王呼達古拉,于洪濤,趙烏云,宋鵬
1.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局通遼735 發(fā)射臺,內(nèi)蒙古通遼 028000
2.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局通遼廣播發(fā)射中心臺,內(nèi)蒙古通遼 028000
3.內(nèi)蒙古新聞出版廣電局扎魯特751 發(fā)射臺,內(nèi)蒙古扎魯特旗 029100
雙激勵器作為全固態(tài)調(diào)頻機的關鍵設備,調(diào)頻發(fā)射機對信號的處理基本上都是在雙激勵器中完成的。正是由于雙激勵器完成了大量的信息處理任務,它的電路組成非常復雜,加之其結(jié)構(gòu)多是采用分立元器件所構(gòu)成,所以故障率的發(fā)生也相對較高。因此,加強對全固態(tài)調(diào)頻機雙激勵器的故障分析與維護修理工作,是現(xiàn)場技術(shù)人員工作中所必須重視的重要環(huán)節(jié)。
傳統(tǒng)的電視調(diào)頻機,是將信號源送來的音頻、視頻信號經(jīng)過各種必要的處理,調(diào)制成高頻信號,再由電子管放大器進行功率放大,最后通過發(fā)射天線輻射出去。這類調(diào)頻機普遍具有制造復雜困難、成本高、耗電多以及維修費用高等缺陷。而全固態(tài)調(diào)頻機,是結(jié)合國內(nèi)外先進技術(shù),依據(jù)未來廣播電視發(fā)射的發(fā)展趨勢所研制而成的。
全固態(tài)調(diào)頻機不僅工作電壓很低,在播出過程中即可檢修或更換功放單元;而且其輸出級是由一定數(shù)量的功放單元合成,為并聯(lián)工作形式,功放單元即使發(fā)生故障也只會降低少量的輸出功率,而不會造成整機的停播。因此,全固態(tài)調(diào)頻機沒有必要采用主備機工作方式,可以采用雙激勵器單機工作方式,或者采用雙激勵器雙機并聯(lián)工作方式,占地面積也大為減少。綜合而言,全固態(tài)調(diào)頻機是一種技術(shù)先進、操作簡單、維護方便、占地面積少以及性能可靠穩(wěn)定的設備。
以某3kW 全固態(tài)調(diào)頻機為例,它主要由雙激勵器(主用激勵器和備用激勵器)、末級功放裝置、供電單元、顯示單元、合成和輸出裝置這幾部分所組成。其中,雙激勵器是由中頻調(diào)制器、數(shù)字基帶處理、上變頻、功率放大、監(jiān)控、開關電源以及冷卻等功能單元所構(gòu)成。雙激勵器的控制工作原理為:
全固態(tài)調(diào)頻機提供了主備激勵器的互鎖功能。當主激勵器工作時,備激勵器被封鎖,射頻同軸繼電器不得電,且常閉接點接通,同時使雙激勵切換板上的J1動作,音頻與視頻信號通過J1和J2輸入到主激勵器中;當主激勵開關設置在備激勵器位置時,備激勵器工作,主激勵器被封鎖,同時射頻同軸繼電器得電,常開接點接通,同時使雙激勵切換板上的J2動作,音頻信號和視頻信號通過J1和J2輸入到備用激勵器上。主激勵器和備激勵器的切換操作均是通過控制面板進行。
1)故障現(xiàn)象
故障主要表現(xiàn)為接收圖像經(jīng)常拉道。
2)分析與處理
如接收圖像拉道,而監(jiān)視器圖像良好,這就說明拉道是由于調(diào)頻發(fā)射機引起的。經(jīng)過觀察發(fā)現(xiàn),主激勵器和備激勵器的輸出功率均隨著拉道的發(fā)生而擺動,再觀測輸出信號的波形,發(fā)現(xiàn)拉道時波形上會出現(xiàn)許多無規(guī)則的干擾脈沖,且是隨機出現(xiàn)的。逐級向前進行測量,雙激勵器的輸入端都存在這一現(xiàn)象。雖然箝位放大器的輸出波形正常,但經(jīng)過輸出電纜后,質(zhì)量就變差了,所以故障肯定發(fā)生在箝位放大器與變頻電路之間的連接電纜上。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn),電纜接頭內(nèi)的芯線已斷,但尚未完全脫離,開機后電纜隨著調(diào)頻發(fā)射機的振動,就產(chǎn)生了信號時接時斷的現(xiàn)象,導致了圖像拉道問題,將電纜修復后圖像拉道即可消除。
工作實踐證明,由于雙頻激勵器的高頻信號接頭因時常拔插,很容易造成芯線斷線或接觸不良的故障。輕者會導致圖像拉道問題,并影響到播出質(zhì)量;重者甚至會造成信號的中斷,造成播出事故。因此,應經(jīng)常定期性的檢查與維護雙激勵器的信號電纜,這也是提高播出質(zhì)量、保證信號暢通的重要環(huán)節(jié)之一。
1)故障現(xiàn)象
節(jié)目播出過程中伴音突然中斷。
2)故障分析與處理
為了區(qū)分是由于激勵器還是電子管功放所導致的故障問題,先采用示波器觀測雙激勵器伴音輸出的調(diào)頻波形,如示波器無波形輸出,則說明故障問題發(fā)生在激勵器中。而且當伴音中頻信號、變頻輸出信號也正常時,則說明故障出在伴音功放。
詳細檢查兩級放大管BG1和BG2的工作狀態(tài),BG1正常,而BG2的集電極為24V,射極也為24V,則射極對地應出現(xiàn)了開路故障。其原因是射極兩個3.3Ω 的電阻被燒斷,處理過程中換新電阻后又被燒斷。此時檢查BG2管,它的c、e 結(jié)已被擊穿,全部換新后,伴音輸出即表現(xiàn)為正常。
該故障是由于末級功放管BG2的c、e 結(jié)被擊穿短路,則導致24V 的電壓直接加到了兩個3.3Ω 的射極電阻上,因消耗功率過大,而燒斷了電阻。
1)故障現(xiàn)象
當播出活動畫面時,屏幕中不時出現(xiàn)黑白相間的條紋,看不清圖像內(nèi)容。在條紋出現(xiàn)時,由疏到密,直至占滿整個屏幕,消失時則是由密到疏。增大或減小圖像功率,故障仍然存在。采用示波器觀察雙激勵器的各級圖像,從微分增益校正輸出中可看到出現(xiàn)了高低電平相間的開關型振蕩,見下圖1 所示。
圖1 電視屏幕圖像(a)和示波器圖像(b)
2)分析與處理
微分增益盒中的自動增益控制電路主要是由主放大器和AGC 電路組成,通過直流偏置裝置改變末級功放管B18和B19之間的信號電流分配。當輸入中頻信號增大時,反饋到功放管的電壓降低,從而使得功放管的增益降低,輸出信號減少,反之則增益升高,輸出信號增大。采用示波器觀測功放管B19,發(fā)現(xiàn)K1 撥動到“人工”位置時的偏置電壓幅度比在“自動”位置時大,由于在“自動”時偏置電壓過低,B19功放管的輸出功率減少,僅有50mV 左右,低于100mV~150mV 的額定值。
激勵器雖然在出廠時已經(jīng)過調(diào)整,使AGC 電路具有合理的動態(tài)范圍與控制特性,但由于在使用過程中工況發(fā)生變化,信號幅度變小,則會引發(fā)保護電路動作。通過以上分析可知,故障起始于增益控制級的BG18和BG19。由于這兩個功放管的特性對信號電流的分配起到了重要的作用,對其一致性和線性均要求較高。在故障處理時,利用晶體管圖示儀觀察,可以發(fā)現(xiàn)BG19的線性較差,且β 值小于BG18??蛇x擇線性好且β 值一致的兩根功放管代替原有的功放管,再觀測輸出波形時,則不會出現(xiàn)上述的故障,自動增益控制與保護電路也會恢復正常。
1)故障現(xiàn)象
節(jié)目播出過程中,圖像彩色網(wǎng)紋干擾嚴重,影響到播出質(zhì)量。
2)分析與處理
為例查明故障問題,使用電視解調(diào)器檢測雙激勵器各級,發(fā)現(xiàn)圖像調(diào)制和殘余邊帶濾波解調(diào)輸出級均未發(fā)生網(wǎng)紋干擾,然而從群時延校正單元開始出現(xiàn)了彩色條紋。輸入標準信號時,用示波器檢測群時延校正電路的各級,未發(fā)現(xiàn)異常,而使用掃頻儀觀測該單元的頻率響應時,發(fā)現(xiàn)曲線發(fā)生了嚴重偏斜,見下圖2 所示。
根據(jù)圖2,在故障處理時可微調(diào)群時延小盒中的各校正單元,使頻率響應曲線在帶內(nèi)能盡量平坦。同時,用XT-16 輸入的副載波填充的20T 正弦平方脈沖信號,在輸出端調(diào)解后將亮度分量與色度分量的調(diào)解包絡進行比較,發(fā)現(xiàn)其色、亮延時已不符合要求(±50ns 以內(nèi)),則可通過反復調(diào)整各校正單元的電感和電位器電容,以兼顧到頻率響應和色、亮度延時,使其都能在要求的范圍以內(nèi),則彩色網(wǎng)紋故障即可消除。
圖2 觀測到的單元頻率響應圖像
1)故障現(xiàn)象
節(jié)目播出過程中,雙激勵器圖像輸出信號突然中斷。
2)分析與處理
雙激勵器圖像信號中斷,有可能是失去了輸入的視頻信號所導致的,但在故障分析時采用示波器觀察輸入視頻信號,發(fā)現(xiàn)其波形是正常的,而箝位放大器的輸出波形也是正常的。查看DP 校正電路的輸出,發(fā)現(xiàn)其信號波形消失,表明了是由于DP 校正小盒內(nèi)的電路發(fā)生故障所導致的。
引出小盒,從輸入端逐級往后測量各放大器的輸出,檢查到BG21的集電極時,無視頻波形。再測量BG21的各極工作點,集電極為+12V,發(fā)射結(jié)電壓正常為0.65V,說明BG21已斷極。將其拆下測量,發(fā)現(xiàn)BG21的c、e 結(jié)已斷極,失去了放大作用,造成了信號的中斷。在維修時,將已損壞的放大管換新后,即可恢復正常輸出。
在全固態(tài)調(diào)頻機的日常使用中,除加強對以上雙激勵器常見故障的分析與處理以外,還應做好日常的維護工作,以盡可能的減少故障問題的發(fā)生。
1)在電視調(diào)頻機正式播出前半小時,即應將雙激勵器加電進行預熱,以保證各晶振頻率、各級輸出電平以及圖像調(diào)制度的穩(wěn)定性。同時,還應采用高頻示波器或者電視解調(diào)器,定期檢測各級的輸出電平和調(diào)制度。
2)利用功放小盒面板上的電表,每次開機以后均應詳細檢查“本振”、“倍振”、“輸出”各檔的指示是否正常,并作出詳細的記錄,以此作為技術(shù)資料供以后修理維護時進行比較參考。
3)在正常工作情況下,要求正在使用的主激勵器或備激勵器中的箝位放大器、圖像調(diào)制器、微分相位校正器中的箝位選擇開關均應設置在“箝位”檔,“晶振”選擇開關應設置在“內(nèi)接”檔,微分增益校正器AGC 選擇開關設置在“自動”檔,保護電路設置在“保護”檔,伴音調(diào)制器自動相位控制開關設置在“APC”檔。
4)工作中要定期檢查調(diào)頻機雙激勵器的工作狀態(tài),以及時發(fā)現(xiàn)故障問題并加以解決。當工作中由于各類原因,調(diào)頻機的輸出功率可能出現(xiàn)一些變化,要及時調(diào)整雙激勵器的輸出功率,以保證調(diào)頻機輸出功率的穩(wěn)定,使邊遠接收區(qū)的場強也能穩(wěn)定。
本文從全固態(tài)調(diào)頻機的性能特點及雙激勵器的工作原理出發(fā),并著重就雙激勵器的故障分析與處理進行了探討與研究。對于全固態(tài)調(diào)頻機雙激勵器較常出現(xiàn)的故障問題,我們應深入分析和研究其故障原因,并及時做好故障處理,同時加強雙激勵器的日常維護與保養(yǎng)工作,以盡可能的減少故障的發(fā)生,以此實現(xiàn)節(jié)目播出質(zhì)量的真正提高。
[1]謝自美.電子線路設計、實驗、測試[M].湖北:華中科技大學出版社,2006.
[2]曾興雯.高頻電子線路[M].北京:高等教育出版社,2004.
[3]唐治德.數(shù)字電子技術(shù)基礎[M].北京:科學出版社,2009.
[4]邢君九.電視發(fā)射機檢修與測量[M].北京:人民郵電出版社,2000.