□牙政瑞

廣播電視發(fā)射臺站多路音視頻報警器的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

□牙政瑞

本文主要介紹河池市廣播電視臺自制的多路音視頻報警器。本報警器線路簡單，器件少，易于制作，成本低。整個電路主要由五個部分組成，即電源、信號檢波輸出、信號指示電路、555延時器、高分貝有源蜂鳴器及其驅(qū)動電路。

信號檢波電路；555延時器；與非門電路；蜂鳴器驅(qū)動電路

安全播出是廣播電視系統(tǒng)技術(shù)維護(hù)的重中之重。技術(shù)人員在工作中經(jīng)常會遇到信號中斷的故障，由于這種中斷故障存在突發(fā)性，若沒有報警裝置是不容易及時發(fā)現(xiàn)的，會造成停播或劣播事故。為了減輕值班人員的工作強(qiáng)度，減少人為責(zé)任事故，杜絕因人為因素造成的停播、誤播，實(shí)現(xiàn)信號的安全優(yōu)質(zhì)播出，音視頻報警器是必不可少的。

此音視頻報警器由五個獨(dú)立的電路即電源、信號檢波、信號指示電路、555延時器、高分貝有源蜂鳴器及其驅(qū)動電路組成，邏輯框圖如圖1所示，整機(jī)電路圖如圖2所示。

一、信號檢波輸出電路

河池市廣播電視臺發(fā)射臺總開路發(fā)射兩個頻道，一是河池電視臺新聞綜合頻道，二是河池人民廣播電臺。河池電視臺新聞綜合頻道為三頻道（圖像載頻65.75MHZ），河池人民廣播電臺為98.7MHZ。由于兩者頻率都比較高，直接選頻檢波難度很大，對元件的要求也更高，因此必須用其他更加簡單的方法來解決。我們可以從信號的監(jiān)播設(shè)備入手，電視監(jiān)看設(shè)備為電視機(jī)，電臺監(jiān)聽設(shè)備為接收音響，而電視機(jī)有音視頻輸出，接收音響也有音頻輸出，因此可以從接收三頻道的電視機(jī)中取得河池電視臺新聞綜合頻道的音視頻信號，從接收音響中取得河池人民廣播電臺的音頻信號，如此一來也就完成了選頻和降頻的工作，因此可以作為報警器的信號輸入，最高頻率也只有視頻的頻率，電路的要求就降低了。

河池電視臺新聞綜合頻道的電視視頻信號通過通過C8輸入到二極管D11、D12、R12和C7上進(jìn)行倍壓整流，檢波管為1N60高頻檢波管，輸入到運(yùn)放LM324的10腳運(yùn)放的同相端，反相端9腳接R13、R14，通過電源分壓產(chǎn)生0.25伏電壓，目的是去除電路的噪聲干擾，防止比較器的誤判斷。8腳為比較器輸出端，輸出信號為V1，作為判斷電視視頻有無的參照，當(dāng)8腳為高電，平時電視視頻信號正常，當(dāng)8腳為低電，平時電視視頻信號中斷。同理，C4、C3、D7、D9、R8、R9、R10和運(yùn)放LM324的5、6、7腳為河池電視臺新聞綜合頻道的電視音頻信號檢波和輸出電路，輸出信號為A1，由LM324的7腳輸出。C6、C5、D8、D10、R11、R6、R7和運(yùn)放LM324的2、3、1腳為河池廣播電臺音頻信號檢波和輸出電路，輸出信號為A2，由LM324的1腳輸出。檢波后的電視信號V1、A1通過雙聯(lián)撥動開關(guān)SW1之后進(jìn)入與非門電路和信號指示電路；電臺音頻信號A2通過單聯(lián)撥動開關(guān)SW2之后，一路直接送到信號指示電路，另一路音頻進(jìn)入與非門。SW1和SW2為波動開關(guān)，正常都放在打開狀態(tài)。由于電視、電臺的停機(jī)時間不一致，河池人民廣播電臺停機(jī)時間在23點(diǎn)40分，而河池電視臺新聞綜合頻道的停機(jī)時間在0點(diǎn)30分，因此23點(diǎn)40之后電臺的發(fā)射機(jī)停機(jī)，接收音響沒有音頻輸出，A2為低電平，延時20秒后報警器就會一直響個不停。這時若把SW2撥到OFF即可關(guān)閉電臺信號的監(jiān)控。而報警器繼續(xù)對電視信號進(jìn)行監(jiān)控，除非SW1撥到OFF位置。每臺發(fā)射機(jī)對應(yīng)一個波動開關(guān)，分別獨(dú)立控制。

二、信號指示電路

信號指示電路比較簡單，由NPN三極管驅(qū)動綠色發(fā)光二極管組成，V1、A1分別對應(yīng)三頻道即河池電視臺新聞綜合頻道的視頻和音頻，A2對應(yīng)河池人民廣播電臺的音頻。當(dāng)電視、電臺的信號正常時，V1、A1和A2都為高電平Q2、Q5、Q6導(dǎo)通，信號指示LED都亮綠燈；當(dāng)某路信號中斷時，對應(yīng)的三極管就截止，相應(yīng)的LED燈就會滅。

三、與非門電路

整個電路有兩個與非門電路，第一個由D4、D5、D6、R4、R5、Q1組成，用于A1、A2兩路音頻的合并，第二個由D13、D14、D17、R21、R15、Q4組成，用于V1與從555延時器3腳出來的音頻合并。當(dāng)且僅當(dāng)A1、A2都輸出高電平時，即電視、電臺的音頻都正常時，Q1才輸出低電平；當(dāng)且僅當(dāng)V1、555集成塊3腳都輸出高電平時，即視頻、音頻都正常時，Q4才輸出低電平。

四、555延時器

視頻信號不需要延時，視頻信號一中斷就要馬上報警，延時器主要是針對音頻信號設(shè)計的，通常設(shè)計延時20秒后報警。555延時器電路接成單穩(wěn)態(tài)工作模式，電路一接通，由于C2上的電壓為零且不能突變，故555延時器的2腳、6腳接地，使3腳輸出高電平。

當(dāng)音頻信號正常時，A1、A2都為高電平，與非門Q1飽和導(dǎo)通輸出低電平，D1的負(fù)端為低電平并導(dǎo)通，使555延時器2腳鉗位在1V左右，小于1/3VCC，3腳輸出一直保持為高電平；當(dāng)音頻信號有中斷時，A1、A2至少有一個為低電平時，則Q1截止，D1的負(fù)端為高電平，D1截止，VCC通過RV1向C2充電。當(dāng)C2的電壓沖到2/3VCC時，555內(nèi)部的比較器翻轉(zhuǎn)，使3腳輸出低電平，其定時的時間由可變電阻 RV1和電容 C2決定。定時長度為1.1*RV1*C2，調(diào)節(jié)RV1的電阻值，使其定時長度為20秒。D3使C2在信號恢復(fù)后有放電回路。

五、蜂鳴器及其驅(qū)動電路組成

蜂鳴器選高分貝有源蜂鳴器BJ-1/12V，由Q3直接驅(qū)動，Q3可選中功率的NPN管。

六、電源

整個電路的電源電路，220伏經(jīng)變壓器輸出15伏交流電，經(jīng)D18、D19、D20、D21橋式整流后變成脈動直流電，濾波后過LM7812穩(wěn)壓集成塊，輸出穩(wěn)定的12伏直流電，為整個電路提供電源。

七、電路調(diào)試

電路安裝完成后，接入音視頻信號，加電對整個電路進(jìn)行測試。第一，測量運(yùn)放LM324的1、7、8腳是否為高電平，然后斷開音視頻信號，再次測量1、7、8腳是否為低電平，同時觀察信號指示LED是否正常亮滅。第二，測量與非門輸出Q1、Q4的集電極，在信號正常時是否為低電平，信號中斷時是否為高電平。第三，測量延時時間，手機(jī)設(shè)置為秒表狀態(tài)，斷開任何一路音頻信號，同時秒表開始計時，記錄NE555的3腳由高電平變成低電平的時間，調(diào)節(jié)RV1，使其延時的時間為20秒即可。

八、結(jié)語

本報警器電路簡單，設(shè)計巧妙，可以進(jìn)一步擴(kuò)展，監(jiān)控更多的發(fā)射機(jī)開路信號，只要在與非門電路中加入檢波后的信號高低電平即可，不會改變整個電路結(jié)構(gòu)，而其它部分電路不需任何改動。到2020年，全國地面數(shù)字電視廣播覆蓋網(wǎng)基本建成，地面模擬電視信號停止播出，發(fā)射機(jī)全改成全數(shù)字發(fā)射機(jī)，只要監(jiān)看設(shè)備是電視，能從電視機(jī)中取出音視頻信號或者從無線數(shù)字機(jī)頂盒中取出音視頻信號，此報警器仍然可以對全數(shù)字發(fā)射機(jī)進(jìn)行監(jiān)播。

1.楊兆選,丁潤濤編著.555定時器原理及實(shí)用電路集錦[M].天津大學(xué)出版社,1989.

2.王毓銀編著.脈沖與數(shù)字電路[M].高等教育出版社, 1999.

（作者單位：河池市廣播電視臺）