莊建琴

（作者單位：福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心401臺(tái)）

中波發(fā)射機(jī)的低頻控制信號(hào)在模擬音頻信號(hào)中加入了相位和幅度合適的直流分量，用于確定發(fā)射機(jī)載波輸出功率。當(dāng)輸入的模擬信號(hào)瞬時(shí)幅度大時(shí)，開通的功率放大器數(shù)目多，瞬時(shí)幅度小時(shí)，開通的功率放大器數(shù)目少。每個(gè)功率放大器輸出恒定的電壓幅度，經(jīng)功率合成器電壓合成，并經(jīng)槽路箱內(nèi)帶通濾波器濾波后輸出調(diào)幅度，從而實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制的目的。

1 數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)輸出控制邏輯

數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)輸出控制邏輯電路有兩路，一路由74LS08組成的與門電路N68A、C、D送到74LS30與非門電路N45A，再送到74HC14非門電路N57，產(chǎn)生數(shù)據(jù)選通門信號(hào)，另一路由N1～N3等幾個(gè)74LS05三態(tài)門電路進(jìn)行功率數(shù)據(jù)輸出，如圖1所示：

1.1 數(shù)據(jù)選通信號(hào)的產(chǎn)生

開機(jī)程序結(jié)束后，功率等級(jí)轉(zhuǎn)換信號(hào)和K1啟動(dòng)脈沖信號(hào)送到控制板，使控制板中由74LS30組成的與非門電路N45輸入端為高電平，由74LS08組成的與門電路N68A、C、D送到N45輸入端的電平為高電平信號(hào)，當(dāng)操作面板有升/降功率操作時(shí)產(chǎn)生輸出控制信號(hào)，上述這些電路產(chǎn)生的數(shù)據(jù)選通信號(hào)送到模擬輸入板（A35）上的74HCT273數(shù)據(jù)鎖存器N17和N18的11腳，控制74HCT273的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)輸出①。

數(shù)據(jù)選通信號(hào)有3種情況：一是開機(jī)時(shí)由控制板A38上的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器D50A產(chǎn)生的1.6 s K1啟動(dòng)負(fù)脈沖，在N15B-4腳為高電平時(shí)這個(gè)信號(hào)通過與門N15B送到N17、N18的時(shí)鐘信號(hào)輸入端觸發(fā)鎖存器；二是開機(jī)期間進(jìn)行高、中、低功率等級(jí)轉(zhuǎn)換時(shí)由控制板功率等級(jí)轉(zhuǎn)換電路N49A送來(lái)一個(gè)10 ms負(fù)脈沖，這個(gè)負(fù)脈沖觸發(fā)N17、N18，使N17、N18輸出的功率控制數(shù)據(jù)在不同功率等級(jí)間轉(zhuǎn)換；三是進(jìn)行升降功率操作或發(fā)生駐波比故障時(shí)，由控制板時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖串將持續(xù)送到N17、N18的時(shí)鐘信號(hào)輸入端，使N17、N18輸出的功率控制數(shù)據(jù)不斷更新，從而使發(fā)射機(jī)的輸出功率也隨之升高或降低[1]。

1.2 功率等級(jí)數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出

下面筆者以福建省廣播電視傳輸發(fā)射中心401臺(tái)遠(yuǎn)程正常以高功率開機(jī)的邏輯程序?yàn)槔M(jìn)行分析。開機(jī)命令經(jīng)過采集器發(fā)送后，發(fā)射機(jī)的控制板N43-3送來(lái)鎖定的高功率開機(jī)高電平信號(hào)，該電平作為總線地址由N1～N3組成的三態(tài)門打開，在進(jìn)行升/降功率操作時(shí)，再送到模擬輸入板（A35）的兩個(gè)數(shù)據(jù)鎖存器，其后端送到模擬輸入板的數(shù)據(jù)衰減器N8，控制N8-1輸出的模擬電平的大小，以達(dá)到改變輸出功率的目的。數(shù)字調(diào)幅（Digital Amplitude Modulation，DAM）發(fā)射機(jī)中控制功率的12位功率數(shù)據(jù)從3個(gè)邏輯三態(tài)門送到模擬輸入板X4插座的1～24腳，功率數(shù)據(jù)D1、D2在0.000～0.999之間變化。該數(shù)據(jù)信號(hào)有3個(gè)狀態(tài)——0、1或高阻，A38板上的功率數(shù)據(jù)最終送到板上的X4插座的1～24腳，奇數(shù)位為邏輯信號(hào)線，偶數(shù)位是邏輯地，X4再送到A35板[2]。

2 模擬輸入板中功率控制關(guān)鍵電路分析

模擬輸入板是這一控制環(huán)節(jié)的重要一環(huán)，它將輸入的模擬音頻（600 Ω平衡輸入）信號(hào)變換為復(fù)合（音頻+DC+72 kHz抖動(dòng)三角波信號(hào)）模擬音頻信號(hào)。其中音頻信號(hào)幅度的大小決定整機(jī)調(diào)制度的大小，直流電壓（為負(fù)壓）的大小決定整機(jī)載波輸出功率的大小。其原理如圖2所示：

2.1 功率數(shù)據(jù)鎖存電路

功率控制數(shù)據(jù)鎖存電路由數(shù)據(jù)鎖存器、鎖存器觸發(fā)信號(hào)的形成電路、邏輯電平轉(zhuǎn)換電路組成。

數(shù)據(jù)鎖存器是個(gè)8D觸發(fā)器，有公共時(shí)鐘端和復(fù)位端，每當(dāng)時(shí)鐘輸入端出現(xiàn)由低電平到高電平的轉(zhuǎn)換時(shí)，其上升沿將觸發(fā)各個(gè)D觸發(fā)器，使芯片的輸出端的邏輯狀態(tài)和輸入端一致，如果下一個(gè)觸發(fā)脈沖還沒到，這個(gè)狀態(tài)就一直保持，也就是被鎖存了，直到新的脈沖來(lái)臨才會(huì)改變狀態(tài)或者進(jìn)入清零狀態(tài)。

N17、N18這兩個(gè)芯片中使用的都是TTL信號(hào)，即低電平為0 V，高電平為+5 V，信號(hào)輸出后經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換，將電壓抬高，高電平變?yōu)?15 V，低電平不變，成為CMOS電平的信號(hào)，供N8使用。兩個(gè)芯片引腳情況如圖3所示：

功率控制數(shù)據(jù)鎖存器N17、N18的復(fù)位端是連接在一起的，復(fù)位信號(hào)來(lái)自控制板A38的J3-27，當(dāng)+8 V DC或±22 V DC電源發(fā)生故障時(shí)，一個(gè)低電平的復(fù)位信號(hào)送到A35J4-27，經(jīng)施密特觸發(fā)器D13E、D13D兩次反相整形電路處理后送到N17、N18的復(fù)位端，將鎖存器的輸出清零。

N17、N18的時(shí)鐘信號(hào)輸入端也連接在一起，這樣就構(gòu)成了鎖存器觸發(fā)信號(hào)的形成電路。

2.2 數(shù)字衰減電路

數(shù)字衰減電路由模擬乘法器AD7525組成，N8-4至15腳為數(shù)字信號(hào)輸入端，輸入信號(hào)為8421碼，N8至17腳為模擬信號(hào)輸入端。當(dāng)N8-4至7腳為1001、N8-8至11腳 為1001、N8-12至15腳 為1001時(shí)，即為最高功率限位，此時(shí)N8-1輸出的模擬信號(hào)等于N8-17腳輸入的模擬信號(hào)。當(dāng)然，最大功率還取決于R27（5 k）設(shè)定的最大載波功率參數(shù)，即N7B/5為-0.75 V左右，不同的機(jī)型N7B/5腳負(fù)壓略有不同[3]，模擬乘法器AD7525引腳如圖4所示：

正常情況下，鎖存器的觸發(fā)信號(hào)是來(lái)自控制板A38J3-25的數(shù)據(jù)選通信號(hào)。當(dāng)+8 V DC、±22 V DC低壓電源發(fā)生故障再被排除時(shí)，或控制板+5 V、+15 V、-15 V穩(wěn)壓電源從低壓電源開始合電到正常輸出時(shí)或發(fā)生故障再被排除時(shí)，A35J4-27端由故障低電平狀態(tài)變?yōu)檎８唠娖綘顟B(tài)，模擬輸入板中的與門N15D的13腳也隨之出現(xiàn)由低電平到高電平的變化；而當(dāng)本板+15 V穩(wěn)壓電源發(fā)生故障時(shí)，本板N1的10腳由故障狀態(tài)低電平變?yōu)殚_路狀態(tài)，+5 V電源通過R52給電容C71充電，這個(gè)充電過程使得+15 V穩(wěn)壓電源故障消除后由故障低電平信號(hào)延遲約3 ms變?yōu)檎５母唠娖?，隨后N15D的12腳電平也出現(xiàn)由低到高的變化。而當(dāng)N15D的輸入端12、13腳之一的電平出現(xiàn)由低到高的變化時(shí)，另一輸入端仍為高電平狀態(tài)，或者即使N15D的輸入端12、13腳的電平同時(shí)出現(xiàn)由低到高的變化時(shí)，N15D-11腳將輸出一個(gè)由低到高變化的電平，其中C70、R51、R50構(gòu)成微分電路，這個(gè)由低到高變化的電平經(jīng)微分電路微分后在晶體管V2的基極產(chǎn)生一個(gè)正尖脈沖，使V2短時(shí)導(dǎo)通，V2的集電極形成一個(gè)負(fù)脈沖。這個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)經(jīng)施密特觸發(fā)器N13F、N13C兩次反相整形電路處理后輸出的負(fù)脈沖就是自動(dòng)選通信號(hào)。由于發(fā)射機(jī)正常運(yùn)行期間N15B的5腳保持高電平，自動(dòng)選通信號(hào)通過N15B送往N17、N18的時(shí)鐘信號(hào)輸入端作為鎖存器的觸發(fā)信號(hào)。

3 故障案例分析

3.1 故障現(xiàn)象

北廣DAM 10 kW發(fā)射機(jī)，載波功率加到5 kW后再也不能升上去。

處理：先檢查模擬輸入板的P4、P6和P10的波形，這兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)的直流電平都正常后查A/D轉(zhuǎn)換板的輸入與輸出信號(hào)，發(fā)現(xiàn)該板的放大倍數(shù)過小，使得輸出到A/D轉(zhuǎn)換板的直流信號(hào)過小，引起原因不明。為使輸出合乎要求，把反饋電阻R67的阻值由10 kΩ提高到22 kΩ，該部分的電路如圖5所示，R67在N28上方，更改后，機(jī)器可以輸出10 kW。

3.2 故障現(xiàn)象

北廣ZF-DAM 10 kW發(fā)射機(jī)某頻率主機(jī)在運(yùn)行中突然掉功率，機(jī)器面板在高功率狀態(tài)下功率只顯示0.5 kW，切換到中功率狀態(tài)和低功率狀態(tài)都正常。先切換到備機(jī)播出，主機(jī)在假負(fù)載下這個(gè)現(xiàn)象依舊出現(xiàn)。

故障分析：因?yàn)樵诩儇?fù)載下故障依舊可以判斷和天線反射無(wú)關(guān)，通過觀察發(fā)現(xiàn)在高功率狀態(tài)下按降功率按鍵，功率指示又出現(xiàn)，顯示7.5 kW，再按升功率按鍵，功率指示又變?yōu)?.5 kW，可以確定數(shù)據(jù)輸出控制邏輯出現(xiàn)問題。

處理：檢查從控制板A38高、中、低功率等級(jí)的3個(gè)邏輯三態(tài)門送到模擬輸入板X4插座的1—24腳的功率數(shù)據(jù)變化情況。按升功率鍵后，在7.5 kW測(cè)控制板送來(lái)的X4-1到X4-23的數(shù)據(jù)都是高電平，即3.42 V左右，數(shù)據(jù)正常，變?yōu)?.5 kW后，再測(cè)4-1到X4-23的數(shù)據(jù)，都是低電平，即0.06 V，該數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)存器N17、N18輸入輸出，檢查TTL電平邏輯信號(hào)轉(zhuǎn)變到CMOS電平的信號(hào)每一腳的電壓值，最后再檢查數(shù)控電位器N8的CMOS電平的信號(hào)，經(jīng)過逐級(jí)測(cè)量比對(duì)信號(hào)，最終鎖定故障出現(xiàn)在N8（AD7525）芯片身上，通過更換故障芯片，問題得到解決。

4 結(jié)語(yǔ)

發(fā)射機(jī)的數(shù)據(jù)輸出控制是DAM系列發(fā)射機(jī)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，熟悉掌握其中的控制邏輯，在檢修過程中，能對(duì)發(fā)射機(jī)的故障進(jìn)行快速判斷和定位，這是檢修人員在維護(hù)過程中一項(xiàng)重要的技能，可更好地保障安全播出。

注釋：

①北京北廣科技股份有限公司ZF-10C 10 kW DAM中波廣播發(fā)射機(jī)技術(shù)說(shuō)明書。