳压管被击穿而拉低V5漏极电压，进而造成VCO电路输出频率产生偏移。用数字万用表测量稳压管的负极对地电压，得6.2V，因此判断该稳压管也是好的。

图1 伴音中频调制电路原理框图

检查芯片IC10-6脚（TP11测试点）的锁相电压和锁相芯片U8-11脚（TP12测试点）的锁定电压是否在正常范围内，以判定中频调制部分是否正常。若中频调制部分正常，IC10-6脚的锁相电压应在2.7~3.3V范围内，U8-11脚的锁定电压应在4.8~5V范围内。实际测量发现，IC10-6脚和U8-11脚均为低电平0V，至此基本确定伴音全是噪音故障是由U8未锁定造成。

从上面的分析知道， VCO输出信号与10MHz基准时钟信号在U8内进行分频、鉴相后输出的两路控制电压，控制电压送至芯片IC10，再由芯片IC10相减后在IC10-6脚应该得到2.7~3.3V锁相电压，锁相电压控制VCO振荡频率，这是一个循环控制的过程。同时，在开机时U8需要得到单片机U9（PIC10F202）的控制命令才能锁定，锁定后U8-11脚应在4.8~5V范围内。

在平时维修中遇到芯片某一管脚本该输出高电平而实际测得低电平时，首先想到的是该管脚可能已被击穿，到地阻抗为零引起。在检修中发现U8-11脚和IC10-6脚为0V后，用万用表电阻档直接测量这两个管脚到地阻抗，得IC10-6脚到地阻抗为兆欧级别，U8-11脚到地阻抗在100KΩ左右，因而排除了这两个管脚被击穿的可能。

IC10-6脚电压受U8输出电压控制，实际测量得到IC10-6脚为0V并不能说明IC10已损坏，应该向前排查U8未锁定的原因。U8能否锁定除了有两路信号（VCO输出信号和10MHz基准时钟信号）外还受单片机控制，接下来需排查VCO电路、10MHz基准时钟信号和单片机周边电路，从故障现象和原理图分析得知10MHz基准时钟信号应该是正常的。于是用万用表测量场效应管V6的栅、源、漏极电压和三极管V1的Vbe、Vc电压，知V6、V1处于正常的放大状态，同时用烙铁补焊VCO相关电路，重新上电测试，故障依旧存在，至此基本确定VCO相关电路也是好的。

根据原理图知，U8-5脚与U9-1脚相连，U8-6脚与U9-3脚相连。用万用表蜂鸣档检查U8与U9的连通性，将万用表红表笔接U8-5脚，黑表笔接U9-1脚，万用表蜂鸣器发声间断不连续，说明U8-5脚与U9-1脚未能可靠连接，存在虚焊现象。将万用表红表笔接U8-6脚，黑表笔接U9-3脚，万用表蜂鸣器不发声并显示阻抗无穷大，说明U8-6脚与U9-3脚已断路。于是用电烙铁对U8和U9各脚进行补焊，补焊完成后用万用表检查U8与U9是否可靠连接，在确认可靠连接后给激励器上电，

图2 中频调制部分电路原理图

测试U8-11脚的锁定电压为5V，IC10-6脚锁相电压为3.3V，两点电压值均回到了正常的范围，说明锁相芯片已锁定，伴音中频调制部分电路恢复正常。最后将激励器装回发射机上电测试，伴音恢复正常，至此检修完成。

综上，造成该机播出节目伴音全是噪音的原因是由于锁相芯片U8与单片机U9未能可靠连接，在开机时单片机的控制命令无法输入到锁相芯片，进而无法控制VCO输出信号与10MHz时钟信号的分频比，导致锁相芯片无法锁定，也就无法产生准确的伴音中频载波频率，最终造成伴音全是噪音。

四、小结

吉兆发射机激励器包含的功能模块比较多，有中频板、射频板、数据采集板、显示控制板、电源板、激励器功放等，平时应该多学习各个模块的原理，熟悉系统操作，在维护中把故障现象与电路原理联系起来，根据各个模块的功能缩小故障范围，再根据信号流程逐级检查，便能快速解决问题，减少停播率。