監(jiān)控系統(tǒng)信號(hào)采集器的設(shè)計(jì)

□張 杰 王 晟 陳曉云

上海東方明珠傳輸有限公司中波發(fā)射臺(tái)題橋機(jī)房目前共承擔(dān)著7套中波廣播頻率的發(fā)射任務(wù)，即將增加一套855KHz發(fā)射。隨著發(fā)射任務(wù)的增加，現(xiàn)有機(jī)房的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)采集器已經(jīng)日趨捉襟見肘，而現(xiàn)在每個(gè)信號(hào)采集器的工作方式亦已形成固定模式。針對(duì)這些實(shí)際問題，我們對(duì)機(jī)房信號(hào)的采集器進(jìn)行了新的設(shè)計(jì)，使得信號(hào)采集器統(tǒng)一、規(guī)范、完善，從而進(jìn)一步滿足機(jī)房監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的需求，保障發(fā)射臺(tái)的安全播出工作。

新型信號(hào)采集器設(shè)計(jì)思路

新的信號(hào)采集設(shè)備內(nèi)部劃分為檢波濾波電路、發(fā)射機(jī)聲音調(diào)整電路、載波電平調(diào)整電路、4路平衡信號(hào)轉(zhuǎn)非平衡信號(hào)電路以及與其對(duì)應(yīng)的4路非平衡信號(hào)調(diào)整電路、1路非平衡調(diào)整電路（如圖1所示）。整個(gè)信號(hào)采集設(shè)備共6路輸入、7路輸出，可以滿足各個(gè)頻率的監(jiān)測(cè)需求（可以同時(shí)采集4路平衡信號(hào)源、1路非平衡信號(hào)源、1路射頻信號(hào)源，并且完成對(duì)射頻信號(hào)解調(diào)的工作）。

一、檢波濾波電路負(fù)責(zé)完成對(duì)采樣到的射頻信號(hào)進(jìn)行檢波、濾波，將解調(diào)出來的發(fā)射機(jī)聲音信號(hào)和載波電平送至發(fā)射機(jī)聲音調(diào)整電路和載波電平調(diào)整電路。

二、發(fā)射機(jī)聲音調(diào)整電路負(fù)責(zé)對(duì)檢波濾波電路送來的發(fā)射機(jī)聲音進(jìn)行調(diào)整，它的輸出可以同時(shí)送給彩條顯示、監(jiān)聽等監(jiān)測(cè)設(shè)備使用。

三、直流電平信號(hào)調(diào)整電路負(fù)責(zé)對(duì)檢波濾波電路送來的直流電平進(jìn)行調(diào)整，它的輸出可以同時(shí)送給彩條顯示、監(jiān)聽等監(jiān)測(cè)設(shè)備使用。

圖1 新信號(hào)采集設(shè)備框架

圖2 檢波濾波電路

四、平衡信號(hào)轉(zhuǎn)非平衡信號(hào)電路負(fù)責(zé)將輸入的平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為非平衡信號(hào)，得到的非平衡信號(hào)送到之后對(duì)應(yīng)的非平衡信號(hào)調(diào)整電路。

五、非平衡信號(hào)調(diào)整電路負(fù)責(zé)對(duì)輸入的非平衡信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，它的輸出可以同時(shí)送給彩條顯示、監(jiān)聽等監(jiān)測(cè)設(shè)備使用。

信號(hào)采集器硬件設(shè)計(jì)

一、檢波濾波電路設(shè)計(jì)。

圖3 發(fā)射機(jī)聲音調(diào)整電路設(shè)計(jì)原理

圖4 平衡信號(hào)轉(zhuǎn)非平衡信號(hào)電路設(shè)計(jì)原理

檢波濾波電路的設(shè)計(jì)原理，檢波由CR2完成，輸出為包絡(luò)信號(hào)的下半部分。濾波由L1 L2L3C5C6C7組成的濾波電路完成，它將檢波出來的半個(gè)包絡(luò)信號(hào)所含的高頻分量去除，得到一個(gè)直流電平和音頻信號(hào)的疊加信號(hào)。

二、發(fā)射機(jī)聲音調(diào)整電路的原理設(shè)計(jì)。

如圖3所示，發(fā)射機(jī)聲音調(diào)整電路的設(shè)計(jì)原理，采用的是以NE5534為中心的一組電路。輸入的發(fā)射機(jī)聲音信號(hào)經(jīng)NE5534的處理后輸出，可同時(shí)供監(jiān)聽、監(jiān)看、報(bào)警等設(shè)備使用，并且在NE5534的輸入與反饋部分都安裝了可調(diào)的電位器，可隨時(shí)對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。

三、平衡信號(hào)轉(zhuǎn)非平衡信號(hào)電路的原理設(shè)計(jì)。

如圖4所示，平衡信號(hào)轉(zhuǎn)非平衡信號(hào)電路的設(shè)計(jì)原理，采用TL084為中心的一組電路。TL084由4個(gè)門電路組成，通過設(shè)計(jì)好的電路將輸入的平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為非平衡信號(hào)輸出。

四、載波電平調(diào)整電路的原理設(shè)計(jì)。

載波電平調(diào)整電路的原理設(shè)計(jì)，如圖5所示。TL082由2個(gè)門電路組成，輸入端通過R99C99C17將交流分量濾除，只保留直流分量，經(jīng)TL082處理后，輸出的直流電平供給之后的監(jiān)聽、監(jiān)看、報(bào)警等設(shè)備使用。此直流電平大小與發(fā)射機(jī)的載波功率相關(guān)，并且在TL082的輸入與反饋部分都安裝了可調(diào)的電位器，可隨時(shí)對(duì)直流電平進(jìn)行調(diào)整。

通過以上的方案改進(jìn)策略，新的信號(hào)采集設(shè)備已成為一個(gè)綜合性的節(jié)目源采集設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房各個(gè)頻率、各個(gè)結(jié)點(diǎn)進(jìn)行多元化的信號(hào)采集。經(jīng)過此次設(shè)計(jì)，題橋機(jī)房的信號(hào)采集系統(tǒng)得到了很好的改善，進(jìn)一步提升了發(fā)射臺(tái)的安全播出。

圖5 載波電平調(diào)整電路設(shè)計(jì)原理