DAM中波发射机模拟输入电路的系统分析

朱希坤（内蒙古自治区广播电影电视局集宁585发射台，内蒙古 乌兰察布 012000）

DAM中波发射机模拟输入电路的系统分析

朱希坤
（内蒙古自治区广播电影电视局集宁585发射台，内蒙古 乌兰察布 012000）

摘 要：模拟输入电路是DAM中波广播发射机的重要组成部分，本文详细的阐述了模拟输入电路的组成结构、电路工作原理和功能，并对模拟输入电路常出现的故障进行了分析总结。

关键词：阻抗变换；音频＋直流；数控衰减器；故障分析

中波发射机模拟输入电路实现了音频转换和功率控制功能。输入的音频信号经低通滤波器和阻抗变换后与一个负直流信号相加产生“音频+直流”信号，送至模数转换电路。“音频＋直流”信号的直流分量的大小决定了发射机的载波功率输出，而音频分量的大小决定了发射机的调幅度。

一、电路结构与工作原理

模拟输入电路包括实现音频信号超调优化校正的贝塞尔滤波器，平衡音频信号输入的阻抗变换电路，设置浮动载波和最大功率调整电路，功放电源采样电路，进行自动功率补偿的模拟乘法器电路，功率控制数字衰减器电路，用于改善发射机噪声的音频末级处理电路和电源等。电路结构框图如图1所示。

1 贝塞尔滤波器

贝塞尔滤波器由电感、电容和电阻等无源器件构成，它可以在不引入失真的前提下滤除高于音频信号带宽频率的杂音，同时不会引起过冲。输入音频信号很强时会导致强烈的限幅，音频信号近似于方波。输入10kHz的音频调制信号后，频响将下降至0.9dB以下，当输入信号的音频处理器与该滤波器匹配时方波过冲不严重，过调失真也很小。模拟输入电路提供了三组阻抗不同的音频输入端，可根据不同的信号源输出阻抗来选择音频输入端。

2 阻抗变换电路

阻抗变换电路实现将输入的音频信号从平衡输入到不平衡输出，同时可以抑制输入信号的杂音电平。阻抗变换电路的放大器前一部分是两个同相放大器，且它们的增益是一样的；后一部分是一个差动放大器，差动放大器的两个输入端有不同的输入阻抗和增益，反向输入端的增益为1，同相输入端的增益为2。音频信号经双向二极稳压管和电阻组成的保护电路后由耦合电容输入阻抗变换放大器，由同相放大器的输入端输入，由差分放大器输出，实现了平衡输入与不平衡输出的转换，通过调整音频电位器可以使音频输入电平在-10dBm到+10dBm间变化。差分放大器输出的信号经过分压网络后被增益为2的缓冲器放大，在调制度100%时，无直流分量的音频信号幅度约为1.5VP～P。

图1 模拟输入电路工作框图

3 浮动载波设置与最大功率调整电路

由最大功率调整电位器、3组浮动载波设置电位器、反相放大器和差动放大器组成最大功率调整和浮动载波设置电路。调整最大功率电位器给音频信号叠加一个直流分量，用来设置发射机的最大载波功率，+15V电压经电位器分压后和音频信号相加，然后先经反相放大器送至增益为-1的差分放大器的同相输入端，差分放大器输出的信号是负的“音频+直流”信号。当调制信号为零，设定最大载波功率时，在差动放大器的同相输入端测得电压直流分量约-0.7V；通过按键来升降功率时（此时的载波功率小于全载波功率），该点测得电压的直流分量将在-0.7V～0V之间（它的直流分量与发射机输出的载波电压成反比）；在100%调幅时，它的信号约为3VP～P的音频信号加上一个-0.7V直流分量。通过调整浮动载波电位器组和跳线设置，可以设置-3dB载波浮动和-6dB载波浮动。

4 功放电压采样电路

功放电压采样电路由保护电路和同相放大器电路组成。功放电压取样来自熔断器取样板，功放电源采样信号通过电感线圈进入模拟输入电路。熔断器、稳压二极管和电感线圈组成的取样电压保护电路，它的作用是使在电源取样变得太低或电源取样故障时，发射机的输出功率不至于增加过大。电感线圈用于滤除熔断器组件板与模拟输入电路之间信号连接线所感应的噪声。同相放大器是一级缓冲放大器，其增益略大于1，它的输出的是送至模拟乘法器电路的电源电压取样信号。

5 模拟乘法器电路

起自动功率补偿作用的模拟乘法器电路由集成电路AD534和外围电路组成，它补偿了功放电压的变化并减小电源哼声和杂声。模拟乘法器通过10kΩ外接-15V电源，该电阻为标度因子K，模拟乘法器的电源取样电压正常时为5.1V，模拟乘法器的输入的是“音频+直流”信号，模拟乘法器的正常输出为U=（音频+直流）×K/5.1。当功放电压发生跌落时，发射机的射频输出电压也会随之下降，电源取样信号也会减小，而模拟乘法器的输出就会增加一点，以补偿射频输出电压的跌落，保持“音频+直流”中的直流分量恒定。

6 数控衰减器电路

数控衰减器电路由数字控制电位器AD7525，锁存器及相关放大器电路组成。控制电路来的12位功率控制数据BCD码在送至数控衰减器前暂存在两个TTL锁存器中，控制电路的控制时钟到来后锁存器输入端锁存的数据信号送到锁存器的输出端，进入数字控制电位器。数字控制电位器AD7525接收功率控制BCD码，它的4～15脚为BCD码接收端，输入BCD码的D1～D12位数据，组成功率因子为“0.000”到“0.999”的编码。数子控制电位器的17引脚输入来自模拟乘法器的“音频+直流”信号，输出信号为输入信号“音频+直流”的0.000～0.999的倍率，以此来调节输出功率的大小。运算放大器是增益为-1的反相运算放大器，它使数控衰减器获得好的线性，为后接电路提供恒定的输出阻抗。

7 音频末级电路

音频末级处理电路包括缓冲器，差动放大器和“音频+直流”取样电路。缓冲器是一个增益为2的同相放大器，将“音频+直流”信号放大后送至差分放大器的反相端。差分放大器的同相端输入的是72kHz抖动信号，经差分放大器放大后72kHz抖动信号被叠加到“音频+直流”的信号上。当全载波100%调幅时，差分放大器输出信号为6Vp～p音频信号加上-3V直流成份以及少量的72kHz的抖动信号。这个抖动信号固定于72kHz，可以被输出带通网络滤除。差分放大器输出的“音频+直流+抖动”信号，一路送至模数转换电路，另一路送至“音频+直流”取样电路用于B-电压信号调整。

二、故障分析

用示波器或万用表观察模拟输入电路的各级信号波形和电压，可以找出大多数故障范围（测试正弦波的幅度时，应在100%调制电平下）。下面是对一些常见的故障进行分析总结。

1 模拟输入电路输出端无“音频+直流”信号输出

用示波器检查模拟乘法器AD534输入端有“音频+直流”信号输入，数字控制电位器AD7525输出端无信号，检查模拟乘法器的+15V和-15V电源，如果电源正常，输出端无信号则说明模拟乘法器AD534损坏。如果模拟乘法器的输出端（即数字控制电位器的输入端）有“音频+直流”信号，而数字控制电位器AD7525的输出端仍然无信号输出，这种故障的原因较多：可能来自控制电路的BCD码控制信号都是零，用示波器或万用表检查锁存器的输入端，如果输入信号全部是低电平，则没有功率控制信号，检查功率控制部分；也可能锁存器被清零或数据选通低电平，检查选通和复位清零信号；如果BCD数据和控制选通电路都正常，但两个锁存器还是部分输出端无信号，可能锁存器失效；锁存器输出信号在进入数字电位器BCD数据4～15脚的接收端前，需要TTL电路驱动，驱动电路失效也是导致该故障的原因。

2 点击升降功率按钮，升功率的过程中有不连续现象

这种故障说明BCD码控制信号中有不变化的情况，锁存器或TTL驱动电路失效也是出现该故障的原因之一，检查在不同的功率电平下，锁存器和TTL驱动电路输出端对应BCD码的逻辑电平值。

3 +15V和-15V电源故障

可能的原因是电源电路有器件损坏或逻辑电路故障。检查±22V非稳压输入电压，如果电压正常，保险管开路，加上新保险管后仍开路，说明稳压集成块或齐纳二极管有问题，检查器件对地电阻，如果对地电阻非常低，则逐个去掉与故障电源有关的稳压集成块和相关元件，找出短路原因。如果有电源故障指示，则在电源输出端测量电压，如果电压是正常的，但故障指示仍存在，可能故障指示电路出了问题，检查电源故障指示电路的窗口比较器。

结语

本文对DAM中波发射机的重要组成部分模拟输入电路的结构和工作原理进行了深入的分析，同时也对电路出现的一些故障原因进行了总结，希望能够给发射台维护人员提供一些帮助，提高维护设备的技术水平。

参考文献

[1]范国安.DAM中波发射机功放模块的常见故障分析[J].大陆桥视野，2010（13）：166-166.

中图分类号：TN931

文献标识码：A