DX-600中波发射机音频驱动故障分析与处理

刘辉 何琳琳

（国家广电总局763台）

[摘 要] 本文根据DX-600中波发射机出现的音频驱动故障，结合音频控制板工作原理、测试数据及公式推导进行了深入分析，并介绍了处理和解决故障的经验。

[关键词] 音频控制板 工作原理 故障分析 故障处理

1 前 言 DX-600风冷式全固态数字调幅中波发射机，由三个PB-200单元和并机网络组成，全机使用了数以万计的元器件。三个PB-200单元的音频信号均是从TCU（发射机控制单元）机柜中音频控制板分配而来，要求音频控制板工作必须稳定，并时刻保持音频同相，因此音频控制板在播音中起着至关重要的作用。下面对维护中遇到的DX-600中波发射机音频控制板的音频驱动故障进行分析和说明。

2 音频控制板音频驱动故障分析

2.1 音频控制板简要工作原理分析 图1为DX-600中波发射机节目源控制分配方框图，节目源（模拟信号）通过音频电缆接到TCU机柜TCU接口板J106上，音频控制板分别与TCU接口板J4和背板上J4相接，低压电源板J1输出直流电压送到背板J9上，为TCU控制板、TCU数字I/O板、音频控制板、射频源板、用户接口板供电。TCU接口板上，J25将各控制板上所有状态信号送到TCU PLC数字量输入模块上处理；J24将各控制板上所有控制信号送到TCU PLC数字量输出模块上处理；J26将各控制板上所有模拟信号送到TCU PLC的模拟量I/O模块上上处理。TCU PLC的CPU模块与MMI(人机接口)相接，将处理的各种信息在MMI显示。J10、J20、J30分别将音频控制板处理后的节目源送到PB1、PB2、PB3单元。 音频控制板方框图如图2所示。节目和测试两路音频信号被接入音频控制板后，经过缓冲、检波处理和监测后，由选择开关将其中一路信号传送到浮动载波控制（ACC）电路，进行载波电平控制。在ACC电路中，载波电平会随着音频信号的强弱而变化，使得音频信号在一个低调幅期间可降低载波电平，这个ACC电路对于快速的音频动态响应,具有“快速响应---慢速释放”的特性，而在轻柔的节目时，则会慢慢降低载波功率。当不用ACC电路时，载波电平就设置在一个恒定的电平上，即输出的直流电平是不变的；当使用ACC时，这个直流电平将随着音频输入而改变。为保证发射机“满功率”、“满时间”、“满调幅”播出要求，我们没有使用ACC功能，ACC电路被置于旁路。 音频矩阵对节目和测试音频信号进行选择，矩阵控制信号由音频可擦拭可编程逻辑器件(EPLD)发出，选中的音频信号经音频矩阵电路后，分为三路送到单路/平衡阻抗转换电路，即将单端输入的音频信号转换成600平衡式输出的音频信号，再经过三只继电器分别送到三个PB-200单元中去。对于送到三个PB-200功放单元的音频信号，都装有独立的音频驱动故障监测电路，且监测电路相同，该电路可以检测音频通路中平衡和载波故障。正常工作情况下，没有任何故障时，继电器线圈不通电，音频信号送入PB-200单元；当某一路信号被检测出平衡或载波故障时，监测电路就会将故障信息送至EPLD，再由EPLD根据内部逻辑程序向相应的继电器发出指令，使其线圈通电，断开此路音频信号，并且在MMI（人机接口）界面中，会显示出相应的音频驱动故障。

2.2 音频控制板音频驱动故障现象与判断

2.2.1故障现象 DX-600发射机检修后，加机器低压时，MMI主菜单显示音频控制菜单故障，进入音频控制菜单后，显示PB1、PB2、PB3音频驱动故障。

2.2.2故障判断 根据故障现象，初步断定音频控制板本身出现故障，立即断发射机低压，更换音频控制板，再合低压，故障消失，证明判断音频控制板有故障是正确的。

2.3 音频驱动故障分析 为了进一步确定故障根源，可以先从音频驱动故障监测电路入手，由后向前逐级查找故障，分别测试，将正常和故障音频控制板的有关电压，进行对比，来查找和分析故障。图3为音频控制板音频故障监测电路原理图。 由图3可知，在MMI音频控制菜单中通过控制按钮选择节目或测试信号，将选中信号送到TCU机柜PLC上的CPU模块中，通过数据处理后，控制信号被送到音频控制板的EPLD中，再由音频控制板发出控制指令控制音频矩阵的集成模拟电子开关U21、U22、U15，选中信号分别进入单路/平衡转换电路，再通过输出继电器K3、K6、K5后，一路经相关电路板将音频信号送到PB1、PB2、PB3单元；另一路将音频信号送到输出监测平衡和载波监测电路中进行监测，将故障监测结果送到音频控制板的音频可擦除可编程逻辑器件（EPLD）中，然后通过相应电路送至TCU PLC中，再通过TCU PLC的CPU送到MMI音频控制菜单中，显示音频驱动故障（见图1）。 为查找故障，在加低电压，不送节目或测试信号的前提下，对正常电路板和故障电路板有关测试点进行静态直流电压测试，加以对照。表1为正常板和故障板测试电压对照表： 表1 正常板和故障板测试电压对照表

通过表1测试数据，可以知道TP11、TP13、TP15为PB1载波、PB2载波、PB3载波测试点，正常板为+0.94V，而故障板为-0.519V；以PB1单元监测电路为例进行说明，比较器U30-10反相输入端所接电压为参考电压，即+5V电源经过电阻R80（100）、R84（20k）、R85（2k）的分压所得，理论值为+0.452V，实际测试正常板与故障板都为+0.43V。正常板上比较器U30-11（TP11）同相输入端电压为0.94V，这样比较器U30-13输出高电平4.91V，三只比较器输出并联，显示正常;故障板上比较器U30-11（TP11）同相输入端电压为-0.519V，这样就导致比较器U30-13输出低电平0.031V，三只比较器输出并联，其中一只输出低电平，其它都为低电平，此时表明PB1出现音频驱动故障。同理：PB2、PB3也分别显示相应音频驱动故障。 测出PB1、PB2、PB3载波电平存在问题后，进一步查找前级电路有关电压值，表2为正常板和故障板运放U18-3、U23-3、U19-3测试电压对照表： 表2 正常板和故障板运放同相输入端测试电压对照表

通过表2测试结果，可以看出没有加音频信号的条件下，故障板中输入电压信号为负值，正常板输入电压信号为正值。因此是负电压值导致MMI显示三个PB-200音频驱动故障。下面再进一步查找前级电路来确定故障根源。图4为音频控制板延迟音频+直流放大电路原理。

由图4可知，参考缓冲电压+2.5V加到可调电位器R127上端，R127可调滑片被接到由U54与电阻R114、R115组成的同相比例放大器的同相输入端，运放输出U54-1接U59的常开接点2端，U59为集成模拟电子开关，主要用于信号切换，因为采用浮动载波旁路模式，所以U59-6控制端为低电平，U59内部开关2、1闭合，8、1断开，这样浮动载波旁路电平经电阻R117接到加法放大器U61-2反相输入端，并且延迟音频信号经电阻R119也接到加法放大器U61-2反相输入端，可调电阻R128为音频直流增益调节电位器，加法放大器输出U61-1接U58模拟开关，因采用浮动载波旁路模式，所以U58-6控制端为低电平，U58内部开关2、1闭合，8、1断开，这样加法放大器输出电平直接通过U58内部2、1开关直接送到U57模拟开关2端上，因浮动载波旁路低电平信号经反相器U60变为高电平信号，这样送到U57-6控制端为高电平，U57内部1、8接点闭合，这样就将可调电位器R129（增强型模式调节）串接送到正/负音频运放U62电路中，信号由R129与R118分压后，接入运放U62-3同相输入端，而运放U62-2反相输入端与U62-1输出端相连，构成射随器（增益为1），输出经R111电阻接JP21-1；运放U62-2反相输入端经R110（10k）接到反相放大器U62-6反相输入端，其反馈电阻为R112（10k），且同相输入端U62-5接地，构成反相放大器，其增益为-1，其运放输出端U62-7经R109接JP21-3。JP21-2一路信号接U11-10同相输入端，U11-9反相输入端与U11-8输出端相连，构成射随器（增益为1），输出端与测试点TP27相连，同时送到节目取样电路；另一路送到音频控制矩阵电路进行控制、单路/平衡转换、取样、监测、分配。表3为音频控制板延迟音频+直流放大电路正常板和故障板部分测试点电压对照表。

表3 测试点电压对照表

通过表3测试结果，发现多处测试点电压不一致，结合图4，浮动载波旁路参考电平首先经过同相比例放大器U54进行放大，式（1）所示同相比例放大器U54电压输出公式： 测试正常板U62-6输入为-1.49V，U62-7输出（TP29）为+1.49V，增益为-1；测试故障板U62-6输入为+3.76V，U62-7输出为-3.76V，增益基本为-1。 这样就验证了后面的运放无任何问题，基本确定运放U54损坏，因为它是双电源供电，所以会有负电压出现。 2.4 故障处理 更换故障音频控制板上运放U54后，上机，故障现象消失。在低压状态下，测试各相关电压值，一切正常，开机送单音频调幅，机器运行正常。

3 结束语

通过对DX-600中波发射机音频控制板的工作原理，信号流程的分析，以及数据测试和理论公式的推导，最终查出故障根源，彻底解决了故障，此项工作，提高了对修复故障电路板的维护能力，积累了经验，有利于更好地维护发射机，确保发射机安全稳定运行。

参考文献： 1. 童诗白.模拟电子技术基础.清华大学电子学编.高等教育出版社.1988年5月第1版.