貴州省廣播電影電視局七六三臺(tái) 丁照祥

TSD-10中波全固態(tài)數(shù)字調(diào)制調(diào)幅發(fā)射機(jī)概述

貴州省廣播電影電視局七六三臺(tái) 丁照祥

文章簡述了TSD-10中波全固態(tài)數(shù)字調(diào)制調(diào)幅發(fā)射機(jī)的基本工作原理，幅度調(diào)制的基本方法以及常見故障現(xiàn)象及其分析處理。

TSD-10中波；全固態(tài)數(shù)字調(diào)制調(diào)幅；發(fā)射機(jī)；概述

一、前言

圖1 調(diào)制編碼器工作框圖

圖2 風(fēng)機(jī)故障處理流程圖

圖3 缺相故障處理流程圖

20世紀(jì)70年代末就開始使用脈寬調(diào)制幅中波發(fā)射機(jī)，因?yàn)榇藱C(jī)是蒸發(fā)冷腳和吹風(fēng)冷腳，故障率高耗電量大。記得有一年耗用FU-101Z管幾十只無法完成上級交給播出任務(wù)。我臺(tái)特向上級請示在20世紀(jì)90年代初換了新機(jī)子，使工作得到了保證。隨著廣播設(shè)備的發(fā)展在98年在上級的支持下又購了TS-01B全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)，2004年又新進(jìn)了一臺(tái)TSD-10中波全固態(tài)數(shù)字調(diào)制調(diào)幅發(fā)射機(jī)。TSD-10中波全固態(tài)數(shù)字調(diào)制調(diào)幅發(fā)射機(jī)是將全固態(tài)和數(shù)字調(diào)制兩種先進(jìn)技術(shù)融于一體。相比較其它調(diào)制類型的發(fā)射機(jī)具有優(yōu)良的音頻質(zhì)量、整機(jī)效率高、穩(wěn)定性高及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。目前，該機(jī)已經(jīng)成為我國新一代的廣播發(fā)射設(shè)備的中波發(fā)射機(jī)主流產(chǎn)品。

二、TSD-10中波全固態(tài)數(shù)字調(diào)制調(diào)幅發(fā)射機(jī)的基本工作原理

TSD-10全固態(tài)數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)的組成部分是：射頻系統(tǒng)部分、數(shù)字音頻系統(tǒng)部分、控制系統(tǒng)部分和電源供電系統(tǒng)部分。射頻系統(tǒng)部分的主要功能是：產(chǎn)生高穩(wěn)定的載頻信號，且逐級放大，并且在數(shù)字音頻編碼信號的作用下，進(jìn)行大功率的D/A轉(zhuǎn)換，音頻調(diào)制信號通過A/D轉(zhuǎn)化器變?yōu)?2bit的數(shù)字音頻信號，再經(jīng)由編碼器進(jìn)行編碼，然后變成48個(gè)功放模塊的開通與關(guān)斷的控制信號。產(chǎn)生具有量化臺(tái)階的調(diào)幅波，然后由帶通濾波器進(jìn)行光滑處理，濾除不需要的音頻頻帶外的各種雜散信號，產(chǎn)生典型的振幅調(diào)制波輸出。振矩形波產(chǎn)生器，是S62.5KHZ石英晶體穩(wěn)頻多諧振蕩器，產(chǎn)生占空比0.5矩形波。為了保證脈沖載頻穩(wěn)定，采用晶體穩(wěn)頻的振蕩線路。矩形波經(jīng)過5BG6的導(dǎo)通截止S恒定電流對5C5進(jìn)行充放電形成線性好而對稱的三角波，三角波和聲頻信號相加，觸發(fā)比較器即形成被聲頻調(diào)制的寬度不同的脈沖串。脈寬發(fā)生器是發(fā)射的心臟，是三大指標(biāo)的主要因素之一。工作頻率與否穩(wěn)定，是整個(gè)發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵，射頻激勵(lì)源是一個(gè)以高穩(wěn)定度的晶體振蕩器的輸出信號作為基準(zhǔn)型號的鎖相環(huán)頻率合成器。

三、TSD-10中波全固態(tài)數(shù)字調(diào)制調(diào)幅發(fā)射機(jī)幅度調(diào)制的基本方法

數(shù)字幅度調(diào)制的步驟可分為音頻信號處理部分、模數(shù)轉(zhuǎn)換部分、調(diào)制編碼器部分和數(shù)模轉(zhuǎn)換部分。

1.發(fā)射機(jī)幅度調(diào)制的音頻信號處理

音頻信號輸入到音頻處理器之后，經(jīng)過濾波器，與一個(gè)負(fù)直流信號相加作為本機(jī)的載波分量，形成一個(gè)“音頻+直流+抖動(dòng)”的輸出信號送A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換；同時(shí)，此信號同時(shí)也受到控制器送入的關(guān)功放（PA OFF）信號和功率控制信號的控制，從而實(shí)現(xiàn)升降功率的有效控制。其中，音頻決定發(fā)射機(jī)的調(diào)制電平，而直流則決定發(fā)射機(jī)的載波功率。

2.發(fā)射機(jī)幅度調(diào)制的模數(shù)轉(zhuǎn)換

模數(shù)轉(zhuǎn)換就是將經(jīng)過處理的音頻調(diào)制信號，轉(zhuǎn)換成12bit的數(shù)字音頻信號，再送到調(diào)制編碼器進(jìn)行編碼處理。在進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，務(wù)必要對輸入的模擬量進(jìn)行相應(yīng)的取樣，再把取樣數(shù)值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的數(shù)字進(jìn)行輸出。A/D轉(zhuǎn)換全過程有取樣→保持→量化→存儲(chǔ)→傳遞五個(gè)步驟所組成。在數(shù)字發(fā)射機(jī)中，A/D轉(zhuǎn)換器集成電路芯片中包含了取樣、保持、量化和存儲(chǔ)的全部電路。

3.發(fā)射機(jī)幅度調(diào)制的調(diào)制編碼器

調(diào)制編碼器通過射頻電纜接收由A/D轉(zhuǎn)換送來的12bit的數(shù)字音頻信號，這些直接或間接作為對射頻功放的開關(guān)控制信號。如圖1所示。

4.發(fā)射機(jī)幅度調(diào)制的數(shù)模轉(zhuǎn)換

數(shù)模轉(zhuǎn)換一般分為兩個(gè)步驟：(1)按照取樣時(shí)鐘周期的數(shù)字信號來開通功率放大器，并且在組合器里進(jìn)行合成，從而得到一個(gè)有量化臺(tái)階的射頻信號；(2)對量化的信號，通過帶通濾波器進(jìn)行濾波處理，濾除掉量化臺(tái)階等不需要的成份，從而得到通常平滑的已調(diào)波。

四、TSD-10中波固態(tài)數(shù)字調(diào)制發(fā)射機(jī)常見故障解析

1.風(fēng)機(jī)故障

故障現(xiàn)象：低、高壓電源開啟均顯示正常，按開機(jī)鍵不能開機(jī)，風(fēng)機(jī)故障燈紅色燈亮。

分析：

風(fēng)機(jī)故障屬于一類故障，所以在故障排除前，不能開機(jī)。應(yīng)該先判斷是因?yàn)轱L(fēng)機(jī)保護(hù)動(dòng)作還是監(jiān)測顯示扳（A32板）監(jiān)測顯示電路誤動(dòng)引起作，可測量風(fēng)機(jī)保護(hù)電路輸出信號是否正常來判斷。若正常，則是A32板監(jiān)測保護(hù)線路輸出誤故障電平，應(yīng)在A32板上查找故障點(diǎn)。若是輸出故障信號，就要注意到風(fēng)機(jī)保護(hù)電路有兩個(gè)即：轉(zhuǎn)速保護(hù)和溫度保護(hù)，首先要判斷是哪個(gè)保護(hù)引起故障。再測量相關(guān)電路和邏輯電平是否正常，縮小故障范圍。

處理：

1）測量A4板J卜9為低電平，可確認(rèn)A4板中有保護(hù)電路動(dòng)作。

2）測量N2：B-2腳電平為5V，測量N2-14腳電平為0V，表明是風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速保護(hù)動(dòng)作引起。

3）查看風(fēng)機(jī)本身運(yùn)行是正常的，可就是開不起機(jī)。接著檢查單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器D3：A有無正常觸發(fā)和工作。測量93：A-13腳為恒定低電半，表明D3：A不在正常I：作狀態(tài)，可能是由于B端無上升沿觸發(fā)或93：A本身有故障。

為了確認(rèn)原因，測最風(fēng)機(jī)上感應(yīng)紙不對準(zhǔn)探頭時(shí)N2：A-6腳為5.0V，N2：A-7腳為4.2V。再測量風(fēng)機(jī)上感應(yīng)紙對準(zhǔn)探頭時(shí)，N2：A-6腳和7腳電壓仍為5.OV和4.2V。

根據(jù)工作原理分析，上述情況就明顯不對了!風(fēng)機(jī)上感應(yīng)紙對準(zhǔn)探頭時(shí)，N2：A～6腳電壓必須低于7腳電壓，大約為3.9V。懷疑可能光敏元件故障；感應(yīng)紙脫落或與探頭位置產(chǎn)生偏差，不能對準(zhǔn)：或光敏耦合器被粉塵覆蓋而失去作用。

4）清除感應(yīng)紙上的污垢.再調(diào)整感應(yīng)紙和探頭位置，使其對準(zhǔn)時(shí)N2：A-6腳電壓為3.9V，N2：A-7腳為4.2V；此時(shí)風(fēng)機(jī)卜感應(yīng)紙不對準(zhǔn)探頭時(shí)N2：A-6腳為5.0V，N2：A-7腳為4.2V。這樣風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，就可在N2：A-l腳不斷出現(xiàn)上升沿來觸發(fā)N3：A處于暫態(tài)了。

5）重新開機(jī)，發(fā)射機(jī)運(yùn)行正常，故障即排除了。

圖2所示為風(fēng)機(jī)故障處理流程圖。

2.電源故障

故障現(xiàn)象：電源過流紅燈亮，高壓開關(guān)合上后自動(dòng)關(guān)斷，重開一次后又再次關(guān)斷。

分析：TSD-10發(fā)射機(jī)中的高壓泄放電路是在關(guān)機(jī)后才開始工作的，其目的是在發(fā)射機(jī)關(guān)機(jī)后，通過可控硅來泄放發(fā)射機(jī)內(nèi)的高壓電源部分大電容所儲(chǔ)存的能量，避免大電流流入高壓電源而危害設(shè)備。在發(fā)射機(jī)正常播出時(shí)，可控硅不導(dǎo)電，泄放電路處于關(guān)閉狀態(tài)。如果可控硅在發(fā)射機(jī)高壓過程中保持通電，那么泄放電路即開始工作，那樣就會(huì)造成發(fā)射機(jī)檢測到有過流產(chǎn)生，并發(fā)出因?yàn)椤半娏鬟^荷”的指示而不能正常開機(jī)。如果只是通過斷開泄放電路來讓發(fā)射機(jī)開機(jī)工作，那么，發(fā)射機(jī)就會(huì)因此失去泄放電路的保護(hù)功能，從而危害設(shè)備安全。

處理：因?yàn)檎婵臻_關(guān)只在發(fā)射機(jī)上高壓時(shí)才開始動(dòng)作，所以，只要在發(fā)射機(jī)的輸出端裝上一個(gè)真空開關(guān)的常開點(diǎn)，把真空開關(guān)的輸出端和天線連接上，這樣就可以排除這種故障。

3.缺相故障

故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)能正常開機(jī)，但是運(yùn)行中突然保護(hù)動(dòng)作關(guān)機(jī)，檢測顯示板（A32）的缺相指示燈顯示故障。

測試100Hz失真度指標(biāo)時(shí)，不開機(jī)，主電源缺相紅燈亮。檢查與分析：TSD-10發(fā)射機(jī)的高壓電源部分是使用12相全波整流的，整流后的波紋分量為600Hz，如果有一相或二相不平衡，甚至缺相，整流后就有頻率為100Hz的波紋分量產(chǎn)生。發(fā)射機(jī)的缺相故障監(jiān)測電路，是通過監(jiān)測是否存在較長時(shí)間的100Hz波紋分量來判斷是否有故障存在。正常的發(fā)射機(jī)在輸出功率為11kW時(shí)，測100Hz失真度須將調(diào)幅度加到110%，發(fā)射機(jī)才啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作關(guān)機(jī)，A32板出現(xiàn)缺相故障指示。由此判斷造成不能測100Hz失真度的原因是缺相故障檢測過于靈敏。

處理方法：缺相故障檢測靈敏度通過A32板上的電位器RP23來調(diào)節(jié)，適當(dāng)調(diào)節(jié)RP23后，使發(fā)射機(jī)能順利進(jìn)行100Hz失真度的測試。RP23調(diào)節(jié)過程：①把RP23調(diào)到盡頭（順時(shí)針調(diào)節(jié)）；②開發(fā)射機(jī)，使輸出功率達(dá)到11kW；③用測試儀加100Hz、調(diào)幅度為110%的音頻信號；④慢慢調(diào)節(jié)RP23（逆時(shí)針調(diào)節(jié)），直到發(fā)射機(jī)啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作關(guān)機(jī)，A32板上“缺相”紅燈亮，然后反轉(zhuǎn)RP23一圈。圖3為缺相故障處理流程圖。

4.門聯(lián)鎖故障

故障現(xiàn)象：監(jiān)測顯示板（A32）上的故障指示燈全部正常（全綠），沒有任何故障指示，但發(fā)射機(jī)不能正常開機(jī)工作。

分析：TSD-10發(fā)射機(jī)的門聯(lián)鎖環(huán)路是由電源柜、主機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)柜前門下端的3對行程開關(guān)及電源柜、網(wǎng)絡(luò)柜后面接地棒架上的兩對行程開關(guān)串聯(lián)組成的。其中一路線路是由A30板J4-5起經(jīng)5只開關(guān)后接地，如果這一路聯(lián)鎖線斷路，那么面板上的“門聯(lián)鎖”指示燈紅燈亮，發(fā)射機(jī)則無法開機(jī)工作；而另一路線路由A30板J4-2開始，經(jīng)過5只開關(guān)后連接到TR6-⑧腳，再連接到K4-②腳，如果這一路線連接不通，那么面板上的“門聯(lián)鎖”指示燈紅燈不亮，發(fā)射機(jī)無法也開機(jī)。造成第二條線路不通的原因還有：門開關(guān)有故障、門開關(guān)偏移、網(wǎng)絡(luò)柜或電源柜后接地棒脫離固定架、行程開關(guān)接觸不良或者第二條線路有斷路發(fā)生等等。

處理：(1)首先關(guān)掉低壓開關(guān)，然后用萬用表（調(diào)至“Ω”擋）測量A30/J4-5與TB6-⑧兩端，發(fā)現(xiàn)阻值很大（正常值應(yīng)小于十幾Ω），則判定系線路斷路不通，接通線路即可。(2)對所有的門開關(guān)進(jìn)行逐一檢查、檢查接地棒是否移位？檢查線路是否有斷路？如是電源柜門開關(guān)損壞失效，更換開關(guān)后即可排除故障。TSD-10發(fā)射機(jī)的門聯(lián)鎖電路比較特殊，當(dāng)監(jiān)測顯示板（A32）上的故障指示燈全部正常（全綠），沒有任何故障指示，但發(fā)射機(jī)不能正常開機(jī)工作時(shí)，要想到導(dǎo)致此現(xiàn)象的原因可能是門聯(lián)鎖的故障。門聯(lián)鎖故障在發(fā)射機(jī)的日常檢修維護(hù)中出現(xiàn)頻率較高，所以要予以高度重視。

五、結(jié)束語

TDS-10中波全固態(tài)數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)是廣播發(fā)射中的新設(shè)備，在實(shí)際運(yùn)行中難免會(huì)遇到這樣那樣的故障，只要我們充分了解該機(jī)的工作原理，在平時(shí)的工作中隨時(shí)注意設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，發(fā)生故障時(shí)，認(rèn)真分析原因，對照工作原理及時(shí)排除，就完全可以保證發(fā)射機(jī)的正常工作。這是多年來維護(hù)發(fā)射機(jī)的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。

[1]葉雋,彭韜.TSD-10發(fā)射機(jī)典型故障分析及解決[J].電視技術(shù),2003(8).

[2]郭偉.全固態(tài)中波發(fā)射機(jī)數(shù)字幅度調(diào)制的基本方法[J].山西電子技術(shù),2004(6).

[3]張樹云.TSD-10數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)常見故障分析與排除[J].青海科技,2007(1).

[4]姜濤,李志華.TSD-10中波固態(tài)數(shù)字調(diào)制發(fā)射初風(fēng)機(jī)、功放溫度監(jiān)測板(A4板)工作原理及實(shí)例故障解析[J].科學(xué)與財(cái)富,2010(2).

丁照祥（1954—），男，工程師，現(xiàn)供職于貴州省廣播電影電視局七六三臺(tái)。