徐建
哈爾濱電子儀器廠生產的ZCG-1A型調幅廣播測試儀廣泛應用于測試調幅廣播發(fā)射機的三大技術指標(失真度、頻率響應、信噪比)。該機雖然操作簡便,但由于其使用說明書中對某些測試的細節(jié)講得并不透徹,初學者在測試過程容易走進一些誤區(qū),尤其是測試前的調整和頻響測試。如果在最初學習時沒有得到正確的指導,那些錯誤的測試方法很可能會一直帶到以后的工作中。本文在此結合該儀器的整機功能圖以及原廠說明書,一步步分析其組成及各組成部分的功能、作用,再針對錯誤的測試進行分析,從原理上講解了錯誤的原因。
ZCG-1A調幅廣播測試儀的組成
根據(jù)調幅廣播測試儀的整機功能圖(因為該圖比較大,有需要的讀者,請與作者聯(lián)系tyut-xujian@163.com),可清晰看到該儀器由五部分組成,供電電源部分,信號源部分,高頻檢波部分,調幅度測量部分,失真、噪聲、頻響測量部分,在此從功能和作用的角度介紹這五部分。
1. 供電電源部分
供電部分主要是將交流市電轉變?yōu)橹绷麟姡蛘麄€儀器的電路供電。
2. 信號源部分
信號源部分主要功能是產生一個穩(wěn)定正弦波信號來替代振幅及頻率不穩(wěn)定的音頻信號,以方便測量。頻率的變化是通過琴鍵開關接入不同的電容值來進行控制,信號的幅度通過一個滑動變阻器來改變放大器的放大倍數(shù),在外部有一個音頻電壓表可觀察。該音頻信號產生后,直接送到中波發(fā)射機的音頻輸入端。
3. 高頻檢波部分
高頻檢波部分主要是將發(fā)射機的輸出信號(即載波信號)采集下來并顯示到載頻表上,同時也將該信號送到調幅度測量部分。載波信號由中波線圈(初級)耦合到次級,可通過前面板的“耦合”旋鈕改變耦合量的大小。調節(jié)前面板的“調諧”旋鈕,可改變調諧電容的大小,從而調整諧振點。耦合調諧后的載波信號一部分就送給了后面的調幅度單元,另一部分就通過二極管檢波,并將檢波后的電壓通過ZP表盤顯示出來供檢測人員觀察。該測試儀同時提供了“載波”接口,在該接口接上示波器,可直接看到載波波形。
4. 調幅度測量部分
調幅度測量部分的功能主要是在調幅度表上顯示出調幅度的大小,并將調制信號送到后面的測量電路進行測量。第3部分送來的高頻載波信號通過一個低通濾波器,濾掉載波,就剩下載波上附帶的音頻信號,該音頻信號一部分送給了下一單元的失真、噪聲、頻響測量部分,一部分送到后面電路中進行電壓檢測,該電壓通過轉換后顯示在調幅度表盤上,即是調幅度。
這里要說明一下,理論上來說,既然調幅度是調制信號電壓振幅除以載波電壓振幅,為什么這里沒有一個除法電路來計算這個調幅度呢?這主要是因為在測試前調整ZP表時,我們已經(jīng)將載波電壓調為單位1,那么低通濾波器濾出的音頻信號的電壓振幅(即調制信號電壓振幅),即是調幅度的大小。所在測量前的調整必須要正確,才能保證后面的測試的正確。
5. 失真、噪聲、頻響測量部分
這部分的功能是測量發(fā)射機的失真度、信噪比和頻響。該部分以第4部分輸出的音頻信號電壓為輸入,再選擇是否通過一個八通道的濾波器將該音頻信號(基波)濾掉,不管濾掉與否,都會再將之后的電壓通過電路轉換后顯示在失真表上。
失真度的定義,是高次諧濾的平方和再開根號之后,與基波電壓振幅之比,測量失真度時要選擇濾掉基波,因為設計者就認為剩下的為諧波分量的總和,在理論上是可以這樣近似的。所以看到這里,肯定會明白為什么測失真度的時候,一定要打開濾波開關,因為不濾掉音頻,我們怎么會得到高次諧波的電壓振幅并測出來呢。
測頻響的目的,是想知道發(fā)射機對相同幅度不同頻率的輸入信號的放大能力是否一致。所以首先測了1KHZ的標準信號在失真表上的大小,再改變了不同的輸入信號頻率,看失真表針是否會變化,當然不變就是最好的。在這里有一個輸入信號的幅度的問題,改變頻率時測量時,要求測試儀輸出的信號幅度必須保持不變。
測信噪比的目的是想測發(fā)射機里的噪聲電平與原音頻信號電平之比。所以測量時,最后把輸入的音頻信號拔掉或者關掉音頻幅度旋鈕,這樣從失真表上顯示出的就只有噪聲電平的指示了。
測試過程糾錯及分析
1. 開機及調整
開機通電后,無需要預熱,便可進行調整、校準與指標測試工作。該測試儀前面板示意圖如下圖:
錯誤做法:將“耦合”旋鈕調到很大,然后調節(jié)“調諧”旋鈕,將ZP指針調到中間(指向1的位置)
糾錯要點: 必須要見到諧振現(xiàn)象
正確做法:
第一步:加入高頻載波信號后,調整“耦合”旋鈕,將其調節(jié)到約中間的位置
這一步,主要是調整中波線圈的耦合量。在關機狀態(tài)下,我們已經(jīng)將耦合旋鈕左旋到底,所以已經(jīng)基本沒有感應電壓,第一步當然要稍微調整耦合旋鈕,將初級的高頻信號,感應到次級,但也不需要感應得太多;
第二步,再調節(jié)調諧旋鈕,與被測信號諧振
這一步,主要是調整調諧電容的大小,直至儀器諧振。但怎么才算是諧振了呢?大家都有調收音機的頻道的經(jīng)驗,諧振的時候,聲音最大,質量最好,此時若再調整頻道調節(jié)旋鈕,不管是往哪個方向調整,聲音都會變小。在這里也一樣,諧振的時候,載頻表的指針將指向最大,此時不管你將調諧旋鈕左旋還是右旋,載頻指針都會變小,此時就諧振了。如果指針動都不動,還在0的位置,耦合就需要多一點,也就是第一步要再向右多調一點。如果第一步調得太多,還沒有看到諧振,載頻指針已經(jīng)指到表盤的最末端了,這時要耦合需要少一點,也就是第一步向左調一些。只要看到了諧振現(xiàn)象,就要進行第三步了;
第三步:如果調第二步時,載頻表已經(jīng)指示在1的位置,調試已經(jīng)完畢;如果載頻表不在1的位置上,再調節(jié)耦合旋鈕,使載頻表指示在1的位置,至此高頻輸入信號調整完畢,無需再動
上一步,測試儀器已經(jīng)諧振了,收到的信號肯定是需要的載波信號,但是收到的信號必須要調到標準1的位置,不能太強,也不能太弱,否則后面的測試就不準了。
2. 頻響測量
錯誤做法:當測試不同的頻率時,發(fā)現(xiàn)調幅度表已經(jīng)改變,就調節(jié)音頻幅度旋鈕,改變音頻輸出大小,讓調幅度恢復到50﹪
糾錯要點: 判斷音頻信號幅度是否變化以音頻電壓表指針為準
正確做法:
將濾波轉換開關扳到“斷”的位置,琴鍵開關按下“?!辨I。音頻信號先選用1KHZ,然后緩慢調節(jié)音頻幅度旋鈕,監(jiān)視調幅度表針達到50﹪位置,再調節(jié)“校準”旋鈕,使失真表針指在-6DB位置。用1KHZ音頻信號校準后,改變輸入的音頻信號,并保持幅度恒定,逐點測試。
對上面最后一句話中 “保持幅度恒定”的理解一定要正確。如果改變輸入的音頻信號的頻率后,監(jiān)看到調幅度表針不在50﹪位置時,不能調整音頻幅度旋鈕,讓調幅度恢復到50﹪。只有當音頻電壓表指針變化了,才要調整音頻幅度旋鈕,讓音頻電壓表指針指回原來位置。若只是調幅度表針變化,測試時不必理會,直接記錄結果即可。
調幅度表針上顯示出的幅度已經(jīng)變化的音頻信號,是經(jīng)過發(fā)射機放大之后的信號,而說明書中所指的“保持幅度恒定”,是要保持測試儀輸出的音頻信號的幅度恒定,如果測試儀器的音頻輸出可接到示波器的話,那我們就直接可以看到測試儀輸出的音頻信號變化情況,但是該儀器沒有這個接口,我們只能通過該儀器的音頻電壓表來觀察,只要該表盤指什沒有動,就認為輸出音頻信號沒有變化。換一個角度說,如果發(fā)射機的頻響指標不好,對相同幅度不同的頻率的信號放大能力不同,必然會導致調幅度表針的變化。
結束語
由于失真度和信噪比的測試很容易掌握,在本文就不做詳細說明。調幅廣播測試儀是中波發(fā)射臺站測試指標的重要儀器,除了掌握其測試的方法外,值機員還應該知道為什么要這樣測。本人才疏學淺,在陳述過程中難免有失誤,望同行不吝指正。