调频发射机各种预加重电路的介绍与分析

金明杰

调频广播有两种最基本的设备电路：(1)预加重，(2)调制峰值限幅。FM峰值限幅可以在播音室输出至FM激励器输入之间的链路中的任何地方完成，但是预加重加在哪里是更关键的，预加重网络在错误的地方加入，可能会使接收到的信号失真和噪声增大。

一般音频信号频谱中，各频率能量分配是低频的频谱分量振幅大，高频的频谱分量振幅小。从发射机到接收机鉴频器的输出端，所经过的通路中，附加到信号上的噪声和干扰在频谱内均匀地分布，在某些情况下，甚至会随着频率的提高而增大。因此在接收机输出端所得到的信杂比，高频端要比低频端要小很多，为了克服这一缺点，不论是老式还是新式发射机都在调制之前采用预加重的方法，人为地将调制信号的高频端的信号电压升高(实质上，是将低频端的信号加以衰减)，增大了音频信号的高频分量的振幅。这样以来，在接收机鉴频器输出端对所有调制信号信杂比保持一样。但是预加重会在接收机输出端引起音频信号的严重失真，这就要求必须在接收机鉴频输出端与低频放大中间加一个去加重网络，相应地将高频分量加以衰减，以恢复原来音频信号的频率特性，使发射机与接收机的总频率特性符合要求。

无源式预加重

在电子管发射机和晶体管发射机中，一般都采用无源式预加重和去加重网络。预加重网络的时间常数通为T=50微秒。网络电路如图一所示，图中R1远小于电阻R并且对所有调制频率，R1也小于1／ΩC，Ω为角频率，Ω=2πF，F为调制频率。因此，通过R1的电流和R1的电压降决定于RC并联网络的阻抗。随着频率的提高，RC网络的阻抗减小，R1上的电压就提高。

在去重、加重网络中，时间常数T用微秒表示。T=R*C式中R的单位为欧姆，C的单位为法拉。通常取R=250KΩ C=200微微法。或R=51KΩ，C=1000微微法。

在接收机中，用来衰减高频的去加重网络如图二所示。图中的电容器的容抗1／ΩC随着频率的升高而减小，因此C上的电压也随着频率的升高而降低了，去加重的时间常数和加重的时间常数一样也为T=R*C=50微秒，通常R=51KΩ C=1000微微法。音频电压经过预加重网络后，高频提高数值用分贝数表示公式为：101g(1+39.45f2T2)。

式中f为音频信号，单位赫芝。

T为加重时间常数，单立微秒。

T=RC=50微秒时，将音频信号由60Hz～15KHz代入上式结果为表一o

根据以上计算后画出曲线如图三所示。由曲线图可以看出去、加重时间常数T=50μs时，从400Hz开始加重、去重。

有源式预加重

有源式预加重网络电路，一般采用运算放大电路和阻容元件组成。

1、菲利蒲发射机预加重电路

菲利蒲100W发射机预加重电路，由LM301的负反馈放大电路来完成，C5、R7、R9、R10组成预加重曲线，C5决是预加重的时间常数，R7改变预加重曲线(放大量)。由C5、R7、R9、R10组成预加重时间常数为50μs。K为预加重开关，闭合时，预加重接通。断开时，预加重末接入。LM301的放大量的大小改变预加重曲线，因为放大倍F=R12／(R10+R7)=47K／(8.2K+10K)，所以改变R7的阻值，也就改变了LM301的放大倍数，也就改变了预加重曲线。

鞍山广播设备厂生产的100W调频广播发射机与菲利蒲100W调频发射机预加重电路完全一样。

2、陕西广播设备厂1KW调频发射机预加重电路

预加重由LF353的负反馈放大电路来完成，C5、C6、R14、R13、R12、RP3组成预加重曲线，C5、C6决是预加重的时间常数，RP3改变预加重曲线(放大量)。S3为预加重开关，S3的1为OFF、2为90N，预加重时间常数为50μS；S3的1为ON、2为OFF，预加重时间常数为25μS；S3的1为ON、2为ON，预加重时间常数为75μs。LF353放大量的大小改变预加重曲线，因为放大倍F=R14／(R13+R2+RP3)，所以改变了RP3的阻值，也就改变了LF353的放大倍数，也就改变了预加重曲线。

哈里斯3.5KW

调频发射机预加重电路

哈里斯3.5Kw调频发射机预加重设置为四档；关、25us、50us或75us。由DIP开关S1的不同选取来实现，该开关仅标有“ON”，它表示逻辑低或“0”(同原理图中的关闭开关)。表2给出了S1每一个开关的工作模式。激励器可以按平坦响应，25us，50us或75us预加重等模式工作，表2中的每一种预加重选择由S1—2和S1—3来实现，开关位置见图6—1，数字立体声发生器模块运输时被设为无预加重，当二个开关都在ON时为75us预加重。模块在出厂时设加5us预加重。

哈里斯3.5KW调频发射机预加重网络是由74AC151和预加重开关S1-2、S1-3，R1、R2来实现的，74AC151为8输入多路输出选择器，预加重开关S1-2是OFF、S1-3是OFF，预加重时间常数为25us；预加重开关S1-2是OFF、S1-3是ON为无预加重；预加重开关S1—2为ON、S1—3为OFF，预加重时间常数为50us；预加重开关S1-2为ON、S1-3为ON，预加重时间常数为75us。

S1-2、S1-3为手动预加重网络设置开关，也可通过对SO、S1、S2进行数控，进而对74AC151对预加重网络、DEV(频偏)、MAX DEV(最大频偏)、PLL(锁相环)、AES(数字音频输入)进行设置，平衡端E选择低电平74ACI 51才能有效工作。E为高电平时，输出保持相应的电平。

陕广3KW、5KW、10KW

调频发射机预加重电路

陕西广播设备制造厂的调频10KW、5KW、3Kw调频发射机，配备的是日本NEC公司的NEC-HP1210激励器，其预加重电路如图七所示。

预加重由UPC259C负反馈放大电路来完成，100K、1K、30K、5K电阻和K1、K2、K3及两只1000P电容组成预加重曲线，1K、30K、5K电阻和K2、K3及两只1000P电容决是预加重的时间常数，改变5K电位器决是预加重曲线(放大量)。K1为预加重开关，K2为预加重时间常数为50uS的加重选择开关；K3为预加重时间常数为25us的加重选择开关；K1、K2都闭合，预加重时间常数为75us。UPC259C放大量的大小改变预加重曲线，所以改变了5K的阻值，也就改变了UPC259C的放大倍数，也就改变了预加重曲线。