中波发射机模拟输入板电路原理剖析及调整

2022-12-22李晓坤

电视技术 2022年11期

李晓坤

（广东省广播电视技术中心，广东广州 510800）

0 引言

模拟输入板也称作音频输入板，其作用是将广播节目模拟信号转变成复合信号（音频+直流）。复合信号经A/D电路处理后产生12位的数字音频信号，循环调制编码板将数字信号转变成128个功放单元所需的开关信号，完成数字信号对射频信号的调制。多年的维修实践表明，模拟输入板出现的故障并不多见。但是，由于电路组成复杂，一旦出现故障，就是比较棘手的问题。因此，掌握模拟输入板的电路组成、工作原理及调整方法，是做好技术维护工作的基本要求。

1 电路组成及工作原理

1.1 模拟输入板电路组成

模拟输入板由贝塞尔滤波器、平衡/不平衡转换电路、功率调整电路、功率补偿电路、功率控制电路、抖动信号发生器、音频末级处理电路以及快关慢开的关功放电路组成。电路组成如图1所示。

图1 哈广GZ-GS50 kW中波发射机模拟电路组成框图

1.2 模拟输入板工作原理

哈广GZ-GS50 kW中波发射机模拟输入板电路图代号为ILA/HG2.886.003DL，电路原理分析全文参见随机电路原理图。本文只针对几个重要电路进行分析。

1.2.1 贝塞尔滤波器

贝塞尔滤波器的作用是滤除节目信号在传输线路上感应的杂波信号。贝塞尔滤波器电路原理如图2所示。电路由L1～L4、C1～C4和电阻R7～R12组成。通过对滤波器适当的调整，可以保证输入的信号不会过高或过低。

1.2.2 平衡/不平衡转换电路

为了提高音频质量，DAM中波发射机采用平衡传输的方式。但后续一系列信号处理过程需要的是单极性信号，因此，需要增设平衡/不平衡转换电路，用于将平衡输入的音频信号转变为单极性音频信号。平衡/不平衡转换电路如图2所示，电路由N6A、N6B及调节电位器R15组成。N6为高精度比较器放大器，R15可适当调整音频增益的大小。

图2 贝塞尔滤波器和平衡/不平衡电路原理图

1.2.3 最大功率调整电路

最大功率调整电路如图3所示。电路由N7B、N22、N23、V10、R95、R96、R101～R105等构成，其作用有两个：一是完成音频信号和直流电压的相加，二是完成发射机的最大功率设置。DAM中波发射机的调制度由音频信号的大小决定，发射机功率大小由复合信号的直流电压决定。N7B的5脚是一个可调的直流偏置负电压。用示波器测量5脚，可测到一个音频信号上叠加有直流分量的电压波形。机器工作在50 kW时，调整R98，使N7B-5的电压为-1 V左右。当最大功率置于50 kW（K1置“1”位置）时，调整R101使N7B-5的电压约为-1 V[1]。

图3 最大功率调整电路原理图

1.2.4 自动功率补偿电路

为了避免外供电电压波动而影响发射机输出功率，DAM中波发射机设置了功率补偿电路。功率补偿电路采取对复合信号进行提升或压缩的办法来对输出功率进行补偿。如果+230 V功放取样电压增加，则补偿电路减小复合音频信号，进而减小工作的功放模块数量。反之，如果+230 V功放取样电压减小，则补偿电路增大复合音频信号，使发射机开通更多的功放模块工作，从而达到稳定输出功率的目的。

1.2.5 数字功率控制电路

数字功率控制电路的作用有两个：一是完成发射机从0功率到最大功率的调整和最大功率到0功率的调整，二是完成音频信号的封锁。当发射机出现需要关闭音频的故障时，控制信号将复合音频信号对地短路，从而起到封锁音频信号的作用。

1.2.6 抖动信号发生器

抖动信号可以提高发射机的信噪比。在A/D转换过程中，由于模拟信号在不断变化，电路中会产生不确定的数码，这个数码或者是+1，或者是-1。这个不确定度会造成转换电路来回开或关。也就是说，输出的开关信号不一定准确。如果不该打开的末级功放打开，输出包络上就会出现尖脉冲；如果该打开的末级功放没有打开，输出包络上就会出现包络缺陷。如果在音频信号上叠加与大台阶功放同步的72 kHz三角波信号，当发射机打开或关闭所有二进制台阶时，就会相应增加一个三角波信号，迫使A/D输入的速度变大，防止大台阶的来回开与关，用于消除开关噪声，提高发射机的信噪比[2]。

1.2.7 音频末级处理电路

音频末级处理电路用于完成72 kHz高频信号与“音频+直流”信号的相加。电路原理如图4所示。合成后的复合信号输出到A/D转换板。电路由缓冲器N4A、差动放大器N4B组成。缓冲器N4A增益放大为2，N4B增益放大为-1。当发射机输出功率为50 kW、100%调幅时，N4B的输出为6 Vpp音频信号加上-3 V直流成分及少量72 kHz的抖动信号。

图4 音频末级处理电路原理图

1.2.8 快关慢开的关功放电路

设置快关慢开电路是为了避免关键元器件损坏，当电路出现故障时，快速关闭功放。故障消失后，为了避免再次出现故障，功放不会立即打开，而是延时一定时间。延时过后，确定没有故障了，功放部分再打开。快关慢开电路由N12A及外围元件组成。当X4-39输入逻辑“高”或“低”时，N12A的1脚分别输出-15 V和+15 V，迫使V1开通或截止。当V1导通时，使N4A的3脚为0 V，进而关闭所有功放；当“关功放”信号消失后，经数毫秒，功放慢慢地达到所预设的功率电平[3]。

2 模拟输入板整板调整

模拟输入板在出厂时已经按照发射机工作频率和输出功率调整好，一般不需要调整，但当模拟输入板出现故障需要更换或维修之后，需要对板子进行调整。模拟输入板有六个调整电位器，分别是R41，R27，R84，R15，R43和R85，调整时参考表1。

表1 模拟输入板各测试点功能

2.1 抖动频率调整电位器R41

抖动频率调整元件R41的调整方法是：在C62和R42的结点上连接一台频率计数器，调整R41，直到该节点频率为72 kHz为止，一般在70～74 kHz范围内即可。

2.2 最大功率调整电位器R27

最大功率调整电位器R27的调整方法是：将发射机功率开在低功率等级上（5 kW左右），不要加音频信号，如果发射机功率在低功率电平上（5 kW左右），说明最大值功率调整元件调得正确；如果发射机处在高功率等级上，按下“升功率”按钮可以将功率升到52.5 kW以上或者达不到52.5 kW，就要需调整R27，使功率最大可升到52.5 kW而又不超过52.5 kW[4]。

2.3 偏置量调整电位器R84

偏置量调整电位器R84的调整方法是：在N5-7或直流稳压电源的调制输入端链接一台示波器，发射机工作在5 kW，输入100 Hz正弦波并进行100%调制，示波器调在每格1伏档，当偏置量为直流-3 V时，应当看可以到一个幅度约2 VPP失真的正弦波，调整R84，使这个波形的正波峰正好开始限幅，然后慢慢地往回调控制元件。需要注意的是，当音频信号向更正的方向移动时，波形会达到这个限幅点。音频信号的正峰与调制包络的负峰对应[5]。