中波發射機模擬輸入板電路原理剖析及調整

李曉坤

（廣東省廣播電視技術中心，廣東 廣州 510800）

0 引 言

模擬輸入板也稱作音頻輸入板，其作用是將廣播節目模擬信號轉變成復合信號（音頻+直流）。復合信號經A/D電路處理后產生12位的數字音頻信號，循環調制編碼板將數字信號轉變成128個功放單元所需的開關信號，完成數字信號對射頻信號的調制。多年的維修實踐表明，模擬輸入板出現的故障并不多見。但是，由于電路組成復雜，一旦出現故障，就是比較棘手的問題。因此，掌握模擬輸入板的電路組成、工作原理及調整方法，是做好技術維護工作的基本要求。

1 電路組成及工作原理

1.1 模擬輸入板電路組成

模擬輸入板由貝塞爾濾波器、平衡/不平衡轉換電路、功率調整電路、功率補償電路、功率控制電路、抖動信號發生器、音頻末級處理電路以及快關慢開的關功放電路組成。電路組成如圖1所示。

圖1 哈廣GZ-GS50 kW中波發射機模擬電路組成框圖

1.2 模擬輸入板工作原理

哈廣GZ-GS50 kW中波發射機模擬輸入板電路圖代號為ILA/HG2.886.003DL，電路原理分析全文參見隨機電路原理圖。本文只針對幾個重要電路進行分析。

1.2.1 貝塞爾濾波器

貝塞爾濾波器的作用是濾除節目信號在傳輸線路上感應的雜波信號。貝塞爾濾波器電路原理如圖2所示。電路由L1～L4、C1～C4和電阻R7～R12組成。通過對濾波器適當的調整，可以保證輸入的信號不會過高或過低。

1.2.2 平衡/不平衡轉換電路

為了提高音頻質量，DAM中波發射機采用平衡傳輸的方式。但后續一系列信號處理過程需要的是單極性信號，因此，需要增設平衡/不平衡轉換電路，用于將平衡輸入的音頻信號轉變為單極性音頻信號。平衡/不平衡轉換電路如圖2所示，電路由N6A、N6B及調節電位器R15組成。N6為高精度比較器放大器，R15可適當調整音頻增益的大小。

圖2 貝塞爾濾波器和平衡/不平衡電路原理圖

1.2.3 最大功率調整電路

最大功率調整電路如圖3所示。電路由N7B、N22、N23、V10、R95、R96、R101～R105等構成，其作用有兩個：一是完成音頻信號和直流電壓的相加，二是完成發射機的最大功率設置。DAM中波發射機的調制度由音頻信號的大小決定，發射機功率大小由復合信號的直流電壓決定。N7B的5腳是一個可調的直流偏置負電壓。用示波器測量5腳，可測到一個音頻信號上疊加有直流分量的電壓波形。機器工作在50 kW時，調整R98，使N7B-5的電壓為-1 V左右。當最大功率置于50 kW（K1置“1”位置）時，調整R101使N7B-5的電壓約為-1 V[1]。

圖3 最大功率調整電路原理圖

1.2.4 自動功率補償電路

為了避免外供電電壓波動而影響發射機輸出功率，DAM中波發射機設置了功率補償電路。功率補償電路采取對復合信號進行提升或壓縮的辦法來對輸出功率進行補償。如果+230 V功放取樣電壓增加，則補償電路減小復合音頻信號，進而減小工作的功放模塊數量。反之，如果+230 V功放取樣電壓減小，則補償電路增大復合音頻信號，使發射機開通更多的功放模塊工作，從而達到穩定輸出功率的目的。

1.2.5 數字功率控制電路

數字功率控制電路的作用有兩個：一是完成發射機從0功率到最大功率的調整和最大功率到0功率的調整，二是完成音頻信號的封鎖。當發射機出現需要關閉音頻的故障時，控制信號將復合音頻信號對地短路，從而起到封鎖音頻信號的作用。

1.2.6 抖動信號發生器

抖動信號可以提高發射機的信噪比。在A/D轉換過程中，由于模擬信號在不斷變化，電路中會產生不確定的數碼，這個數碼或者是+1，或者是-1。這個不確定度會造成轉換電路來回開或關。也就是說，輸出的開關信號不一定準確。如果不該打開的末級功放打開，輸出包絡上就會出現尖脈沖；如果該打開的末級功放沒有打開，輸出包絡上就會出現包絡缺陷。如果在音頻信號上疊加與大臺階功放同步的72 kHz三角波信號，當發射機打開或關閉所有二進制臺階時，就會相應增加一個三角波信號，迫使A/D輸入的速度變大，防止大臺階的來回開與關，用于消除開關噪聲，提高發射機的信噪比[2]。

1.2.7 音頻末級處理電路

音頻末級處理電路用于完成72 kHz高頻信號與“音頻+直流”信號的相加。電路原理如圖4所示。合成后的復合信號輸出到A/D轉換板。電路由緩沖器N4A、差動放大器N4B組成。緩沖器N4A增益放大為2，N4B增益放大為-1。當發射機輸出功率為50 kW、100%調幅時，N4B的輸出為6 Vpp音頻信號加上-3 V直流成分及少量72 kHz的抖動信號。

圖4 音頻末級處理電路原理圖

1.2.8 快關慢開的關功放電路

設置快關慢開電路是為了避免關鍵元器件損壞，當電路出現故障時，快速關閉功放。故障消失后，為了避免再次出現故障，功放不會立即打開，而是延時一定時間。延時過后，確定沒有故障了，功放部分再打開。快關慢開電路由N12A及外圍元件組成。當X4-39輸入邏輯“高”或“低”時，N12A的1腳分別輸出-15 V和+15 V，迫使V1開通或截止。當V1導通時，使N4A的3腳為0 V，進而關閉所有功放；當“關功放”信號消失后，經數毫秒，功放慢慢地達到所預設的功率電平[3]。

2 模擬輸入板整板調整

模擬輸入板在出廠時已經按照發射機工作頻率和輸出功率調整好，一般不需要調整，但當模擬輸入板出現故障需要更換或維修之后，需要對板子進行調整。模擬輸入板有六個調整電位器，分別是R41，R27，R84，R15，R43和R85，調整時參考表1。

表1 模擬輸入板各測試點功能

2.1 抖動頻率調整電位器R41

抖動頻率調整元件R41的調整方法是：在C62和R42的結點上連接一臺頻率計數器，調整R41，直到該節點頻率為72 kHz為止，一般在70～74 kHz范圍內即可。

2.2 最大功率調整電位器R27

最大功率調整電位器R27的調整方法是：將發射機功率開在低功率等級上（5 kW左右），不要加音頻信號，如果發射機功率在低功率電平上（5 kW左右），說明最大值功率調整元件調得正確；如果發射機處在高功率等級上，按下“升功率”按鈕可以將功率升到52.5 kW以上或者達不到52.5 kW，就要需調整R27，使功率最大可升到52.5 kW而又不超過52.5 kW[4]。

2.3 偏置量調整電位器R84

偏置量調整電位器R84的調整方法是：在N5-7或直流穩壓電源的調制輸入端鏈接一臺示波器，發射機工作在5 kW，輸入100 Hz正弦波并進行100%調制，示波器調在每格1伏檔，當偏置量為直流-3 V時，應當看可以到一個幅度約2 VPP失真的正弦波，調整R84，使這個波形的正波峰正好開始限幅，然后慢慢地往回調控制元件。需要注意的是，當音頻信號向更正的方向移動時，波形會達到這個限幅點。音頻信號的正峰與調制包絡的負峰對應[5]。

2.4 音頻增益調整電位器R15

音頻增益大小也就是收音機解調后聲音的大小，出廠時已經按照音頻輸入信號電平為+10 dB，100%調制標準調整好。在發射機維修或更換板子后需要進行調整。調整方法是：發射機工作在要求的輸出功率（50 kW）上，調R15達到100%調制。調這個控制元件時，RF輸出可以改變。

2.5 抖動電平調整電位器R43

抖動電平調整電位器R43的調整方法是：發射機工作在輸出功率約5 kW，給發射機加100 Hz音頻信號，調制幅度為95%，用示波器觀看調幅波形，示波器只顯示波形的上部分，調整R43到最大，此時示波器應能看到數字調制電壓的臺階，反復調整R43，直到臺階電壓消失，整個波形變得平滑為止[6]。

3 結 語

本文對哈廣50 kW中波發射機模擬輸入板電路的工作原理和調試方法進行了論述。“預先成其事，必先利其器”。作為一名中波發射機臺的技術維護人員，做好技術維護工作的前提是掌握發射機的原理與維修技能，理論與實踐形結合，按照發射機工作原理流程，逐級駐點查找故障。只有這樣，才能提高維修效率，避免陷于維修困境。