夏進(jìn)華

摘 要 因中央廣播電視村村通項(xiàng)目的支持和科技的發(fā)展，湖北省新聞出版廣電局麻城中波轉(zhuǎn)播臺(tái)淘汰原有的發(fā)射機(jī)，采用了先進(jìn)的全固態(tài)數(shù)字調(diào)幅發(fā)射機(jī)。當(dāng)前，DAM-10kW發(fā)射機(jī)已是湖北省新聞出版廣電局麻城中波轉(zhuǎn)播臺(tái)發(fā)射機(jī)的主要類(lèi)型之一。通過(guò)分析DAM-10kW發(fā)射機(jī)B-電源的工作原理和功能，闡述了B-電源在功率放大器模塊開(kāi)關(guān)響應(yīng)時(shí)間一致性方面的重要作用。

關(guān)鍵詞 DAM發(fā)射機(jī)；B-電源功能；電源電路

中圖分類(lèi)號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2019）234-0070-02

B-電源在DAM-10kW發(fā)射機(jī)中作用顯著，不僅為所有功率的放大器模塊提供電壓，還通過(guò)改變功率放大器模塊開(kāi)關(guān)的響應(yīng)時(shí)間降低了發(fā)射機(jī)的噪聲輸出，確保功率放大器模塊隨時(shí)保持一致。如果B-電源設(shè)置不正確，一組功率放大器模塊將打開(kāi)一段時(shí)間。它的導(dǎo)通時(shí)間比相鄰模塊的關(guān)閉時(shí)間短，導(dǎo)致發(fā)射機(jī)輸出網(wǎng)絡(luò)的線路圖出現(xiàn)尖峰值。音頻調(diào)制的B-功率可以避免這種現(xiàn)象，保障每組功率放大器模塊開(kāi)關(guān)響應(yīng)時(shí)間始終保持一致。

1 B-電源的功能

中波發(fā)射機(jī)的B-電源需調(diào)制后能為調(diào)制板提供負(fù)偏置電壓。通過(guò)調(diào)節(jié)B-電壓，可以最小化控制放大器模塊的ON/OFF引起的噪聲輸出。功率放大器的開(kāi)/關(guān)時(shí)間由功率放大器模塊的負(fù)載決定，即導(dǎo)電模塊的總數(shù)減少時(shí)發(fā)射機(jī)工作。在低功率水平下，僅打開(kāi)幾個(gè)功率放大器模塊，且其負(fù)載量都是零。當(dāng)放大器的模塊都打開(kāi)時(shí)，打開(kāi)或關(guān)閉模塊的數(shù)量對(duì)每個(gè)模塊的負(fù)載量無(wú)影響。B-電壓必須處于正峰值，當(dāng)發(fā)射機(jī)瞬時(shí)輸出的速度慢慢下降到幾乎為零時(shí)，UT變高（更多模塊打開(kāi)）。因此，B-電壓必須是非線性的。

2 B-電源電路原理分析

發(fā)射機(jī)B-電源主要由音頻+DC輸入電路、穩(wěn)壓電路及輸出保護(hù)電路組成，核心部件是N3集成電路（UC3834型）。這種集成電路是一種有效的線性穩(wěn)壓電路，內(nèi)部有一個(gè)誤差放大器，可以通過(guò)比較輸出電壓和參考電壓實(shí)現(xiàn)輸出電壓的自調(diào)節(jié)。當(dāng)電源電壓上升時(shí)，穩(wěn)壓的輸出電流減小，輸入到V5基極的電流減小，輸出電壓減小。當(dāng)電源電壓下降時(shí)，V5基極的電流增加，輸出電壓上升。當(dāng)外部電壓或負(fù)載在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，確保輸出電壓保持恒定。

2.1 線性電路DAM-10 kW發(fā)射機(jī)中的B-電源

在線性電路DAM-10kW發(fā)射機(jī)中提供的B-電源可以為循環(huán)調(diào)制編碼板提供負(fù)偏置電壓，而發(fā)射機(jī)音頻的傳輸和功率會(huì)影響這個(gè)電壓。當(dāng)控制功率放大器模塊的開(kāi)關(guān)時(shí)，調(diào)整B-電源電壓會(huì)產(chǎn)生一定的噪聲，但這種噪音可以降到最低限度。功率放大器模塊中存在的負(fù)載決定開(kāi)關(guān)時(shí)間。換言之，當(dāng)發(fā)射機(jī)工作時(shí)，將打開(kāi)多個(gè)模塊，模塊總數(shù)決定功率放大器的切換時(shí)間。低功率情況下，僅打開(kāi)幾個(gè)“大步”，負(fù)載將變化很大，且所需的切換時(shí)間將相應(yīng)改變。打開(kāi)更多模塊時(shí)，將打開(kāi)或關(guān)閉其他模塊。當(dāng)DAM-10kW中波發(fā)射機(jī)的瞬時(shí)輸出迅速變化時(shí)，正峰值的變化相對(duì)比較緩慢。因此，需要根據(jù)“音頻+DC”的采樣信號(hào)改變B-電壓。在輸入“音頻+DC”和N3的參考電壓前，有一個(gè)非線性電路使音頻輸入失去原有的保真度。在10kW輸出功率和100%幅度下進(jìn)行調(diào)整與控制時(shí)，B-電壓在-2V～-6V之間（-6～-2V）隨輸出功率的變化而變化。當(dāng)B-電壓的輸出功率為1kW時(shí)，調(diào)制B-電壓在100%負(fù)峰值-2 V至100%正峰值-3.5 V的范圍內(nèi)變化。

2.2 直流穩(wěn)壓電源為B-電源穩(wěn)壓器的電路

如果直流穩(wěn)壓電源作為B-電源的穩(wěn)壓器，可使用UC3834集成電路。中波發(fā)射機(jī)B-電源的輸出電壓一般與輸出電壓采樣分頻器中B-電源的穩(wěn)壓器的調(diào)節(jié)電阻R38的位置有關(guān)。由VD12、“極限調(diào)節(jié)”電位器R39、VD10、VD6、VD7、電阻器R21-R24組成的非線性電路將音頻采樣信號(hào)從模擬輸入板傳輸?shù)経C3834。VD7和R24在中波發(fā)射機(jī)B-電源中有十分重要的作用，可以為中波發(fā)射機(jī)的B-電源提供-1.22V的參考電壓。同時(shí)，VD6可以用于防止在試驗(yàn)中產(chǎn)生意外的參考電壓。當(dāng)（音頻+DC）輸入信號(hào)變小至為零時(shí)，峰值會(huì)隨著負(fù)峰值的調(diào)制的變化而變化。如果輸入電壓發(fā)生改變，則N3到N9引腳的參考電壓比基本改變。隨著（音頻+DC）輸入變大時(shí)，電波逐漸不利于試驗(yàn)進(jìn)行，且輸入變?yōu)镹3-9引腳的參考電壓和B-功率輸出電壓，變化的調(diào)制也越來(lái)越小。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)為R37和C11，通過(guò)N3-14/15引腳連接到V端?！肮收涎舆t”時(shí)間由電容器C10從引腳11到未調(diào)節(jié)輸入確定。二極管VD8連接到外部晶體管所在的位置即V5兩端。這個(gè)時(shí)間，二極管齊納為VD9提供相應(yīng)的鉗位，用于調(diào)節(jié)模塊故障。電容器C14和C15是瞬態(tài)電流旁路電容器。

2.3 UC3834集成電路的穩(wěn)壓器模塊的作用

UC3834集成電路的穩(wěn)壓器模塊的作用是影響B(tài)-電源的穩(wěn)壓器，集成電路的外部晶體管可改善電流驅(qū)動(dòng)力[ 2 ]。中波發(fā)射機(jī)的B-電源中引入非線性電路，即可通過(guò)預(yù)失真音頻輸入避免輸出電路中的失真。當(dāng)輸出功率為10kW且效率達(dá)到100%時(shí)，瞬時(shí)調(diào)制B-電壓將在-2V～-6V之間變化。當(dāng)負(fù)峰值被100%調(diào)制且正峰值被完全調(diào)整和控制時(shí)，瞬時(shí)電壓的最大值約為-2V，瞬時(shí)電壓的最小值約為-6V。當(dāng)中波發(fā)射器的B-電源的功率較低時(shí)，電壓的變化范圍變小。當(dāng)輸出功率為10kW時(shí)，調(diào)制的B-電壓變化范圍為100%負(fù)峰值-6V至正峰值-3.5V。

2.4 B-電源的故障報(bào)警電路

1）UC3834內(nèi)部邏輯出現(xiàn)問(wèn)題。在UC3834內(nèi)部邏輯出現(xiàn)問(wèn)題的條件下，故障監(jiān)控的電路可發(fā)出信號(hào)。如果內(nèi)部出現(xiàn)問(wèn)題和故障，用于故障監(jiān)控的電路會(huì)被激活，同時(shí)故障報(bào)警電路發(fā)出警示。在負(fù)電壓的電路中，當(dāng)“故障報(bào)警”的輸出裝置沒(méi)有工作時(shí)，集電極打開(kāi)；但當(dāng)容差條件被超過(guò)時(shí)，引腳10顯示低電平。當(dāng)故障延遲電容器在C10處接地時(shí)，在發(fā)生瞬時(shí)過(guò)電壓或欠電壓情況下，電源電路會(huì)給出一個(gè)延遲，以防止“故障報(bào)警”。內(nèi)部故障邏輯電路由外部穩(wěn)壓電路對(duì)直流穩(wěn)壓電源進(jìn)行補(bǔ)償。這種操作避免歧管受損和欠壓輸出引起的故障警報(bào)。

2）電源故障檢測(cè)電路。B-源故障檢測(cè)電路由一個(gè)“窗口比較器”組成，即四電壓比較器LM339[ 3 ]。中波發(fā)射機(jī)的B-電源的用于故障監(jiān)控的電路的輸入端是一個(gè)具有電阻R92和R93的分壓器。故障檢測(cè)電路的輸出在機(jī)器工作正常時(shí)為1，在檢測(cè)到故障時(shí)為0。B-故障檢測(cè)電路的采樣信號(hào)來(lái)自DC穩(wěn)壓電源A30，上閾值應(yīng)從上閾值調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到+1.25V，下閾值應(yīng)從下閾值調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)到+0.25V，直流檢測(cè)后的采樣電壓為+0.4～+1.2V。在這些設(shè)備都正常且具體操作都正確的情況下，故障檢測(cè)電路的輸出為高電平“1”和低電平“0”，測(cè)試結(jié)果被發(fā)送到控制板。

3）故障現(xiàn)象。故障現(xiàn)象包括3種，分別為電源不被調(diào)制、B-電源的調(diào)制未正確調(diào)整和直流穩(wěn)壓電源A30上沒(méi)有音頻+流信號(hào)。第一種，電源不被調(diào)制。通常，輸出B-電壓隨R38或R39的調(diào)整而變化。R38或R39在零功率輸出時(shí)為-2V，在10kW輸出時(shí)為-6V。因此，需要通過(guò)R38，R39和兩個(gè)模擬輸入板調(diào)整“音頻+DC”輸入電路的組合。如果這些設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，則無(wú)法調(diào)整B-電源或輸出不正常。第二種，B-電源的調(diào)制未正確調(diào)整。重新調(diào)整模擬輸入板的數(shù)值為A35，調(diào)節(jié)電位器R84，可以改善B-電源的負(fù)峰值；調(diào)節(jié)輸出電壓調(diào)節(jié)電位器R85，可改善B-電源的直流電壓。第三種，直流穩(wěn)壓電源A30上無(wú)音頻+流信號(hào)。

3 作用分析

DAM-10kW發(fā)射機(jī)功率放大器模塊的數(shù)量、順序都被打開(kāi)，該序列通過(guò)調(diào)制編碼板來(lái)控制。在每個(gè)電源故障模塊中，由橋的兩個(gè)半部和兩個(gè)半部中的三極管控制電路。當(dāng)控制電壓為負(fù)時(shí)，功率放大器模塊將接通。當(dāng)發(fā)射機(jī)處于高峰值時(shí)，將有更多的開(kāi)放模塊，負(fù)載更重；當(dāng)發(fā)射機(jī)處于低幅度負(fù)峰值周期時(shí)，模塊將打開(kāi)較少，負(fù)載更輕。當(dāng)功率放大器的模塊被接通時(shí)，使用B-電源作為偏置電壓并且使用由音調(diào)信號(hào)調(diào)制的負(fù)電源，則電壓值將隨音調(diào)信號(hào)改變。當(dāng)DAM-10kW中波發(fā)射機(jī)執(zhí)行完全的正峰值調(diào)制時(shí)，將打開(kāi)36個(gè)功率放大器模塊。在10kW載波且沒(méi)有聲音的情況下，將會(huì)打開(kāi)18個(gè)功率放大器模塊。因此，當(dāng)功率相對(duì)較低時(shí)，大梯形模塊相對(duì)較小，并且所有功率放大器模塊的承載量較輕。添加模塊后，負(fù)載和模塊的負(fù)載電流將增加，開(kāi)關(guān)的響應(yīng)時(shí)間也相應(yīng)改變。當(dāng)功率很高時(shí)，模塊負(fù)載緩慢變化，模塊的開(kāi)啟和關(guān)閉響應(yīng)時(shí)間將不影響負(fù)載電流。結(jié)合功率開(kāi)關(guān)控制信號(hào)及功率放大器模塊接通和斷開(kāi)。B-電源調(diào)制后，消除相應(yīng)變化，保持所有功率放大器模塊開(kāi)關(guān)響應(yīng)時(shí)間的統(tǒng)一。

4 結(jié)論

中波發(fā)射機(jī)的B-電源電路在工作中影響發(fā)射機(jī)的技術(shù)指標(biāo)和安全發(fā)射，其電路的詳細(xì)分析為發(fā)射機(jī)同行提供一定的參考。DAM-10kW中波發(fā)射機(jī)的B-電源可以保持發(fā)射機(jī)電壓的穩(wěn)定。在控制B-電源達(dá)到功率放大器模塊后，可與功率放大器的開(kāi)關(guān)共同控制功率放大器模塊。當(dāng)100%個(gè)正峰值和負(fù)峰值被調(diào)制時(shí)，B-電源的電壓值相應(yīng)改變，且從表面消除由開(kāi)關(guān)模塊總數(shù)引起的開(kāi)關(guān)響應(yīng)時(shí)間的影響，保持功率放大器的一致性。通過(guò)這次研究，發(fā)現(xiàn)了模塊響應(yīng)時(shí)間，確保了DAM-10kW中波發(fā)射機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

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