DAM 中波发射机模拟输入板工作原理剖析与故障维修

2023-12-13朱静静

电视技术 2023年10期

朱静静

（甘肃省广播电视局合作广播转播台，甘肃甘南 747000）

0 引言

模拟输入板也称音频输入板，是DAM 中波发射机音频部分极其重要的一个功能板块，在发射机中的板号为A35，随机技术说明书图纸代号为PF2.886.10003DL，作用是将发射机输入的音频信号转变为音频+直流信号。音频+直流信号送到模数（Analog to Digital，A/D）转换板，生成12 bits 的数字音频信号，再经调制编码板生成48 路开关信号，去控制42 个大台阶功放和6 个小台阶功放，完成发射机的调制。在整个信号处理流程中，模拟输入板起着重要的作用。如果模拟输入板出现任何问题，发射机就不能正常工作。由于模拟输入电路组成复杂，一旦出现问题，故障的判断和处理都比较棘手[1]。

1 模拟输入板工作原理

模拟输入板是一块独立的功能板，由平衡/不平衡转换电路、最大功率设置电路、电源补偿电路、数字衰减电路、音频优化电路、复合信号输出电路及供电电路组成。模拟输入板电路组成如图1所示。模拟输入板电路原理分析请参考代号为PF2.886.10003DL 的图纸。

图1 DAM 中波发射机模拟输入板电路原理框图

1.1 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，但在后续一系列信号处理过程中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/不平衡转换电路由N6A、N6B、N9A 等器件组成。放大增益可以通过可调电位器R15 调整确定，增益调整范围在-20 ～+10 dBmV。N9A 为差动式放大器，通过运算放大输出合成原理，将输入到两个运算放大器的正、负端极性信号合成单极性信号，满足后级电路的需要。除了完成进极性转变，N9A 还具有抑制共模干扰作用[2]。

1.2 最大功率设置电路

最大功率设置、电源补偿和数字衰减电路如图2 所示。最大功率设置电路由N7A、N7B 及外围元件组成。从平衡/不平衡转换电路来的音频信号经电阻R69 和R74 输入到N7A 的输入端。正常情况下，此信号约为1.5 VP-P的音频信号。N7B 为最大功率设置电路，其反相端6 脚和同相端5 脚分别输入音频信号和直流负电压，输出端7 脚输出音频+直流复合信号。通过调整5 脚外围元件R27，可以调整N7B-7 脚输出的直流分量大小，也就是发射机功率的大小。发射机工作在11 kW、调幅度为100%时，N7B-7 脚的信号分量为3 VP-P，直流分量为-1.5 V。最大功率设定以后，发射机功率不会大于11 kW，从而避免功率控制电路意外故障而损坏相关器件[3]。

图2 最大功率设置、电源补偿和数字衰减电路原理图

1.3 电源补偿电路

电源补偿电路由电源取样电路、模拟除法器和外围元件组成。取样电路由本板耦合变压器L5 和运算放大器N12 组成，从主电源（+230 V）分压而来的电压信号经变压器L5 送到运算放大器N12，经运算放大后送到除法器。除法器由N10 及外围元件组成，N10-6 脚输入复合信号，N10-10 脚输入电源取样信号，N10 的4、8 脚为输出端。当电源电压升高，为了避免发射机输出功率也随之变大，模拟除法器相应降低输出复合信号的大小，反之亦然，确保发射机工作在恒定的功率状态下。

1.4 数字式衰减器

数字式衰减器由N8、N11 及相关器件组成。集成电路N8是一个数字式控制电位器，其模拟信号输入端为17 脚，控制数据输入端共有12 个，即4 ～15 脚，其输入信号为控制板A38 来的12 bits 数字功率数据，输出信号的大小由数据输入端和模拟信号输入端共同决定。数据端的输入信号控制N8 内部的分压器，分压器的衰减比例因子为0.000 ～0.999，与控制数据相对应的二进制序列为则为000000000000 ～100110011001。比例因子为0.000 时，发射机的输出功率也为0。当衰减因子为0.999，发射机的输出功率为R27 设定的最大载波功率。N8-1 脚输出由N11 缓冲后送到下级电路[4]。

1.5 音频优化电路

A/D 转换过程中，在数码串边沿有一个不确定的数码，这个数码的转变不一定能完全按照音频信号大小变化而恰如其分地进行转变。这个不确定的数码可能会使某些大台阶功放来回地导通、关闭，产生低电平残余的开关噪声。如果在复合信号上叠加一个合适的72 kHz 高频振荡信号，调制后的滤波器可以最大限度地滤除这个预加信号，从而减少这种噪声。72 kHz 高频振荡信号由差动放大器N3、N19 及外围元件组成。调整可调电阻R41，可以调整三角波频率；通过调整R43，可以调整三角波信号的幅度大小。

1.6 复合信号输出电路组成

复合信号输出电路由N4A、N4B 组成。复合信号输出电路的作用是实现音频信号、直流分量的相加。合成后的复合信号输出到A/D 转换板。N4A 主要是对音频+直流信号进行放大，电压增益为2。N4B 主要完成复合信号与72 kHz 高频信号的叠加[5]。

2 模拟输入板故障维修

DAM 中波发射机模拟输入板常见故障有功率控制故障和无调制故障两种，具体处理方法如下。

2.1 功率控制故障

DAM 中波发射机功率控制电路比较复杂，功率控制操作部分在控制板上，电子衰减电路在模拟输入板上。当出现无法升降功率或发射机面板能升降功率但功放部分没有发生功率变化时，应先辨别故障发生的部位，可以通过测量控制板N17、N18 输入端在升降功率时是否有电平变化来确定。如果没有变化，说明故障发生在操作控制部分；如果有变化，说明故障在模拟输入板上，可对电子衰减器N8和运算放大器N11 进行检查。

2.2 无调制故障

无调制故障是指发射机发射出去的只有载波信号，而没有广播节目声音。这种情况大多是模拟输入板出现故障，可用示波器分别接到平衡/不平衡转换电路输出测试端TP1（应有0.75 V 的音频信号）、数字衰减器输出测试端TP4（应有-1.5 V 的音频信号）和音频输出测试端X6-10（应有-3 V 的音频+直流信号），测量、观察信号波形，与原图纸标注的波形进行比较。如果不正常，应分别检查测试点之前的电路；如果都没问题，应检查平衡/不平衡传输线路或者信号源本身是否有问题[6]。