TSD-10中波全固态数字调制调幅发射机概述

贵州省广播电影电视局七六三台 丁照祥

TSD-10中波全固态数字调制调幅发射机概述

贵州省广播电影电视局七六三台 丁照祥

文章简述了TSD-10中波全固态数字调制调幅发射机的基本工作原理，幅度调制的基本方法以及常见故障现象及其分析处理。

TSD-10中波；全固态数字调制调幅；发射机；概述

一、前言

图1 调制编码器工作框图

图2 风机故障处理流程图

图3 缺相故障处理流程图

20世纪70年代末就开始使用脉宽调制幅中波发射机，因为此机是蒸发冷脚和吹风冷脚，故障率高耗电量大。记得有一年耗用FU-101Z管几十只无法完成上级交给播出任务。我台特向上级请示在20世纪90年代初换了新机子，使工作得到了保证。随着广播设备的发展在98年在上级的支持下又购了TS-01B全固态中波发射机，2004年又新进了一台TSD-10中波全固态数字调制调幅发射机。TSD-10中波全固态数字调制调幅发射机是将全固态和数字调制两种先进技术融于一体。相比较其它调制类型的发射机具有优良的音频质量、整机效率高、稳定性高及维护方便等优点。目前，该机已经成为我国新一代的广播发射设备的中波发射机主流产品。

二、TSD-10中波全固态数字调制调幅发射机的基本工作原理

TSD-10全固态数字调幅发射机的组成部分是：射频系统部分、数字音频系统部分、控制系统部分和电源供电系统部分。射频系统部分的主要功能是：产生高稳定的载频信号，且逐级放大，并且在数字音频编码信号的作用下，进行大功率的D/A转换，音频调制信号通过A/D转化器变为12bit的数字音频信号，再经由编码器进行编码，然后变成48个功放模块的开通与关断的控制信号。产生具有量化台阶的调幅波，然后由带通滤波器进行光滑处理，滤除不需要的音频频带外的各种杂散信号，产生典型的振幅调制波输出。振矩形波产生器，是S62.5KHZ石英晶体稳频多谐振荡器，产生占空比0.5矩形波。为了保证脉冲载频稳定，采用晶体稳频的振荡线路。矩形波经过5BG6的导通截止S恒定电流对5C5进行充放电形成线性好而对称的三角波，三角波和声频信号相加，触发比较器即形成被声频调制的宽度不同的脉冲串。脉宽发生器是发射的心脏，是三大指标的主要因素之一。工作频率与否稳定，是整个发射机的关键，射频激励源是一个以高稳定度的晶体振荡器的输出信号作为基准型号的锁相环频率合成器。

三、TSD-10中波全固态数字调制调幅发射机幅度调制的基本方法

数字幅度调制的步骤可分为音频信号处理部分、模数转换部分、调制编码器部分和数模转换部分。

1.发射机幅度调制的音频信号处理

音频信号输入到音频处理器之后，经过滤波器，与一个负直流信号相加作为本机的载波分量，形成一个“音频+直流+抖动”的输出信号送A/D转换器进行转换；同时，此信号同时也受到控制器送入的关功放（PA OFF）信号和功率控制信号的控制，从而实现升降功率的有效控制。其中，音频决定发射机的调制电平，而直流则决定发射机的载波功率。

2.发射机幅度调制的模数转换

模数转换就是将经过处理的音频调制信号，转换成12bit的数字音频信号，再送到调制编码器进行编码处理。在进行A/D转换时，务必要对输入的模拟量进行相应的取样，再把取样数值转换成对应的数字进行输出。A/D转换全过程有取样→保持→量化→存储→传递五个步骤所组成。在数字发射机中，A/D转换器集成电路芯片中包含了取样、保持、量化和存储的全部电路。

3.发射机幅度调制的调制编码器

调制编码器通过射频电缆接收由A/D转换送来的12bit的数字音频信号，这些直接或间接作为对射频功放的开关控制信号。如图1所示。

4.发射机幅度调制的数模转换

数模转换一般分为两个步骤：(1)按照取样时钟周期的数字信号来开通功率放大器，并且在组合器里进行合成，从而得到一个有量化台阶的射频信号；(2)对量化的信号，通过带通滤波器进行滤波处理，滤除掉量化台阶等不需要的成份，从而得到通常平滑的已调波。

四、TSD-10中波固态数字调制发射机常见故障解析

1.风机故障

故障现象：低、高压电源开启均显示正常，按开机键不能开机，风机故障灯红色灯亮。

分析：

风机故障属于一类故障，所以在故障排除前，不能开机。应该先判断是因为风机保护动作还是监测显示扳（A32板）监测显示电路误动引起作，可测量风机保护电路输出信号是否正常来判断。若正常，则是A32板监测保护线路输出误故障电平，应在A32板上查找故障点。若是输出故障信号，就要注意到风机保护电路有两个即：转速保护和温度保护，首先要判断是哪个保护引起故障。再测量相关电路和逻辑电平是否正常，缩小故障范围。

处理：

1）测量A4板J卜9为低电平，可确认A4板中有保护电路动作。

2）测量N2：B-2脚电平为5V，测量N2-14脚电平为0V，表明是风机转速保护动作引起。

3）查看风机本身运行是正常的，可就是开不起机。接着检查单稳态触发器D3：A有无正常触发和工作。测量93：A-13脚为恒定低电半，表明D3：A不在正常I：作状态，可能是由于B端无上升沿触发或93：A本身有故障。

为了确认原因，测最风机上感应纸不对准探头时N2：A-6脚为5.0V，N2：A-7脚为4.2V。再测量风机上感应纸对准探头时，N2：A-6脚和7脚电压仍为5.OV和4.2V。

根据工作原理分析，上述情况就明显不对了!风机上感应纸对准探头时，N2：A～6脚电压必须低于7脚电压，大约为3.9V。怀疑可能光敏元件故障；感应纸脱落或与探头位置产生偏差，不能对准：或光敏耦合器被粉尘覆盖而失去作用。

4）清除感应纸上的污垢.再调整感应纸和探头位置，使其对准时N2：A-6脚电压为3.9V，N2：A-7脚为4.2V；此时风机卜感应纸不对准探头时N2：A-6脚为5.0V，N2：A-7脚为4.2V。这样风机转动时，就可在N2：A-l脚不断出现上升沿来触发N3：A处于暂态了。

5）重新开机，发射机运行正常，故障即排除了。

图2所示为风机故障处理流程图。

2.电源故障

故障现象：电源过流红灯亮，高压开关合上后自动关断，重开一次后又再次关断。

分析：TSD-10发射机中的高压泄放电路是在关机后才开始工作的，其目的是在发射机关机后，通过可控硅来泄放发射机内的高压电源部分大电容所储存的能量，避免大电流流入高压电源而危害设备。在发射机正常播出时，可控硅不导电，泄放电路处于关闭状态。如果可控硅在发射机高压过程中保持通电，那么泄放电路即开始工作，那样就会造成发射机检测到有过流产生，并发出因为“电流过荷”的指示而不能正常开机。如果只是通过断开泄放电路来让发射机开机工作，那么，发射机就会因此失去泄放电路的保护功能，从而危害设备安全。

处理：因为真空开关只在发射机上高压时才开始动作，所以，只要在发射机的输出端装上一个真空开关的常开点，把真空开关的输出端和天线连接上，这样就可以排除这种故障。

3.缺相故障

故障现象：发射机能正常开机，但是运行中突然保护动作关机，检测显示板（A32）的缺相指示灯显示故障。

测试100Hz失真度指标时，不开机，主电源缺相红灯亮。检查与分析：TSD-10发射机的高压电源部分是使用12相全波整流的，整流后的波纹分量为600Hz，如果有一相或二相不平衡，甚至缺相，整流后就有频率为100Hz的波纹分量产生。发射机的缺相故障监测电路，是通过监测是否存在较长时间的100Hz波纹分量来判断是否有故障存在。正常的发射机在输出功率为11kW时，测100Hz失真度须将调幅度加到110%，发射机才启动保护动作关机，A32板出现缺相故障指示。由此判断造成不能测100Hz失真度的原因是缺相故障检测过于灵敏。

处理方法：缺相故障检测灵敏度通过A32板上的电位器RP23来调节，适当调节RP23后，使发射机能顺利进行100Hz失真度的测试。RP23调节过程：①把RP23调到尽头（顺时针调节）；②开发射机，使输出功率达到11kW；③用测试仪加100Hz、调幅度为110%的音频信号；④慢慢调节RP23（逆时针调节），直到发射机启动保护动作关机，A32板上“缺相”红灯亮，然后反转RP23一圈。图3为缺相故障处理流程图。

4.门联锁故障

故障现象：监测显示板（A32）上的故障指示灯全部正常（全绿），没有任何故障指示，但发射机不能正常开机工作。

分析：TSD-10发射机的门联锁环路是由电源柜、主机柜、网络柜前门下端的3对行程开关及电源柜、网络柜后面接地棒架上的两对行程开关串联组成的。其中一路线路是由A30板J4-5起经5只开关后接地，如果这一路联锁线断路，那么面板上的“门联锁”指示灯红灯亮，发射机则无法开机工作；而另一路线路由A30板J4-2开始，经过5只开关后连接到TR6-⑧脚，再连接到K4-②脚，如果这一路线连接不通，那么面板上的“门联锁”指示灯红灯不亮，发射机无法也开机。造成第二条线路不通的原因还有：门开关有故障、门开关偏移、网络柜或电源柜后接地棒脱离固定架、行程开关接触不良或者第二条线路有断路发生等等。

处理：(1)首先关掉低压开关，然后用万用表（调至“Ω”挡）测量A30/J4-5与TB6-⑧两端，发现阻值很大（正常值应小于十几Ω），则判定系线路断路不通，接通线路即可。(2)对所有的门开关进行逐一检查、检查接地棒是否移位？检查线路是否有断路？如是电源柜门开关损坏失效，更换开关后即可排除故障。TSD-10发射机的门联锁电路比较特殊，当监测显示板（A32）上的故障指示灯全部正常（全绿），没有任何故障指示，但发射机不能正常开机工作时，要想到导致此现象的原因可能是门联锁的故障。门联锁故障在发射机的日常检修维护中出现频率较高，所以要予以高度重视。

五、结束语

TDS-10中波全固态数字调幅发射机是广播发射中的新设备，在实际运行中难免会遇到这样那样的故障，只要我们充分了解该机的工作原理，在平时的工作中随时注意设备的运行状态，发生故障时，认真分析原因，对照工作原理及时排除，就完全可以保证发射机的正常工作。这是多年来维护发射机的经验总结。

[1]叶隽,彭韬.TSD-10发射机典型故障分析及解决[J].电视技术,2003(8).

[2]郭伟.全固态中波发射机数字幅度调制的基本方法[J].山西电子技术,2004(6).

[3]张树云.TSD-10数字调幅发射机常见故障分析与排除[J].青海科技,2007(1).

[4]姜涛,李志华.TSD-10中波固态数字调制发射初风机、功放温度监测板(A4板)工作原理及实例故障解析[J].科学与财富,2010(2).

丁照祥（1954—），男，工程师，现供职于贵州省广播电影电视局七六三台。