趙北林 陸成奇 黎霈捷 李傳友 俸慶豐
(1.廣西廣播電視技術(shù)中心桂林分中心;2.廣西廣電網(wǎng)絡(luò)興安分公司;3.廣西廣電網(wǎng)絡(luò)桂林分公司)
陽朔轉(zhuǎn)播臺播出的三套模擬電視共六臺發(fā)射機(jī),全部采用北京同方公司生產(chǎn)的吉兆1KW電視發(fā)射機(jī),三臺主機(jī)是2007年底安裝完成投入播出的,三臺備機(jī)是2010年安裝完成投入播出的。六臺發(fā)射機(jī)已使用多年,目前已進(jìn)入維修高峰期,現(xiàn)就我們碰到的一例特殊故障檢修過程,介紹給大家供參考。
該臺站播出中央七套節(jié)目的主用發(fā)射機(jī)伴音信號不正常,全是噪音。除電視機(jī)接收伴音輸出不正常外,前面板的指示燈、發(fā)射機(jī)輸出功率、圖像均正常。通過按DEV.的上、下鍵,前面板的音頻頻偏指示燈會跟隨相應(yīng)跳動變化。
從故障現(xiàn)象基本可以判斷,故障應(yīng)該出在激勵器的伴音中頻調(diào)制電路,伴音中頻調(diào)制電路原理框圖如圖1所示。伴音中頻調(diào)制電路主要包括音頻處理和中頻調(diào)制兩部分,采用直接調(diào)頻的方式,將輸入的音頻信號鎖相調(diào)制到頻率為31.5MHz的伴音中頻載波上,載波頻率受參考頻率控制。
通過按DEV.的上、下鍵,音頻頻偏指示燈會跟隨相應(yīng)的跳動變化,說明數(shù)字電位器 IC8(X9511WS)、 有源低通濾波器IC6(TL072)和放大檢波IC9(TL074)等音頻處理電路是正常的,極有可能是中頻調(diào)制部分出現(xiàn)故障。中頻調(diào)制部分電路如圖2所示,變?nèi)荻O管V2、V3、磁環(huán)線圈L32和場效應(yīng)管V5組成壓控振蕩器VCO。VCO輸出信號經(jīng)V6和V1放大,通過R277和C268耦合送至鎖相環(huán)芯片U8-4腳作為取樣信號,同時10MHz方波時鐘信號輸入到鎖相芯片U8-1腳作為參考信號。兩路信號通過內(nèi)部分頻、鑒相后輸出兩路控制電壓,輸出電壓經(jīng)過有源濾波器相減得到帶有鑒相頻率的直流電壓,經(jīng)低通濾波器R292、C182將鑒相頻率進(jìn)行抑制,從而得到純凈的直流控制電壓去控制 VCO的輸出頻率。單片機(jī)在開機(jī)時將控制命令輸入到鎖相環(huán)芯片,控制兩路信號的分頻比,當(dāng)兩路信號經(jīng)分頻后(鑒相頻率)輸出相位差一致時芯片認(rèn)為鎖定,停止環(huán)路頻率調(diào)整并通過U8-11腳輸出高電位作鎖定指示。
經(jīng)過處理的音頻信號(IC7輸出)疊加在VCO環(huán)路電壓上進(jìn)行直接調(diào)頻。振蕩器輸出頻率受單片機(jī)控制,音中調(diào)輸出頻率為31.5MHz。
V1 輸出的伴音中頻信號,經(jīng)V7放大后送至由L33、L39、C270、C271、C272組成的帶通濾波器,輸出電平為-17dBm。
斷開電源,拔掉激勵器音視頻輸入線和射頻輸出線,打開蓋子并清理電路板上的灰塵??紤]到發(fā)射機(jī)已運行多年,可能存在元器件老化而引起性能改變的問題,故先用眼睛觀察元器件是否有燒焦、鼓包現(xiàn)象。經(jīng)觀察未發(fā)現(xiàn)元器件有燒焦、鼓包現(xiàn)象。
考慮到前面板的音頻頻偏指示燈會跳動變化,初步判斷音中頻電路中的音頻處理部分應(yīng)該沒有問題,接下來就重點檢查中頻調(diào)制部分(圖1虛線下方)。在音頻調(diào)制電路中,U4(MAX4515)、IC10(LF356)采用+12V供電,IC7(TL072)采用±12V雙電源供電,鎖相芯片U8(MC145170)采用+5V供電。將激勵器從發(fā)射機(jī)上拆下來并接通220V交流電,待穩(wěn)定后用數(shù)字萬用表測量各個芯片供電腳電壓,得U4-4腳、IC7-8腳、IC10-7腳 11.8V,IC7-4腳-12.1V,U8-16腳 4.99V,與原理圖標(biāo)注的標(biāo)準(zhǔn)電壓基本相符,至此排除了芯片的供電問題。小功率穩(wěn)壓管在電路中也是比較容易出現(xiàn)異常的器件,場效應(yīng)管V5的漏極有一個6.2V /0.125W的穩(wěn)壓管V4,懷疑該穩(wěn)壓管被擊穿而拉低V5漏極電壓,進(jìn)而造成VCO電路輸出頻率產(chǎn)生偏移。用數(shù)字萬用表測量穩(wěn)壓管的負(fù)極對地電壓,得6.2V,因此判斷該穩(wěn)壓管也是好的。
圖1 伴音中頻調(diào)制電路原理框圖
檢查芯片IC10-6腳(TP11測試點)的鎖相電壓和鎖相芯片U8-11腳(TP12測試點)的鎖定電壓是否在正常范圍內(nèi),以判定中頻調(diào)制部分是否正常。若中頻調(diào)制部分正常,IC10-6腳的鎖相電壓應(yīng)在2.7~3.3V范圍內(nèi),U8-11腳的鎖定電壓應(yīng)在4.8~5V范圍內(nèi)。實際測量發(fā)現(xiàn),IC10-6腳和U8-11腳均為低電平0V,至此基本確定伴音全是噪音故障是由U8未鎖定造成。
從上面的分析知道, VCO輸出信號與10MHz基準(zhǔn)時鐘信號在U8內(nèi)進(jìn)行分頻、鑒相后輸出的兩路控制電壓,控制電壓送至芯片IC10,再由芯片IC10相減后在IC10-6腳應(yīng)該得到2.7~3.3V鎖相電壓,鎖相電壓控制VCO振蕩頻率,這是一個循環(huán)控制的過程。同時,在開機(jī)時U8需要得到單片機(jī)U9(PIC10F202)的控制命令才能鎖定,鎖定后U8-11腳應(yīng)在4.8~5V范圍內(nèi)。
在平時維修中遇到芯片某一管腳本該輸出高電平而實際測得低電平時,首先想到的是該管腳可能已被擊穿,到地阻抗為零引起。在檢修中發(fā)現(xiàn)U8-11腳和IC10-6腳為0V后,用萬用表電阻檔直接測量這兩個管腳到地阻抗,得IC10-6腳到地阻抗為兆歐級別,U8-11腳到地阻抗在100KΩ左右,因而排除了這兩個管腳被擊穿的可能。
IC10-6腳電壓受U8輸出電壓控制,實際測量得到IC10-6腳為0V并不能說明IC10已損壞,應(yīng)該向前排查U8未鎖定的原因。U8能否鎖定除了有兩路信號(VCO輸出信號和10MHz基準(zhǔn)時鐘信號)外還受單片機(jī)控制,接下來需排查VCO電路、10MHz基準(zhǔn)時鐘信號和單片機(jī)周邊電路,從故障現(xiàn)象和原理圖分析得知10MHz基準(zhǔn)時鐘信號應(yīng)該是正常的。于是用萬用表測量場效應(yīng)管V6的柵、源、漏極電壓和三極管V1的Vbe、Vc電壓,知V6、V1處于正常的放大狀態(tài),同時用烙鐵補焊VCO相關(guān)電路,重新上電測試,故障依舊存在,至此基本確定VCO相關(guān)電路也是好的。
根據(jù)原理圖知,U8-5腳與U9-1腳相連,U8-6腳與U9-3腳相連。用萬用表蜂鳴檔檢查U8與U9的連通性,將萬用表紅表筆接U8-5腳,黑表筆接U9-1腳,萬用表蜂鳴器發(fā)聲間斷不連續(xù),說明U8-5腳與U9-1腳未能可靠連接,存在虛焊現(xiàn)象。將萬用表紅表筆接U8-6腳,黑表筆接U9-3腳,萬用表蜂鳴器不發(fā)聲并顯示阻抗無窮大,說明U8-6腳與U9-3腳已斷路。于是用電烙鐵對U8和U9各腳進(jìn)行補焊,補焊完成后用萬用表檢查U8與U9是否可靠連接,在確認(rèn)可靠連接后給激勵器上電,
圖2 中頻調(diào)制部分電路原理圖
測試U8-11腳的鎖定電壓為5V,IC10-6腳鎖相電壓為3.3V,兩點電壓值均回到了正常的范圍,說明鎖相芯片已鎖定,伴音中頻調(diào)制部分電路恢復(fù)正常。最后將激勵器裝回發(fā)射機(jī)上電測試,伴音恢復(fù)正常,至此檢修完成。
綜上,造成該機(jī)播出節(jié)目伴音全是噪音的原因是由于鎖相芯片U8與單片機(jī)U9未能可靠連接,在開機(jī)時單片機(jī)的控制命令無法輸入到鎖相芯片,進(jìn)而無法控制VCO輸出信號與10MHz時鐘信號的分頻比,導(dǎo)致鎖相芯片無法鎖定,也就無法產(chǎn)生準(zhǔn)確的伴音中頻載波頻率,最終造成伴音全是噪音。
吉兆發(fā)射機(jī)激勵器包含的功能模塊比較多,有中頻板、射頻板、數(shù)據(jù)采集板、顯示控制板、電源板、激勵器功放等,平時應(yīng)該多學(xué)習(xí)各個模塊的原理,熟悉系統(tǒng)操作,在維護(hù)中把故障現(xiàn)象與電路原理聯(lián)系起來,根據(jù)各個模塊的功能縮小故障范圍,再根據(jù)信號流程逐級檢查,便能快速解決問題,減少停播率。