賴少鋒

（廣東省721臺，廣東 河源 517001）

1 循環(huán)調(diào)制編碼板的工作原理

循環(huán)調(diào)制編碼板通過射頻電纜將12位數(shù)字音頻信息變換為控制功率放大級中的RF放大器模塊“開/關(guān)”的控制信號，使發(fā)射機產(chǎn)生相應的載波和調(diào)制電平。DCM50kW中波發(fā)射機使用了119個大臺階功放和5個二進制臺階功放，但模／數(shù)轉(zhuǎn)換板輸出的12位數(shù)字音頻信號是不能直接控制這124個功放模塊的開關(guān)的，循環(huán)調(diào)制編碼板的作用就是對12位的數(shù)字音頻信號進行編碼，產(chǎn)生控制124個功放模塊開關(guān)的控制信號，用來控制發(fā)射機輸出與復合音頻信號相對應的調(diào)幅波信號[1]。DCM50kW中波發(fā)射機使用了兩塊調(diào)制編碼器板，分別位于功放A/B箱的右下角的機柜中。其電路框圖如圖1所示。

1.1 循環(huán)調(diào)制編碼板電源

循環(huán)調(diào)制編碼板的工作電壓來自直流穩(wěn)壓板的+5 V電壓及“調(diào)制B-”電壓。+5 V電源裝有5 A的熔斷器F1，C78、C81組成濾波電容器，VD2為+5 V電源提供瞬態(tài)保護。

調(diào)制B-電源也有熔斷器F2保護，VD1為B-電壓提供瞬態(tài)保護，所有功放模塊的開關(guān)信號都通過一個電阻疊加到B-信號上進行補償。

1.2 數(shù)據(jù)輸入鎖存器

所有從模數(shù)轉(zhuǎn)換板來的12位數(shù)字音頻數(shù)據(jù)信號通過集成電阻排R115、R118組成的分壓器送到鎖存器的輸入端。

1.3 二進制臺階數(shù)據(jù)控制及鎖存電路

由鎖存器輸出的數(shù)據(jù)信號的低5位被送入二進制臺階數(shù)據(jù)鎖存器。二進制臺階數(shù)據(jù)鎖存器輸出端將信號送到一組或門并入倒相驅(qū)動器。

1.4 驅(qū)動二進制小臺階的或門

在所有“二進制臺階”和“大臺階”都開通而音頻信號正在增加時，二進制臺階會繼續(xù)按二進制增加的序列開通并使發(fā)射機的射頻輸出慢慢增加，當下一個“大臺階”開通時，使二進制臺階再一次全部關(guān)閉。因此，發(fā)射機的射頻輸出會突然跌落近似一個“大臺階”，然后“二進制臺階”再順序開通并增加射頻輸出。這種突然跌落的結(jié)果會使音頻輸入信號大到正峰應該切削時產(chǎn)生幅度為31/32“大臺階”的鋸齒波，而不是切削的平頂峰[2]。

“削波”信號是移位循環(huán)調(diào)制器接到第一個不存在的調(diào)制編碼輸出（即第120個功放），當?shù)?20只功放開通信號發(fā)生時，移位循環(huán)調(diào)制器內(nèi)部產(chǎn)生一個高電平信號，使削波信號為高電平。該信號使二進制小臺階的輸出都保持高電平，而不受低5位數(shù)字信號變化的控制，從而避免了正峰削頂時產(chǎn)生的鋸齒波現(xiàn)象。

1.5 大臺階數(shù)據(jù)編碼及鎖存電路

12位音頻數(shù)據(jù)的高7位被輸入只讀存儲器。在50 kW機器中的大臺階數(shù)字音頻信號只取1—7位碼。第8位用于更高功率等級的發(fā)射機[3]。

1.6 二進制及大臺階反相驅(qū)動器N1—N32

反相驅(qū)動器給功放模塊傳遞開關(guān)信號，每只驅(qū)動器控制兩個功放模塊。這些驅(qū)動器能高速驅(qū)動大容性負載。反相驅(qū)動器輸入端的網(wǎng)絡能改善輸入脈沖的上升和下降時間，而輸出端送到一電阻分壓器。該分壓器的一個電阻并聯(lián)一個“加速”電容，用于改善脈沖的上升及下降時間，另一個電阻接到B-電源上。由于功放模塊的開關(guān)控制電壓的變化，將引起功放的開關(guān)時間的變化。功放的開關(guān)時間還取決于模塊的負載，即開通模塊的個數(shù)。適當調(diào)整B-電壓，能減少發(fā)射機射頻輸出包絡波的尖峰和缺口現(xiàn)象。

循環(huán)調(diào)制編碼板將電路中的數(shù)據(jù)輸入鎖存器、二進制臺階數(shù)據(jù)控制器、大臺階編碼器、大臺階鎖存器等部分集成在兩片可編程邏輯門陣列（Filed Programmable Gate Array，F(xiàn)PGA）中，同時加入了移位循環(huán)器和故障自動補碼器，大大地提高了發(fā)射機整體的集成化水平及運行的高可靠性，目前已運用于數(shù)字調(diào)制的新型中波發(fā)射機，是中波發(fā)射機的一次大的技術(shù)革新[4]。

2 循環(huán)調(diào)制編碼板的調(diào)試

從循環(huán)調(diào)制編碼板的原理可知，循環(huán)調(diào)制編碼板的正常與否，關(guān)系到發(fā)射機功放模塊的使用壽命及發(fā)射機的運行指標。近幾年來，隨著數(shù)字調(diào)制發(fā)射機的廣泛使用，發(fā)射機生產(chǎn)廠家在發(fā)射機出廠時只進行了粗調(diào)，在發(fā)射機的安裝及日常的維護中，還需要依靠技術(shù)人員對整塊循環(huán)調(diào)制編碼板進行細調(diào)，確保發(fā)射機正常運行，技術(shù)指標達到“甲”級標準。發(fā)射機實物如圖2所示。

圖2 循環(huán)調(diào)制編碼板實物圖

2.1 靜態(tài)檢查

對循環(huán)調(diào)制編碼板進行靜態(tài)檢查，首先檢查兩塊調(diào)制編碼板有無缺件、虛焊、漏焊及集成電路插反、插錯、插偏和晶體Y1（100 MHz）插反等裝配錯誤現(xiàn)象，檢查X10-1/2（B-）和X10-6/7（+5 V）是否對地短路；檢查元器件與機器其他部分的連線是否有錯誤、扁平線是否壓反、壓連、壓偏以及所有連接器接插是否牢靠；撥碼開關(guān)S1都應撥在“斷”的位置[5]。

2.2 低壓調(diào)試

對循環(huán)調(diào)制編碼板加低壓，兩塊調(diào)制編碼板的X10-6/7上應有+5 V（4.9～5.1 V）電壓，不能太高，否則調(diào)制編碼板上的集成電路EPM7128SQC160-10和EPF10K50SQC240-1過熱容易損壞。X10-1/2應有-2 V的“B-”電源，關(guān)低壓，檢查N40芯片是否插上。

開低壓，此時D67（聯(lián)鎖打開）燈亮（綠色），D69（PA關(guān)閉）燈亮（紅色）；把撥碼開關(guān)S1的PA（ON/OFF）撥到“ON”位置，D70（PA打開）燈亮（綠色），說明循環(huán)調(diào)制編碼板加低壓調(diào)試正常。

如果加低壓時D68（聯(lián)鎖關(guān)閉）指示燈為紅色，說明“電纜聯(lián)鎖”有故障，應檢查相關(guān)電路或連接電纜。

2.3 循環(huán)調(diào)制系統(tǒng)檢查

循環(huán)調(diào)制系統(tǒng)（兩塊循環(huán)調(diào)制編碼板）將模數(shù)轉(zhuǎn)換板來的12位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為124塊功放單元的控制信號。

加高壓前，兩塊熔斷器組件板上的F1—F8都應斷開。以A板為例，開機加高壓，隨著升/降功率的調(diào)整，板上的指示燈（D1—D62）應有相應的指示。在S1中“循環(huán)調(diào)制”置OFF、“功放控制”置ON、控制板中S1置在ON（PA打開）時，D1—D62應隨著“功率”的升高逐個點亮。當“功率”升至最大，調(diào)整浮動載波控制板上的R101，使D1—D25點亮。此時，相應的25個輸出端應都為-1 V（參考值）電壓，B-電源應為-4 V。如有異常，通過調(diào)整浮動載波控制板上的R84和R85，使調(diào)制編碼板上的B-電源為-4 V。按“降功率”鍵，使D1—D25逐個熄滅，測量B-電源應從-4 V（-3.7～-4 V）連續(xù)變化到-2 V（-1.7～-2.0 V）。如果變化規(guī)律不對，可通過直流穩(wěn)壓電源板上的R36和R37以及浮動載波控制板上R84與R85的配合調(diào)整達到上述要求。

按“升功率”鍵，使D1—D25全部點亮；將S1中“循環(huán)調(diào)制”置ON位置，表示編碼板處在循環(huán)工作狀態(tài)，D1—D25應以D2—D26、D3—D27……的順序移動；哪25個燈亮，它們所對應控制的25塊功放單元是處在工作狀態(tài)，說明循環(huán)工作方式正常。

拔下X1—X8中任意一個插頭，機器應關(guān)機（掉高壓），板上“聯(lián)鎖關(guān)閉”指示燈D52應為紅色。同時，LCD觸摸屏上“電纜聯(lián)鎖”應為“故障”。按“開機”鍵時，高壓控制回路不動作，表明“電纜聯(lián)鎖”故障檢測功能正常。B板的調(diào)試與A板相同，這里就不再贅述。

2.4 循環(huán)調(diào)制調(diào)整

按“降功率”鍵，使發(fā)射機輸出功率為0。斷高壓后，安裝熔斷器組件板中所有的熔斷器。

按“開機”鍵上高壓，按“升功率”鍵，使A/B功放箱分別只有1～3個功放模塊于工作狀態(tài)（準備小功率狀態(tài)下進行循環(huán)）。將循環(huán)調(diào)制編碼板上S1中“循環(huán)控制”置ON，三個循環(huán)工作指示燈按順序移動。在循環(huán)過程中，觀察電流指示應沒有明顯的變化，待一個循環(huán)完成后，按“升功率”鍵，使A/B功放箱工作的功放模塊升至7～10塊，觀察電流指示（在此功率狀態(tài)下）應沒有明顯的變化；待一個（或兩個）循環(huán)完成后，按“升功率”鍵，使輸出功率達到最大（2×25塊功放單元工作）。此時，功放電流為236 A，實際輸出功率應為50 kW。

觀察一個（或兩個）循環(huán)，功放電流和輸出功率都不應有明顯變化。反復關(guān)/開機兩次（額定輸出功率下），機器應能正常工作。如有異常，處理相應的故障。

3 調(diào)制編碼板常見故障

3.1 調(diào)制編碼板無輸出

調(diào)制編碼板無輸出，是調(diào)制編碼板常見的一種故障。S1撥碼開關(guān)“PA”置“OFF”，晶體Y1、集成電路EPM7128SQC160-10、EPF10K50SQC240-1等損壞，模數(shù)轉(zhuǎn)換板無輸出信號或兩者之間的連接電纜有問題，外來的“功放關(guān)閉”信號等，都可導致調(diào)制編碼板無輸出。

3.2 工作狀態(tài)燈不循環(huán)或循環(huán)一段時間就停止

造成循環(huán)調(diào)制編碼板控制功放模塊開/關(guān)（工作燈亮/滅），不循環(huán)或循環(huán)一段時間就停止以及循環(huán)時有帶燈現(xiàn)象的原因如下：

（1）模數(shù)轉(zhuǎn)換板上的分頻數(shù)不對、調(diào)制編碼板上的晶體損壞或選取不當，因為發(fā)射機的載頻不同對分頻數(shù)要求也不一樣；

（2）集成電路1441（EPSC1）損壞；

（3）S1撥碼開關(guān)是否置“循環(huán)ON”位置，同時集成電路EPM7128SQC160-10的160腳應懸空（高電平）；

（4）在不循環(huán)時出現(xiàn)工作燈亮現(xiàn)象，可能是晶體選用不合適（正常是100 MHz）或EPF10K50SQC240-1性能不好造成。

3.3 循環(huán)調(diào)制指示故障

循環(huán)調(diào)制編碼板輸出正常，但個別指示燈不亮，可能是發(fā)光管焊反、損壞或與其串聯(lián)的電阻等故障所致。

3.4 個別功放單元不工作

個別功放單元不工作，但循環(huán)調(diào)制指示燈正常（亮），可能是驅(qū)動器DS0026以及和它相關(guān)的器件有問題。

個別功放單元不工作，同時指示燈也不亮，說明N28—N33（4LS245）或者是10K50（EPC6Q240）的輸出端有故障，如虛焊、漏焊等。

如果出現(xiàn)大臺階報警，同時功放單元也指示故障，但不自動退出、自動替補（現(xiàn)象是功放電流擺動），說明是N34—N39（74LS245）或者是EPF10K50SQC 240-1的輸入端有故障，如虛焊、漏焊等。

4 典型故障處理實例

4.1 故障現(xiàn)象

某臺DCM50kW中波發(fā)射機在正常工作時，技術(shù)人員觀察到每間隔一段時間，發(fā)射機會出現(xiàn)功率下降后又回升到額定功率的現(xiàn)象。發(fā)射機無故障報警，其他各項技術(shù)參數(shù)正常。

4.2 故障分析

根據(jù)現(xiàn)象分析，故障的產(chǎn)生可能有如下幾種原因：

（1）功放模塊有故障；

（2）熔斷器板有保險管開路；

（3）循環(huán)調(diào)制編碼板上的輸出驅(qū)動電路有故障。

4.3 檢查處理

當循環(huán)調(diào)制編碼板的模塊故障檢測電路的輸出端XS15—18檢測到低電平（功放模塊正常時為高電平）時，它會在發(fā)射機面板上，使大臺階或小臺階故障報警指示燈變紅色，并對故障的功放單元自動進行補碼。由于發(fā)射機未發(fā)現(xiàn)故障報警，所以故障原因（1）可排除。利用數(shù)字萬用表對熔斷器板進行測量，各保險管正常，所以故障原因（2）可排除。

最后，把查找故障的重點放在循環(huán)調(diào)制編碼板上的輸出驅(qū)動電路上。檢測方法是將發(fā)射機功率降至只剩一塊功率板工作，進行循環(huán)，利用示波器觀察輸出功率的波形。當編碼板上的模塊工作指示燈循環(huán)到V28、V29時，示波器上輸出功率波形的幅度變成了一條直線，即無功率輸出。查看圖紙分析，故障可能出現(xiàn)在V28、V29的開關(guān)信號驅(qū)動輸出的公共電路部分，即芯片N19（A，B）5111，如圖3所示。用萬用表測量5111的輸入、輸出信號，發(fā)現(xiàn)2，4腳有輸入，5、7腳均無輸出，說明5111芯片已壞。更換同型號的芯片后，開機試驗，其5、7腳有輸出信號，觀察功率穩(wěn)定，發(fā)射機正常工作。至此，故障排除。

圖3 調(diào)制編碼板TTL電平轉(zhuǎn)換部分電路圖

5 結(jié) 語

循環(huán)調(diào)制編碼板工作狀態(tài)的正常與否，直接影響發(fā)射機的播出功率和播出指標。因此，在日常的維護檢修中，技術(shù)人員熟練掌握調(diào)試及維護技巧，可以大大提高工作效率，保障發(fā)射機高質(zhì)量播出，確保安全播出。