吉兆GME3111P02型激励器原理及故障检修两例

2020-06-11

视听 2020年3期

（广西广播电视技术中心桂林分中心）

一、GME3111P02型激励器射频板部分

（一）射频板组成及信号流程

射频板由105MHz锁相环、DDS电路、射频本振和上变频器等组成。105MHz锁相环给DDS电路提供参考时钟信号，DDS电路又给射频本振提供可微步距调整的时钟信号，射频本振再给上变频器提供混频用的本振信号，最后上变频器将中频信号变换成指定频道的射频信号，信号流程如图1所示。

图1 射频板信号流程

（二）射频板电路原理

1.105MHz锁相环

外部10MHz参考信号作为105MHz锁相环的时钟，与压控振荡器的反馈信号在鉴相器里比较，输出误差信号经低通滤波器后输入到压控振荡器以控制振荡频率的变化，压控振荡器输出信号经放大滤波后为105MHz的正弦波信号，此信号作为DDS的参考时钟信号。

2.DDS电路

DDS电路通过串口与外部的微机连接，利用微机控制DDS输出信号的微步距变化，5MHz的DDS输出信号经过放大器、滤波器后输出。

3.射频本振

DDS输出的信号输入到射频本振部分的鉴相器参考端，与压控振荡器的反馈信号在鉴相器里比较，输出误差信号经低通滤波器后加到压控振荡器上以控制振荡频率的变化，压控振荡器输出信号经放大、滤波后即为上变频需要的本振信号。

二、GME3111P02型激励器视中频调制电路部分

（一）视中频调制电路组成及信号流程

视中频调制电路由视频AGC电路、可变增益放大器、同步分离电路、视中频调制电路等部分组成，信号流程如图2所示。

图2 视中频调制电路信号流程

（二）视中频调制电路原理

视频AGC电路（IC12）使输入视频信号成为幅度恒定的视频信号输出(第13脚)。IC12的输出视频信号经过射随器T1到达可变增益放大器。改变该放大器的增益就可以改变输出视频信号幅度，从而改变视频调制度。可变增益放大器的视频输出信号经射随器T2后分为两路: 一路到同步分离电路，另一路到箝位电路。

同步分离电路（IC13）内置视频检波电路，输出的视频检波电压(第9脚)经放大器IC5放大后输出，作调制度指示信号。当同步分离电路检测不到同步头时，IC1[10]脚为低电平，此时前面板的“VIDEO OFF”红灯亮。

箝位电路用以恢复直流分量并消除低频杂波干扰。中频调制以振荡电路输出的38MHz信号作为载波，通过模拟乘法器IC18来完成，本振信号由参考频率源提供。

三、激励器故障检修与分析

（一）故障实例一

1.故障现象：阳朔转播台中央七套节目使用的是吉兆GME1113型全固态电视发射机，2018年9月上旬，主发射机经常无法开启或者正常运行一段时间后主控单元LCD显示“EX1 L0 UNLOCK !”告警，前面板“UNLOCK”指示灯亮，射频本振锁定指示灯D4亮红色，整机输出功率降为零，系统切换到备机。

图3 UNLOCK灯控制电路

2.故障分析：前面板的“UNLOCK”指示灯的亮灭由UA1④脚控制，而UA1①脚接射频本振电路中的U2[14]脚，UA1②脚接105MHz锁相环电路中的U4[14]脚，即只有在105MHz锁相环电路和本振电路都锁定，U2[14]脚和U4[14]脚都为高电平时，UA1④脚才会输出高电平，前面板的“UNLOCK”指示灯才会灯熄灭，电路如图3所示。

前面板“UNLOCK”指示灯亮、主控单元LCD显示“EX1 L0 UNLOCK！”及射频指示灯D4亮红色，这三个信息提示着激励器本振失锁。当本振失锁时，激励器就会告警并封锁输出，导致该发射机输出功率为零，系统倒机。

3.故障处理：当U2未锁定时U2[14]脚输出低电平，于是用万用表测得U2[14]脚电压为0，说明本振电路确已失锁，于是开始查找造成本振电路失锁的原因。本振电路以DDS电路输出的时钟信号作为参考，而DDS电路又以105MHz锁相环电路输出时钟信号作为参考，跳过DDS电路直接检查105MHz锁相环电路。105MHz锁相环电路如图4所示，用万用表测得U4[14]脚电压为0，说明105MHz锁相环电路也已失锁。

图4 105MHz锁相环电路

考虑到U4能否锁定与电感L1关系很大，一般情况下微调电感L1线圈的松紧度可在一定范围内改变其电感量，使U4重新锁定。检修时也尝试微调电感L1线圈的松紧度，但并不起作用，排除了电感L1的影响。U4要正常工作必需要收到单片机提供的初始化信号，用万用表分别测量单片机IC3的①、③、④脚电平，发现任何时刻均在0V左右，即单片机没有提供初始化信号。鉴于软件或者硬件都可能造成单片机管脚一直为0V，而激励器以前工作正常，说明软件的可能性较小，重点检查硬件。断电状态下用万用表电阻档测量单片机各管脚对地阻抗，显示仅为几欧姆，将单片机拆下来后用万用表重新测量单片机各管脚焊盘处对地阻抗，显示为无穷大，综合判定单片机已被烧坏。考虑到到单片机烧录的程序不同而实现的功能不同，于是我们联系厂家获得烧好程序的单片机，将之换上后重新上电，前面板“UNLOCK”指示灯和射频指示灯D4均熄灭，主控单元LCD显示发射机输出功率在990W左右，用电脑进入监测平台查看中央七套节目，音视频清晰。至此，阳朔转播台中央七套发射机无功率输出问题得到解决。

（二）故障实例二

1.故障现象：2018年9月下旬，阳朔转播台中央一套节目主激励器的输出功率只有0.013W，安全模式灯亮起，整机无功率输出，系统切换到备机。

2.故障分析：给中频板加视频信号后，前面板的“VIDEO OFF”指示灯熄灭，说明视频AGC电路和可变增益放大器正常。前面板中的视频调制度“VIDEO MOD.(%)”指示灯显示在87.5%的位置，说明IC13、IC5正常。“UNLOCK”指示灯熄灭说明本振电路也正常的，这样就把范围缩小到了中频调制电路和38MHz中频载波电路。考虑到在无38MHz中频载波时就无法输出-17dBm的中频信号，进而导致整机输出功率为零，故重点排查38MHz中频载波电路。

3.故障检修：仔细观察发现，38MHz输出线路上的R426有发黄现象，怀疑该电阻已被烧坏，于是用万用表电阻档测其阻值，得18Ω左右，与原理图标注值一致，说明该电阻正常。沿着信号流程继续检查，测量三极管T9、T21、T22的Rbe、Rce、Ube，均正常。继续向前检查，用万用表测量频率合成器U14的第[14]脚电压为低电平（高电平才正常），表明U14已失锁，无法输出38MHz中频载波。

考虑到之前其他的发射机出现过因脱焊而导致失锁，于是先用烙铁对IC20和U14的管脚进行补焊。补焊完成后用万用表测量U14[14]脚的电平，仍为低电平，也就排除了脱焊而造成失锁的可能。U14⑧脚为振荡器输入脚，输入阈值电压为Vcc/2，输入阻抗为100KΩ。U14要正常工作，U14⑧脚必需能接受到10MHz的参考时钟信号。用万用表电压档测量U14⑧脚电压，显示为0V，说明并未接到10MHz参考时钟信号。仔细观察U14周围电路，发现C302电容有发霉现象，用手一碰就从电路板上脱掉。于是更换同型号的电容，上电测试，电路各种参数恢复正常，整机功率回到1KW左右。至此，检修完成。

综上，造成整机无功率输出的原因是C302电容损坏，使U14无法接收10MHz参考信号而无法锁定，进而无法产生38MHz中频载波，最终导致整机无功率输出。