王呼达古拉,于洪涛,赵乌云,宋鹏
1.内蒙古新闻出版广电局通辽735 发射台,内蒙古通辽 028000
2.内蒙古新闻出版广电局通辽广播发射中心台,内蒙古通辽 028000
3.内蒙古新闻出版广电局扎鲁特751 发射台,内蒙古扎鲁特旗 029100
双激励器作为全固态调频机的关键设备,调频发射机对信号的处理基本上都是在双激励器中完成的。正是由于双激励器完成了大量的信息处理任务,它的电路组成非常复杂,加之其结构多是采用分立元器件所构成,所以故障率的发生也相对较高。因此,加强对全固态调频机双激励器的故障分析与维护修理工作,是现场技术人员工作中所必须重视的重要环节。
传统的电视调频机,是将信号源送来的音频、视频信号经过各种必要的处理,调制成高频信号,再由电子管放大器进行功率放大,最后通过发射天线辐射出去。这类调频机普遍具有制造复杂困难、成本高、耗电多以及维修费用高等缺陷。而全固态调频机,是结合国内外先进技术,依据未来广播电视发射的发展趋势所研制而成的。
全固态调频机不仅工作电压很低,在播出过程中即可检修或更换功放单元;而且其输出级是由一定数量的功放单元合成,为并联工作形式,功放单元即使发生故障也只会降低少量的输出功率,而不会造成整机的停播。因此,全固态调频机没有必要采用主备机工作方式,可以采用双激励器单机工作方式,或者采用双激励器双机并联工作方式,占地面积也大为减少。综合而言,全固态调频机是一种技术先进、操作简单、维护方便、占地面积少以及性能可靠稳定的设备。
以某3kW 全固态调频机为例,它主要由双激励器(主用激励器和备用激励器)、末级功放装置、供电单元、显示单元、合成和输出装置这几部分所组成。其中,双激励器是由中频调制器、数字基带处理、上变频、功率放大、监控、开关电源以及冷却等功能单元所构成。双激励器的控制工作原理为:
全固态调频机提供了主备激励器的互锁功能。当主激励器工作时,备激励器被封锁,射频同轴继电器不得电,且常闭接点接通,同时使双激励切换板上的J1动作,音频与视频信号通过J1和J2输入到主激励器中;当主激励开关设置在备激励器位置时,备激励器工作,主激励器被封锁,同时射频同轴继电器得电,常开接点接通,同时使双激励切换板上的J2动作,音频信号和视频信号通过J1和J2输入到备用激励器上。主激励器和备激励器的切换操作均是通过控制面板进行。
1)故障现象
故障主要表现为接收图像经常拉道。
2)分析与处理
如接收图像拉道,而监视器图像良好,这就说明拉道是由于调频发射机引起的。经过观察发现,主激励器和备激励器的输出功率均随着拉道的发生而摆动,再观测输出信号的波形,发现拉道时波形上会出现许多无规则的干扰脉冲,且是随机出现的。逐级向前进行测量,双激励器的输入端都存在这一现象。虽然箝位放大器的输出波形正常,但经过输出电缆后,质量就变差了,所以故障肯定发生在箝位放大器与变频电路之间的连接电缆上。经检查发现,电缆接头内的芯线已断,但尚未完全脱离,开机后电缆随着调频发射机的振动,就产生了信号时接时断的现象,导致了图像拉道问题,将电缆修复后图像拉道即可消除。
工作实践证明,由于双频激励器的高频信号接头因时常拔插,很容易造成芯线断线或接触不良的故障。轻者会导致图像拉道问题,并影响到播出质量;重者甚至会造成信号的中断,造成播出事故。因此,应经常定期性的检查与维护双激励器的信号电缆,这也是提高播出质量、保证信号畅通的重要环节之一。
1)故障现象
节目播出过程中伴音突然中断。
2)故障分析与处理
为了区分是由于激励器还是电子管功放所导致的故障问题,先采用示波器观测双激励器伴音输出的调频波形,如示波器无波形输出,则说明故障问题发生在激励器中。而且当伴音中频信号、变频输出信号也正常时,则说明故障出在伴音功放。
详细检查两级放大管BG1和BG2的工作状态,BG1正常,而BG2的集电极为24V,射极也为24V,则射极对地应出现了开路故障。其原因是射极两个3.3Ω 的电阻被烧断,处理过程中换新电阻后又被烧断。此时检查BG2管,它的c、e 结已被击穿,全部换新后,伴音输出即表现为正常。
该故障是由于末级功放管BG2的c、e 结被击穿短路,则导致24V 的电压直接加到了两个3.3Ω 的射极电阻上,因消耗功率过大,而烧断了电阻。
1)故障现象
当播出活动画面时,屏幕中不时出现黑白相间的条纹,看不清图像内容。在条纹出现时,由疏到密,直至占满整个屏幕,消失时则是由密到疏。增大或减小图像功率,故障仍然存在。采用示波器观察双激励器的各级图像,从微分增益校正输出中可看到出现了高低电平相间的开关型振荡,见下图1 所示。
图1 电视屏幕图像(a)和示波器图像(b)
2)分析与处理
微分增益盒中的自动增益控制电路主要是由主放大器和AGC 电路组成,通过直流偏置装置改变末级功放管B18和B19之间的信号电流分配。当输入中频信号增大时,反馈到功放管的电压降低,从而使得功放管的增益降低,输出信号减少,反之则增益升高,输出信号增大。采用示波器观测功放管B19,发现K1 拨动到“人工”位置时的偏置电压幅度比在“自动”位置时大,由于在“自动”时偏置电压过低,B19功放管的输出功率减少,仅有50mV 左右,低于100mV~150mV 的额定值。
激励器虽然在出厂时已经过调整,使AGC 电路具有合理的动态范围与控制特性,但由于在使用过程中工况发生变化,信号幅度变小,则会引发保护电路动作。通过以上分析可知,故障起始于增益控制级的BG18和BG19。由于这两个功放管的特性对信号电流的分配起到了重要的作用,对其一致性和线性均要求较高。在故障处理时,利用晶体管图示仪观察,可以发现BG19的线性较差,且β 值小于BG18。可选择线性好且β 值一致的两根功放管代替原有的功放管,再观测输出波形时,则不会出现上述的故障,自动增益控制与保护电路也会恢复正常。
1)故障现象
节目播出过程中,图像彩色网纹干扰严重,影响到播出质量。
2)分析与处理
为例查明故障问题,使用电视解调器检测双激励器各级,发现图像调制和残余边带滤波解调输出级均未发生网纹干扰,然而从群时延校正单元开始出现了彩色条纹。输入标准信号时,用示波器检测群时延校正电路的各级,未发现异常,而使用扫频仪观测该单元的频率响应时,发现曲线发生了严重偏斜,见下图2 所示。
根据图2,在故障处理时可微调群时延小盒中的各校正单元,使频率响应曲线在带内能尽量平坦。同时,用XT-16 输入的副载波填充的20T 正弦平方脉冲信号,在输出端调解后将亮度分量与色度分量的调解包络进行比较,发现其色、亮延时已不符合要求(±50ns 以内),则可通过反复调整各校正单元的电感和电位器电容,以兼顾到频率响应和色、亮度延时,使其都能在要求的范围以内,则彩色网纹故障即可消除。
图2 观测到的单元频率响应图像
1)故障现象
节目播出过程中,双激励器图像输出信号突然中断。
2)分析与处理
双激励器图像信号中断,有可能是失去了输入的视频信号所导致的,但在故障分析时采用示波器观察输入视频信号,发现其波形是正常的,而箝位放大器的输出波形也是正常的。查看DP 校正电路的输出,发现其信号波形消失,表明了是由于DP 校正小盒内的电路发生故障所导致的。
引出小盒,从输入端逐级往后测量各放大器的输出,检查到BG21的集电极时,无视频波形。再测量BG21的各极工作点,集电极为+12V,发射结电压正常为0.65V,说明BG21已断极。将其拆下测量,发现BG21的c、e 结已断极,失去了放大作用,造成了信号的中断。在维修时,将已损坏的放大管换新后,即可恢复正常输出。
在全固态调频机的日常使用中,除加强对以上双激励器常见故障的分析与处理以外,还应做好日常的维护工作,以尽可能的减少故障问题的发生。
1)在电视调频机正式播出前半小时,即应将双激励器加电进行预热,以保证各晶振频率、各级输出电平以及图像调制度的稳定性。同时,还应采用高频示波器或者电视解调器,定期检测各级的输出电平和调制度。
2)利用功放小盒面板上的电表,每次开机以后均应详细检查“本振”、“倍振”、“输出”各档的指示是否正常,并作出详细的记录,以此作为技术资料供以后修理维护时进行比较参考。
3)在正常工作情况下,要求正在使用的主激励器或备激励器中的箝位放大器、图像调制器、微分相位校正器中的箝位选择开关均应设置在“箝位”档,“晶振”选择开关应设置在“内接”档,微分增益校正器AGC 选择开关设置在“自动”档,保护电路设置在“保护”档,伴音调制器自动相位控制开关设置在“APC”档。
4)工作中要定期检查调频机双激励器的工作状态,以及时发现故障问题并加以解决。当工作中由于各类原因,调频机的输出功率可能出现一些变化,要及时调整双激励器的输出功率,以保证调频机输出功率的稳定,使边远接收区的场强也能稳定。
本文从全固态调频机的性能特点及双激励器的工作原理出发,并着重就双激励器的故障分析与处理进行了探讨与研究。对于全固态调频机双激励器较常出现的故障问题,我们应深入分析和研究其故障原因,并及时做好故障处理,同时加强双激励器的日常维护与保养工作,以尽可能的减少故障的发生,以此实现节目播出质量的真正提高。
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