饒麗萍

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局602臺(tái)）

淺析DX系列固態(tài)中波發(fā)射機(jī)駐波比越限保護(hù)功能自動(dòng)檢測(cè)電路

饒麗萍

（作者單位：國(guó)家新聞出版廣電總局602臺(tái)）

本文通過介紹DX系列固態(tài)中波發(fā)射機(jī)駐波比越限保護(hù)功能和自動(dòng)檢測(cè)電路工作原理，為維護(hù)同類型發(fā)射機(jī)的同行提供一定的參考。

發(fā)射機(jī)；駐波比保護(hù)；越限保護(hù)；自動(dòng)檢測(cè)電路

1 駐波比越限保護(hù)功能自動(dòng)檢測(cè)電路簡(jiǎn)要介紹

對(duì)于DX固態(tài)機(jī)而言，射頻末級(jí)使用大量的MOSFET，它們都工作于丁類開關(guān)狀態(tài)，要求激勵(lì)電壓的波形具有陡峭的前后沿，以減小管子的功耗。當(dāng)輸出網(wǎng)絡(luò)、饋線、天線失配時(shí)，會(huì)產(chǎn)生反射電壓，反射電壓和本機(jī)激勵(lì)電壓疊加在一起，會(huì)破壞激勵(lì)波形，有可能使管子損耗過大，造成MOSFET的大量損壞。為了防止這種損壞，一方面要求天饋線良好匹配，另一方面發(fā)射機(jī)里設(shè)置駐波比越限檢測(cè)保護(hù)電路。發(fā)射機(jī)對(duì)駐波比越限檢測(cè)保護(hù)功能的要求是相當(dāng)嚴(yán)格的，要求它時(shí)時(shí)處于完好狀態(tài)。為此，在指示單元電路中，設(shè)置了駐波比越限保護(hù)功能自動(dòng)檢測(cè)電路，每次開機(jī)機(jī)器本身自己檢測(cè)一遍，開機(jī)期間任何時(shí)候都可以人工檢測(cè)，該電路的方框圖如圖1所示。

圖1 駐波比越限保護(hù)功能自動(dòng)檢測(cè)電路方框圖

1.1 駐波比越限保護(hù)功能自動(dòng)檢測(cè)電路

駐波比越限保護(hù)功能自動(dòng)檢測(cè)電路，簡(jiǎn)稱駐波比自測(cè)電路，它所監(jiān)測(cè)的對(duì)象是輸出監(jiān)測(cè)板里的駐波比越限檢測(cè)電路和顯示電路中的駐波比越限保護(hù)邏輯電路。該電路由下列部分組成：一是自測(cè)輸入電路，分開機(jī)自測(cè)和手動(dòng)自測(cè)兩種，手動(dòng)自測(cè)輸入電路又有遙控和本控之別；二是測(cè)試脈沖產(chǎn)生電路；三是0.5 ms脈沖產(chǎn)生電路；四是鎖存顯示電路。

1.2 自測(cè)電路的原理

人工自測(cè)時(shí)產(chǎn)生一個(gè)脈沖下降沿，開機(jī)自測(cè)產(chǎn)生一個(gè)脈沖上升沿。上升沿或下降沿啟動(dòng)測(cè)試脈沖產(chǎn)生電路，使之輸出一對(duì)正、負(fù)自檢脈沖，寬度為10 ms。負(fù)自檢脈沖送到輸出監(jiān)測(cè)板駐波比越限檢測(cè)電路作為越限模擬信號(hào)，如果檢測(cè)電路功能正常，應(yīng)該輸出一個(gè)正脈沖給駐波比越限保護(hù)邏輯電路，駐波狀態(tài)指示燈發(fā)紅色0.5 s后轉(zhuǎn)為綠色，單次駐波處理電路輸出一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)送到自檢鎖存指示電路，正自檢脈沖送到0.5 ms脈沖產(chǎn)生電路，由它產(chǎn)生兩個(gè)0.5 ms負(fù)脈沖，其中一個(gè)滯后100 ns，送到鎖存器D64A，超前的 0.5 ms負(fù)脈沖對(duì)鎖存器清零，滯后的負(fù)脈沖上升沿作為時(shí)鐘信號(hào)去鎖存檢測(cè)結(jié)果，如果保護(hù)功能正常，H24顯示綠色，表明自檢通過，如果保護(hù)功能失常H24顯示紅色，表明自檢沒通過，保護(hù)電路功能失常，此時(shí)發(fā)射機(jī)沒有駐波比越限保護(hù)，再開機(jī)，如果駐波比過大，而保護(hù)電路已經(jīng)失去保護(hù)功能，發(fā)射機(jī)已處于無保護(hù)的險(xiǎn)境。因此，在修復(fù)駐波比保護(hù)邏輯電路之前，不應(yīng)再開機(jī)播出。

2 駐波比保護(hù)功能自動(dòng)檢測(cè)電路

如圖2所示，下面分析自測(cè)電路工作原理。

2.1 自測(cè)輸入電路

2.1.1 手動(dòng)自測(cè)輸入電路

當(dāng)沒有手動(dòng)檢測(cè)信號(hào)輸入時(shí)，D65F-13為高電平，經(jīng)兩次反相后為高電平，D67C-10為高電平，D67C-9也為高電平，兩輸入與門D67C（74HC08）輸出高電平。當(dāng)有遙控自測(cè)信號(hào)輸入時(shí)，內(nèi)晶體三極管導(dǎo)通，D65F輸入端為低電平，經(jīng)反相施密特觸發(fā)器D65F、D65E兩次反相后，D67C-10腳為低電平。當(dāng)合上顯示屏自測(cè)試驗(yàn)按鈕S3時(shí)，D67C-9被接地，為

低電平。無論是9腳還是 10腳為低電平，與門D67C-8都由高電平轉(zhuǎn)為低電平，產(chǎn)生一個(gè)脈沖下降沿，加到D68B的A輸入端。

圖2 駐波比自動(dòng)檢測(cè)電路原理圖和波形圖

2.1.2 開機(jī)自測(cè)輸入電路

電弧或電源線的幾種瞬時(shí)情況都可能損壞駐波比保護(hù)電路，因此，每次開機(jī)時(shí)，都要產(chǎn)生通電自檢命令進(jìn)行駐波比保護(hù)功能自檢，自檢命令的產(chǎn)生過程如下。加上交流電源后，各穩(wěn)壓電源都會(huì)有一個(gè)短暫的過渡過程，然后進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，控制器板上產(chǎn)生的“電源故障”信號(hào)在過渡過程中是低電平，經(jīng)幾秒鐘后進(jìn)入穩(wěn)定期，“電源故障”信號(hào)變成高電平。這個(gè)信號(hào)送到兩輸入與門D67D構(gòu)成的緩沖器，緩沖后經(jīng)R175給C63充電，R175-C63構(gòu)成延時(shí)電路，經(jīng)0.1 s的延時(shí)后，把供電故障由L至H的上升沿跳變加到D68A的B輸入端。每次交流電源加入發(fā)射機(jī)后，低壓供電故障信號(hào)由低到高的正跳變經(jīng)延時(shí)后，產(chǎn)生一個(gè)脈沖上升沿送人檢測(cè)脈沖產(chǎn)生電路；人工本地或遙控測(cè)試時(shí)，手動(dòng)自測(cè)輸入電路產(chǎn)生一個(gè)脈沖下降沿送入檢測(cè)脈沖產(chǎn)生電路。

2.2 自測(cè)脈沖產(chǎn)生電路

自測(cè)脈沖產(chǎn)生電路由D68A、D68B、D67B、D70D及相關(guān)元件組成。D68的型號(hào)是74HC423，為雙單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。D68A的CLR接高電平，A輸入端接地為低電平，B輸入端上升沿有效；D68B的CLR和B輸入端接高平，A輸入端沖下降沿有效。D68A和D68B的RC端所接R-C網(wǎng)絡(luò)相同，值為10 ms，暫穩(wěn)態(tài)維持期間為10 ms。當(dāng)D68A的B輸入端輸入脈沖上升沿或D68B的A輸入端輸入脈沖下降沿，單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)到暫穩(wěn)態(tài)，持續(xù)10 ms后又翻回穩(wěn)態(tài)，Q端輸出脈寬為10 ms的正脈沖，端輸出脈寬10 ms的負(fù)脈沖。D68A或D68B-端的負(fù)脈沖送到與門D68B的4、5腳輸入端，D67是兩輸入四與門74HC08。D67B無論那個(gè)輸入端出現(xiàn)一個(gè)10 ms負(fù)脈沖時(shí)，輸出端即輸出一個(gè)10 ms負(fù)脈沖，該脈沖稱作自檢脈沖，送到輸出監(jiān)測(cè)板A27上。D68A或D68B Q端的正脈沖送到D70D的兩個(gè)輸入端13、12腳。D70D的型號(hào)是74HC32，是兩輸入四或門。D70D無論那一個(gè)輸入端出現(xiàn)一個(gè)10 ms的正脈沖時(shí)，輸出端即輸出一個(gè)10 ms的正脈沖，該脈沖送到0.5 ms脈沖產(chǎn)生電路。D67B和D70D分別作為D68A、D68B負(fù)脈沖和正脈沖的合格器。同是合路器，為什么一個(gè)用與門，一個(gè)用或門？因?yàn)榕c門的邏輯是輸入有低，輸出即是低；或門的邏輯是輸入有高，輸出即為高。所以，負(fù)脈沖合路器用與門；正脈沖合路器用或門，即正邏輯或門為負(fù)邏輯與門。

總之，當(dāng)自測(cè)輸入回路輸入觸發(fā)信號(hào)后，本電路產(chǎn)生一對(duì)寬度為10 ms的正負(fù)自測(cè)脈沖。

2.3 0.5 ms脈沖產(chǎn)生電路

該電路由D70D、D71C、D65A和R-C充電回路構(gòu)成。當(dāng)D70D正自檢脈沖沒有輸出時(shí)。D70D輸出為低，D65A輸入的電容D62通過 R174放電，反相施密特觸發(fā)器D65A的輸出為高，與非門D71C的輸入一腳高一腳低，D71C輸出為高。當(dāng)D70D輸出正自檢脈沖后，C68經(jīng)R174充電，在充電初期D75輸出仍為高，與非門D71C的兩個(gè)輸入均為高，輸出為低。當(dāng) C62所充電壓超過反施密特觸發(fā)器D65的閾值時(shí)，D65A輸出為低，D71C的10腳為高，9腳為低，其輸出為高D71C輸出一個(gè)負(fù)脈沖，其脈寬取決于R174-C62的時(shí)間常數(shù)，A值為0.51 ms。

2.4 駐波比功能自檢電路

該電路由D64A，Db7C、D65D、H24及相關(guān)元件組成。當(dāng)自檢輸入信號(hào)觸發(fā)測(cè)試脈沖產(chǎn)生電路后，該電路同時(shí)輸出一對(duì)10 ms的正負(fù)自測(cè)脈沖。負(fù)自測(cè)脈沖送到輸出監(jiān)測(cè)板A27上用以驅(qū)動(dòng)模擬駐波產(chǎn)生電路，該電路通過向兩個(gè)駐波比檢測(cè)器輸入提供+5 V的方式，模擬駐波越限信號(hào)，如果監(jiān)測(cè)板駐波越限檢測(cè)器功能正常，應(yīng)當(dāng)檢測(cè)到這個(gè)信號(hào)并同時(shí)輸出兩個(gè)負(fù)脈沖，一個(gè)脈寬19 ms，一個(gè)脈寬14 ms，這兩個(gè)脈沖通過負(fù)載、網(wǎng)絡(luò)故障部位識(shí)別電路和反相器的處理，輸出一個(gè)正脈沖給駐波越限保護(hù)邏輯電路，如果保護(hù)電路功能正常，應(yīng)該有兩個(gè)結(jié)果，一是天線駐波狀態(tài)指示發(fā)紅光0.5 s后轉(zhuǎn)為綠色，二是由單次駐波處理電路輸出一個(gè)負(fù)脈沖信號(hào)送到D63F的輸入端，由D63F反相后送出一個(gè)正脈沖信號(hào)到D64A的D端 （2腳）。另一方面，與負(fù)自測(cè)脈沖輸出的同時(shí)，10 ms正自測(cè)脈沖送到0.5 ms脈沖發(fā)生電路，由此電路產(chǎn)生兩個(gè)0.5 ms的負(fù)脈沖送到CLR端和CLK端，CLK端的脈沖比CLR端的脈沖滯后100 ns。

3 駐波比保護(hù)功能自動(dòng)鎖存與顯示

當(dāng)10 ms負(fù)檢測(cè)脈沖送到監(jiān)測(cè)板后，正檢測(cè)脈沖立即使D71C輸出一個(gè)0.5 ms的清零負(fù)脈沖，該脈沖送到D64A的CLR端，其下降沿把D64A清0，使Q端輸出為低電平，經(jīng)反相后為高電平，紅燈亮。此紅燈亮僅表示自檢開始，約0.5 ms后，撤除清零信號(hào)，再過100 ns后，時(shí)鐘上升沿出現(xiàn)，使D端的電平存入鎖存器，如果駐波比越限保護(hù)邏輯電路工作正常，D64A端應(yīng)當(dāng)接收到一個(gè)正脈沖信號(hào)，這時(shí)，Q端為高電平，-Q端為低電平。

指示電路的狀況如下。Q輸出高電平：a 反相器D65C輸出低電平，H24紅色發(fā)光二極管熄滅；b 反相器D65D輸出低電平，駐波自測(cè)顯示不指示。輸出低電平，反相器D63E輸出高電平，H24綠色發(fā)光二極管亮，表示自檢沒有發(fā)現(xiàn)駐波比越限保護(hù)邏輯電路功能失常。

如果駐波比越限保護(hù)邏輯電路功能失常，D64AD端沒有接到正脈沖信號(hào)，則鎖存器D64A有時(shí)鐘輸入時(shí)，D端輸入為低電平，Q端輸出低電平，-Q端輸出高電平，指示電路的狀況如下。Q端輸出低電平：a 反相器D65C輸出高電平，H24紅色發(fā)光二管繼續(xù)亮，說明保護(hù)電路存在故障。端輸出高電平，反相器D63E輸出低電平，H24綠色發(fā)光二極管不亮。

總之，當(dāng)AC電源加到發(fā)射機(jī)上時(shí)，便由“駐波比自檢”部分自動(dòng)測(cè)試駐波比邏輯，操作人員也可以隨時(shí)用手動(dòng)方式進(jìn)行駐波比自檢。在機(jī)器狀態(tài)面板指示燈上或遙控位置上可以看到駐波比自檢的指示。如果輸出監(jiān)測(cè)板與指示單元上的所有駐波比越限保護(hù)邏輯電路都正常，那么兩個(gè)駐波比指示燈發(fā)紅光0.5 s就轉(zhuǎn)為綠色，駐波比自測(cè)狀態(tài)指示燈也發(fā)紅光0.5 ms后即轉(zhuǎn)綠色，如果輸出臨測(cè)板與指示單元上的駐波比越限保護(hù)電路有異常，則駐波比自測(cè)指示一直發(fā)紅光。而兩個(gè)駐波比指示燈是否會(huì)發(fā)紅光0.5 s，須看故障出在何處。

駐波比檢測(cè)狀態(tài)發(fā)光二極管指示的是自檢的結(jié)果，并不指示駐波比的狀態(tài)。H24發(fā)綠光表明，通過駐波比自檢；H24發(fā)紅光表明未通過駐波自檢。當(dāng)駐波比保護(hù)邏輯電路有故障時(shí)，H24將一直保持發(fā)紅光的警示狀態(tài)，只有在該電路檢修好以后，再次進(jìn)行自檢并通過自檢時(shí)，紅燈才會(huì)熄滅，如果你是在加低壓的條件下檢修該板的，必須人工按下自檢按鈕，如果你是斷電檢修該板的，則開機(jī)后，開機(jī)自檢電路會(huì)自動(dòng)進(jìn)行一次檢測(cè)。

從上述分析中還可以看出，自檢時(shí)，大部分駐波比越限保護(hù)邏輯電路都被檢查到了，但下列部分沒有被檢測(cè)到：（1）監(jiān)測(cè)板駐波比越限檢測(cè)電路中的射頻電壓、電流取樣，并聯(lián)諧振回路，變壓器檢波電路，這部分電路的功能，機(jī)器中是以負(fù)自測(cè)脈沖代替的。（2）駐波比越限保護(hù)電路的多次駐波識(shí)別電路，因?yàn)橹凰腿ヒ粋€(gè)10 ms的自測(cè)脈沖。因此，駐波比檢測(cè)只是說明該電路的保護(hù)功能基本正常而非絕對(duì)正常，比如網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載兩個(gè)采樣變壓器同時(shí)壞掉了，實(shí)際上，駐波比的保護(hù)功能已經(jīng)成了無本之源，根本無力進(jìn)行保護(hù)了，但是自檢時(shí)照樣能通過。只是這種故障的概率很低。駐波比自測(cè)電路美中不足的是沒有把自測(cè)不合格的信號(hào)反饋到開關(guān)機(jī)控制電路，確保在自檢不合格時(shí)不能加主整電壓。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)駐波比越限保護(hù)功能和自動(dòng)檢測(cè)電路工作原理的分析，能更深入的了解了發(fā)射機(jī)駐波比越限保護(hù)功能和自動(dòng)檢測(cè)電路的工作原理。對(duì)有DX系列中波發(fā)射機(jī)臺(tái)站的同仁在維該機(jī)型上起一定參考作用，同時(shí)有利于提高我們?cè)诎l(fā)射機(jī)駐波比上的故障分析和故障處理的能力。

[1]廣播電視發(fā)送與傳輸維護(hù)手冊(cè)DX型大功率中波發(fā)射機(jī)[M].北京:國(guó)家廣播電影電視總局無線電臺(tái)管理局,2000.

[2]張勇,劉振興.數(shù)字廣播電視傳輸技術(shù)[M].北京:民族出版社,2003.