RVR激勵(lì)器PTX-LCD30頻率失鎖檢修實(shí)例

（廣西廣播電視技術(shù)中心崇左分中心）

一、引言

RVR激勵(lì)器PTX-LCD現(xiàn)有30W，60W，100W不同功率等級機(jī)型，在滿足頻率鎖定和額定輸出功率前提下，為了節(jié)省空間和高效集成， VCO電壓整形模塊STM26D和與非門74HC00/SO沒有安裝。有些機(jī)型的晶振可通過電位器來改變頻率，有些沒有可調(diào)電位器，晶振頻率均為10MHz，分頻后得到固定的1KHz的參考頻率，PTXLCD不同功率的機(jī)型 PLL驅(qū)動(dòng)卡可以互換，但整機(jī)輸出功率不同。

二、 鎖相環(huán)工作原理和電路

PLL的工作原理是利用外部輸入的標(biāo)準(zhǔn)信號控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號的頻率和相位，實(shí)現(xiàn)輸出信號頻率對標(biāo)準(zhǔn)信號頻率的自動(dòng)跟蹤，如圖1。

鑒相器又稱相位比較器，用來比較調(diào)制輸出信號和標(biāo)準(zhǔn)信號的相位，將兩者相位差轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)電壓，通過環(huán)路濾波器濾除高頻分量和噪聲后，得到一個(gè)接近直流的電壓去控制壓控振蕩器VCO的振蕩頻率，使VCO的振蕩頻率向標(biāo)準(zhǔn)頻率靠攏，直到兩者的頻率相同且相位差保持在某一恒定值，使頻率處在“鎖定”狀態(tài)。鎖定時(shí)，鑒相器輸出的是一個(gè)恒定的直流電壓，當(dāng)相位差發(fā)生變化時(shí)，鑒相器輸出變化則VCO電壓跟隨變化，在電路設(shè)計(jì)合理的前提下，VCO電壓使振蕩頻率向標(biāo)準(zhǔn)頻率靠攏，使兩者相位差又保持在某一恒定值，達(dá)到頻率鎖定的目的。

圖1

PTX-LCD30鎖相環(huán)PLL的電路圖如圖2。

PLL電路中，晶振產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)信號經(jīng) JP1跳線將STM04D的3、4腳短接后送入頻率合成集成塊MB15E06的1腳，調(diào)制輸出信號RF_PLL經(jīng)C46送入MB15E06的8腳，兩個(gè)信號在MB15E06內(nèi)分頻，整形和相位比較后從15，16腳輸出,15腳是輸出信號的相位，16腳是標(biāo)準(zhǔn)信號的相位，兩個(gè)信號送去異或門U1A（CD4070/SO）和高阻運(yùn)放U2B（TL072SMD），雙運(yùn)放U4B（LM358SMD）組成的鑒相器，經(jīng)R48、R49、R55、C40、C41、L8組成的低通濾波器濾除高頻后送壓控振蕩器VCO。鎖定時(shí)，在PAD3可測到VCO電壓7.52V,激勵(lì)器剛啟動(dòng)時(shí)PLL處在捕捉頻率過程，PAD3從0上升到7.52V，偶有跳變到13V,最后穩(wěn)定在7.52V。前面引言提到VCO電壓整形電路模塊STM26D和與非門74HC00/SO沒有安裝,跳線JP4將STM04D的1、2、3、4腳都連在點(diǎn)A形成地電位。PLL 的輔助電路 ：U1D（CD4070/SO）、U4A（LM358SMD）、Q8（BC847）組成 RF_OFF（射頻關(guān)閉信號）、CPU_LK、LOCK（鎖定信號）的電路。鎖定時(shí)，運(yùn)放U4A的2、3腳電壓接近，實(shí)測2腳3.24V，3腳2.59V輸出1端0.28V，Q8截止， LOCK和RF_OFF為0,CPU_LK信號實(shí)測0.34V，此時(shí) OPT1、OPT2（TLP181）不工作，D2（UNLOCK燈）不亮；捕捉頻率或失鎖時(shí)，U4A的2、3腳有壓差，實(shí)測2腳0，3腳2.6V輸出1端13.1V，導(dǎo)致Q8導(dǎo)通，LOCK信號達(dá)到4V，RF_OFF信號達(dá)到12.6V，CPU_LK達(dá)到14.1V，此時(shí)OPT1、OPT2導(dǎo)通，D2燈亮，RF_OFF信號送射頻放大偏置電路Q5（BC847）的 b極使Q5導(dǎo)通，D1 截止（D1 為穩(wěn)壓二極管），Q4（BC847）截止，Q3（BCP51）截止，高頻放大管Q6（BFG35）無偏置電壓停止工作，禁止射頻輸出，即在捕捉頻率和失鎖狀態(tài)，激勵(lì)器無射頻輸出。

鎖相環(huán)PLL的射頻放大電路圖如圖3。

射頻放大電路中，PAD1去壓控振蕩器VCO的TP5端供給壓控振蕩器電源，PAD1的電壓受控VCOOFF信號（壓控振蕩器關(guān)閉），當(dāng)壓控振蕩器異常，溫度異常或頻率失鎖時(shí)，VCOOFF有效， Q2（BC847）工作，Q1（BC847）截止，PAD1端電壓為0，壓控振蕩器沒有供電停止工作。PAD2連壓控振蕩器VCO的TP4射頻輸出端，將調(diào)制后的射頻信號放大到 300mW（25dBm），從CN1輸出推動(dòng)功放模塊。RF_PLL去MB15E06的8腳，和1腳的標(biāo)準(zhǔn)晶振進(jìn)行相位比較。

鎖相環(huán)PLL的壓控振蕩器VCO電路原理如圖4。

圖2 PTX-LCD30鎖相環(huán)PLL電路

圖3 鎖相環(huán)PLL射頻放大電路

圖4 鎖相環(huán)PLL壓控振蕩器VCO電路

表1 MB15E06各腳電壓對比（單位：伏）

表2 CD4070/SO各腳電壓對比（單位：伏）

表3 LM358SMD各腳電壓對比（單位：伏）

表4 TL072SMD各腳電壓對比（單位：伏）

表5 Q8（BC847）各腳電壓對比（單位：伏）

壓控振蕩器VCO電路圖中，TP5的+VCO電壓來自射頻放大電路的PAD1端。 TP2的Varic是音頻調(diào)制輸入端，連接到鎖相環(huán)PLL的PAD3，PAD3的Audio+VVCO OUT對壓控振蕩器VCO的調(diào)制二極管進(jìn)行調(diào)制，VVCO電壓使調(diào)制輸出頻率自動(dòng)跟蹤標(biāo)準(zhǔn)頻率，使頻率處在“鎖定”狀態(tài)。鎖相環(huán)PLL電路，射頻放大電路，壓控振蕩器VCO電路整合在一塊電路板上統(tǒng)稱鎖相環(huán)PLL驅(qū)動(dòng)卡，熟悉這三個(gè)電路之間的邏輯關(guān)系和信號連線可提高檢修效率，快速判斷出故障部位。PLL驅(qū)動(dòng)卡實(shí)物如圖5（渡銀的銅盒是VCO卡）。

圖5 PTX-LCD30鎖相環(huán)PLL驅(qū)動(dòng)卡

三、 PTX-LCD30失鎖的檢修

故障現(xiàn)象：PTX-LCD30 激勵(lì)器開啟后，面板UNLOCK燈一直亮紅燈，ON AIR燈紅，輸出功率為0。測量Q8（BC847）發(fā)射極的LOCK電壓有4.1V，RF_OFF電壓有12.5V，RF_OFF信號起控禁止射頻輸出，機(jī)器處在“失鎖”狀態(tài)。判斷故障可以采用比較法，將同型號正常激勵(lì)器和故障激勵(lì)器在靜態(tài)時(shí)測量靜態(tài)電壓，對比MB15E06和異或門CD4070/SO，雙運(yùn)放LM358SMD，高阻運(yùn)放TL072SMD，Q8（BC847）的靜態(tài)電壓，通過對比找出故障位置。

上述各表中，最先排查的是Q8，Q8損壞時(shí)直接影響到LOCK和RF_OFF信號，導(dǎo)致關(guān)閉射頻使PLL進(jìn)入失鎖狀態(tài)。其次是檢查集成塊MB15E06的1腳標(biāo)準(zhǔn)信號和8腳RF_PLL是否正常，可用示波器觀察輸入波形，兩路信號和外圍電路都正常時(shí)，可以排除外圍的因素，排除外圍因素對比的電壓才有意義。在表1中， MB15E06第14腳和16腳電壓和正常值有明顯差異，正常時(shí)14、16腳電壓均為0V，現(xiàn)14和16腳電壓上升到3.3V，外圍無異常，判斷MB15E06有故障。MB15E06的拆卸難度大，可將整塊鎖相環(huán)PLL驅(qū)動(dòng)卡更換。

四、小結(jié)

分析鎖相環(huán)PLL的工作原理和信號流程，可以快速定位故障的切入點(diǎn)，其它不同功率的機(jī)型可以此類推。在日常維護(hù)工作中，注意收集數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)，對檢修維護(hù)工作有很大幫助。