李愛民

摘 要 本文簡要介紹了短波廣播發(fā)射機(jī)高末電子管柵極電路中柵流傳感器工作原理，針對典型的100KwPSM短波發(fā)射機(jī)高末柵極電路進(jìn)行了分析，在討論廣播發(fā)射機(jī)高末柵流信號大小檢測方法和柵流傳感器在發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)中所起的重要作用的同時，也對柵流傳感器在實際工作中出現(xiàn)故障時的應(yīng)急處理進(jìn)行了論述。

關(guān)鍵詞 100KW發(fā)射機(jī) 柵流傳感器 工作原理 參數(shù)調(diào)整

中圖分類號：TN934.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2015.07.073

Principle and Parameter Adjustment Shortwave

Radio Transmitter Gate Current Sensor

LI Aimin

（State Press and Publication Administration of Radio 572 Station， Beijing 101109）

Abstract This paper describes the high end of the tube shortwave radio transmitter gate gate circuit flow sensor works， a typical high-end gate 100KwPSM shortwave transmitter circuits are analyzed， in high-end broadcast transmitter signal grid current size detection methods discussed and while the gate flow sensor in the transmitter control system plays an important role， for emergency gate flow sensor in practice， when the fault occurred are discussed.

Key words 100 KW transmitter; grid current sensor; working principle; parameter adjustment

100Kw PSM短波發(fā)射機(jī)高末柵流傳感器，是檢測高末柵流信號大小的一種傳感器件。在電子管放大電路中，由于電子管是抽真空的，當(dāng)電子管加燈絲后，燈絲隨溫升高將以輻射熱的方式傳導(dǎo)至陰極金屬板上，等到陰極金屬板溫度達(dá)到電子游離的溫度時，電子就會從金屬板飛奔而出，此時電子是帶負(fù)電的，當(dāng)屏極加上正電壓時，電子就會受到吸引朝屏極金屬板飛過去，穿過柵極而形成一個電子流;而柵極此時猶如一個開關(guān)，當(dāng)柵極不帶電時，電子流會穩(wěn)定的穿過柵極到達(dá)屏極，當(dāng)在柵極上加入正電壓，對于電子是吸引作用，可以增強(qiáng)電子流動的速度與動力;反之在柵極上加入負(fù)電壓，同性相斥的原理電子必須繞道才能到達(dá)屏極，若柵極的結(jié)構(gòu)龐大，則電子流有可能全數(shù)被阻隔。柵流傳感器就是當(dāng)輸入訊號連接在柵極上，加入適當(dāng)?shù)钠珘?，利用柵極控制電子流的流量達(dá)到控制訊號放大的目的。這也就是柵流傳感器在發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)中所起的重要作用。

1 柵流傳感器的工作原理

柵流傳感器是通過控制柵流大小來控制輸出訊號放大的，在DF100KwPSM短波發(fā)射機(jī)高末電路中柵流傳感器如圖1所示。當(dāng)電路中三極管Q1、Q2、Q3工作在截止區(qū)或飽和區(qū)，相當(dāng)于開關(guān)管使用，TB1-2接入的是高末柵流取樣信號、TB1-3端子接地，相當(dāng)于信號輸入端，TB1-1、TB1-4端相當(dāng)于信號的輸出端，TB1-1端子接的是1PS2電源輸出的+24V端，TB1-4端接到九單元的調(diào)制控制器，控制聯(lián)鎖5燈回路。CR1、CR2串聯(lián)使用，相當(dāng)于鉗位二極管，把CR1的正端鉗位在1.4V，這個電壓經(jīng)過R5加到Q2的基極，Q2的基極另一路來電是由高末柵流提供的，由于高末偏壓是負(fù)電，因此來自TB1-2端的電也是負(fù)電。

在此，先以R13全部用上為例進(jìn)行討論。1PS2通過TB1-1端子提供一個+24V高電壓。此電壓經(jīng)R6、R3、CR1和CR2回地構(gòu)成一個通路，由于CR1和CR2的鉗位作用，使CR1正端電位為1.4V，假定現(xiàn)在高末柵流為0，1.4V電壓經(jīng)過R5、R11、R12、R13構(gòu)成的回路，使得Q2的基極電壓為0.87V（在R13未用電阻為0時，Q2的基極電壓為0.82V），由于CR3此時不導(dǎo)通，相當(dāng)于開路，這個電壓全供給Q2的基極，使Q2飽和導(dǎo)通。既構(gòu)成如圖2所示的共射極放大的輸出特性曲線。

從共射放大輸出特性曲線可知，VCE較小，且VCE

圖2 共射放大輸出特性曲線

2 柵流傳感器調(diào)整、檢測以及模擬平臺

前面已經(jīng)介紹了柵流傳感器的原理和在發(fā)射機(jī)高末放大電路中所起的作用。如何將柵流調(diào)整在最佳位置是值機(jī)人員的基本功，也是保障發(fā)射機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行的前提。為了便于對柵流大小的檢測與調(diào)整，實際工作中我們設(shè)計安裝制作了如圖3所示，供專門檢測、調(diào)整柵流傳感器的模擬臺，下面就模擬臺的原理及具體調(diào)整過程進(jìn)行論述。

2.1 柵流傳感器調(diào)整過程

由圖3電路分析可知，在調(diào)試發(fā)射機(jī)時，柵流起限點通常都設(shè)置在0.3A-0.2A，在發(fā)射機(jī)剛開啟時柵流大于0.3A聯(lián)鎖5燈亮，調(diào)制器工作，發(fā)射機(jī)可正常工作，柵流小于0.3A聯(lián)鎖5燈不亮，調(diào)制器不工作，發(fā)射機(jī)不能正常工作。基于調(diào)機(jī)指標(biāo)，我們將柵流傳感器工作點設(shè)定在0.3A。圖中Vcc-5V電源、R4、R5通路模擬發(fā)射機(jī)高末柵流的變化，并將模擬的高末柵流信號送到比較器U1的2端和5端;Vcc-5V電源、R6、R7、R8、R9、R10、R11通路給比較器提供一個固定的比較電壓，此時比較器U1的3端電壓應(yīng)該為-3V，比較器U1的6端電壓為-2.5V;R1、DS1（綠發(fā)光二極管）模擬聯(lián)鎖5燈。

2.2 柵流傳感器的檢測

檢測柵流傳感器時，先按圖3原理圖把線路接好，將柵流傳感器上的R13逆時針旋轉(zhuǎn)到頭，接通電源調(diào)R4，使得DS1、DS2、DS3處于熄滅狀態(tài)，并也將R4順著這個方向旋轉(zhuǎn)到頭，再反方向慢慢旋轉(zhuǎn)R4， R5兩端得到的電壓可模擬高末柵流從0A開始的緩慢變化過程，R5兩端的電壓與高末柵流的關(guān)系是除10關(guān)系，即電壓-1V高末柵流0.1A。R5兩端的電壓為-1V時，比較器U1A的2腳電壓為-1V， 3腳電壓固定在-3V，反向端電壓大于同向端，U1A的1腳輸出低電平DS2（紅）發(fā)光二極管不亮。比較器U1B的5腳電壓為-1V，6腳電壓固定在-2.5V，同向端電壓大于反向端，U1B的7腳輸出低電平DS3（黃）發(fā)光二極管亮。繼續(xù)減小R5兩端的電壓，直到DS3（黃）發(fā)光二極管滅，DS2（紅）發(fā)光二極管亮，從電路圖中可以得出，這時R5兩端的電壓為-3V稍高一點，比較器U1A的1腳輸出高電平，DS2（紅）發(fā)光二極管亮，比較器U1B的7腳輸出高電平，DS3（黃）發(fā)光二極管滅。這時再調(diào)整柵流傳感器的電位器R13，順時針慢慢旋轉(zhuǎn)，直到DS1（綠）發(fā)光二極管亮為止。繼續(xù)按照剛才旋轉(zhuǎn)R4的方向加大模擬柵流的輸入值，發(fā)光二極管狀態(tài)應(yīng)為DS1（綠）亮、DS2（紅）亮、DS3（黃）滅;反方向旋轉(zhuǎn)R4的方向減小模擬柵流的輸入值，發(fā)光二極管狀態(tài)應(yīng)有如下變化DS1（綠）亮、DS2（紅）亮、DS3（黃）滅——DS1（綠）亮、DS2（紅）滅、DS3（黃）滅——DS1（綠）滅、DS2（紅）滅、DS3（黃）亮，只有通過以上種種檢驗現(xiàn)象完全對應(yīng)的，柵流傳感器板才算設(shè)定好，檢驗合格。圖4顯示了柵流傳感器電壓輸入輸出的整個過程。

通過柵流傳感器的原理可分析出，這個過程模擬了加高壓后，柵流大于0.3A調(diào)制器正常工作，慢慢減小柵流小于0.2A時，封鎖調(diào)制器發(fā)射機(jī)不能正常工作。為什么會出現(xiàn)這個窄帶？由電路原理分析，通過試驗證明，是因為柵流傳感器上的反饋電阻R10（18K）導(dǎo)致的，改變此電阻的阻值可改變窄帶的寬窄，阻值越大，跨度越大;阻值越小，跨度越小，R10為0，既直接跳變。改變可調(diào)電阻R13的阻值，可改變柵流的起限點。這兩者控制著調(diào)制器工作也封鎖激勵的上下限。

3 柵流傳感器典型故障分析與處理

圖4 柵傳的輸出電壓特性

由電路原理圖分析，引起柵流傳感器動作有柵偏壓電源IPS5的柵流信號的大小，表現(xiàn)在發(fā)射機(jī)運(yùn)行中，高前失諧或高前管發(fā)射不足，都將引起柵流傳感器1PS5A1動作，1PS2的+24V無法加到調(diào)制器，引起封鎖調(diào)制器;柵流傳感器板線路本身發(fā)生故障24V電壓送不到9A5板上，也將封鎖調(diào)制器;一旦調(diào)制器封鎖發(fā)射機(jī)也就不能正常工作。

故障現(xiàn)象：高前、高末表值比正常值小很多，高前陰流在>0.3<0.32安，高末柵流基本上不超過0.4安，功率在70～80KW之間，甚至更低;高末柵流在臨界點附近時高末表值擺動不停;高前失諧或高前管發(fā)射不足等。

分析處理：發(fā)射機(jī)正調(diào)諧或更換高前管，柵流傳感器損壞須更換。

故障現(xiàn)象：發(fā)射機(jī)運(yùn)行中高前陰流，高末柵流正常，末級無表值，無功率輸出，9A5板上聯(lián)鎖5燈不亮，封鎖調(diào)制器。

分析處理：更換柵流傳感器，緊急情況下可以甩開柵流傳感器（1PS5A1 TB1-1、4挑開），用短路線將1PS5TB1-4、5兩端短路來維持正常播音。

應(yīng)急處理甩開柵流傳感器，是因為若1PS5A1的Q3擊穿24伏電直接對地，不甩端子短路根本起不到作用，還會造成判斷失誤。

4 結(jié)語

發(fā)射機(jī)運(yùn)維需要堅實的理論知識和豐富的實踐經(jīng)驗，而知識經(jīng)驗必須經(jīng)過勤奮學(xué)習(xí)、刻苦鉆研、不斷積累。以上對廣播發(fā)射機(jī)柵流傳感器的討論僅僅是發(fā)射機(jī)運(yùn)維冰山一角。通過上述對柵流傳感器工作原理和作用的分析了解，使我們認(rèn)識到定期對柵流傳感器進(jìn)行檢測的重要性和必要性，只有辛勤努力，精心運(yùn)維，才能保證柵流傳感器正常工作，才能發(fā)揮它在發(fā)射機(jī)連鎖控制中的應(yīng)有作用。希望本文通過對發(fā)射機(jī)柵流傳感器原理，工作過程，模擬平臺的介紹以及探析，對同行起到拋磚引玉的作用。

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