吉兆电视发射机功放单元控制电路剖析

摘要：本文从电视发射机功放单元控制电路的原理着手，详细分析功放单元的维护和检修过程，对广播电视的安全优质播出提供了强有力的技术保障。

关键词：电视发射机；功放单元；保护电路；取样和采集

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）10-0200-02

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

吉兆发射机功放单元控制电路由保护电路和取样采集电路组成。对照实物，控制板靠近模块面板部分是保护电路和取样放大电路，后部由单片机组成的数据采集电路（控制板原理图和实物图如下）。

1 保护电路

功放模块的保护状态是由运算放大器组成的取样放大和电压比较电路来完成的，保护电路的动作由相应取样点的取样电压决定，独立完成功放模块的保护状态，不受其他电路控制和干扰，因此，保护电路的动作准确可靠，能够较好地保证功放在故障情况下的安全，避免故障扩大，造成更大的损失。

功放的保护电路以开关管T2（在控制板背面）为中心构成。保护电路各电压比较器输出端经二极管D7、D8、D9隔离后，由R63接至T2基极，T2集电极通过控制板上插座J2第九脚（VG）到前级放大板后，由二极管D1、D2隔离接到Q1、Q2的栅极偏压电路。功放模块进入保护状态时通过各电压比较器输出高电平到T2基极使T2开关管对地饱和导通，导通时管压降为0.5V，下拉前级放大板输入级场效应管Q1、Q2的栅极偏压，被控管失去栅极偏压关断，无激励功率输出，功放模块失去激励而没有功率输出，达到保护整个功放模块的目的。功放的保护状态由以下参数决定：

1）功放在发射机内是否就位（COLSE），由功放模块后的微动开关提供开关量。微动开关公共端接地，当功放模块未就位时，微动开关的常闭触点经J2-7和电阻R66接J2-9（T2集电极），使模块处于保护状态，无功率输出。当功放模块就位时，微动开关的常闭触点断开，常开触点闭合，经J2-6使发光二极管D15（close）导通发光，指示模块就位，功放模块开始工作。

2）过热保护（OVERHEAT），由温度继电器WG1提供开关量。温度继电器WG1，动作温度为68℃，误差为±2℃，内部为一组常开接点，安装在功放模块散热器上，一端接地，一端通过插头J12-1（OH）和R43与IC5A相接。当散热器温度高于70℃时，WG1接点闭合，OH点电位为零，IC5A的输出为高电位，T2饱和导通，功放模块进入保护状态，同时驱动D14发光。

3）过激励保护（OVREDRIVE），由预功放输入端的检波电路提供的模拟量。保护电路由运放IC7A（放大）和IC7B（电压比较）组成，输入检波电压通过J12-8脚送至TP11正常工作时电压小于0.3V，IC7B的输出为低电位，T2截止；当激励器功放输出超过正常值1dB时，IC7B输出为高电位，使T2处于饱和状态，功放被保护，同时驱动D13发光。当过激励信号瞬态消失，IC7B恢复，主控电路逐渐控制推动级功率输出恢复正常。

4）过载保护（OVERLOAD），由末级合成器输出端反射电压检波电路提供的模拟量。保护电路由运放IC8A（放大）和IC8B（电压比较）组成，反射功率检波电压通过J12-4（OL）送至TP12，正常工作时<0.3V，IC8B的输出为低电位；反射信号不正常时，反射波电压增大，驻波比大于时1.5，电压超过设定值IC8B输出为高电位，使T2点处于饱和状态，功放被保护，同时驱动D12发光。

2 取样采集电路

取样和采集电路以单片机AT89C2051为核心构成，取样采集功放模块的工作数据，并把采集到的数据经发射机485总线传送到主控单元。要采集的模拟量有各级功放的工作电流，射频功率，电源电压等，开关量主要是模块保护状态和就位状态。

1）取样和采集电路由AT89C2051（Q9），12位逐次逼近型AD集成电路MAX1241（Q8），八选一模拟开关集成电路HCF4051（Q11），十六选一模拟开关CD4067（Q12）及取样和放大电路组成。取样和放大电路把各种大小范围悬殊的取样电压放大调整到适于模数转换电路MAX1241采集的范围，以保证数据精度。各取样点如图。

2）各级功放的工作电流参数由电流取样板取自电源向相应功放对管源极供电电路上的取样电阻上的压降表示，由LM358组成的放大电路，放大调整后，经插座J14送至控制板。I1至I4对应于末级功放四只功放对管的工作电流，I5是前级放大模块第二级放大对管BLF861A的工作电流，I6是前级放大模块第一级放大管两只MRF9030的工作电流。电源工作电压也经J14送控制板板。J14的1、3、5、7、9、11、15分别对应I6、I5、I4、I3、I2、I1、50（32）V，其他脚接地。

3）射频功率取样有输入功率PI、输出功率PO、反射功率OL、末级功放一的平衡功率BAL1、末级功放二的平衡功率BAL2，在控制板上由LM358组成对应的放大电路。输入功率PI由预功放输入端的检波电压表示，取样后经J12-8脚分别送保护电路和取样放大电路；输出功率PO由末级合成器输出端正向检波电压表示，取样后送J12-4；反射功率OL末级合成器输出端反射电压检波电路提供，取样后经J12-5脚分別送保护电路和取样放大电路；平衡功率BAL1、BAL2由末级功放一、二合成器平衡端检波电压表示，取样后送J12-2、3。

以上电压经放大调整后，50V（32V）、24V、12V电源电压经分压后，全部模拟量送至十六选一模拟开关电路CD4067的输入端2-9、19-23脚，输出脚1接MAX1241输入端2脚。

4）功放过热、过激励、过载保护状态由保护电路电压比较器输出端取样送至八选一模拟开关HCF4051输入端1、2、4脚，输出端3脚接至CD4067输入端16脚，扩展了输入端口数量。

AT89C2051（Q9）P3.2（6脚）输出的串行数据经SN74LS164（Q13）转变为并行数据分别送至Q11、Q12的端口选择控制端，决定哪一路采样电压送至AD（Q8）转换成数字数据。单片机AT89C2051（Q9）控制MAX1241（Q8），经模拟开关电路轮流采集各端口的数据。

AT89C2051（Q9）P3.0、P3.1输出、输入的串行数据经MAX3085（Q10）转换成485总线数据，与发射机主控单元通讯，把各种数据上报至主控单元。

3 常见故障

在实际运行中，功放模块多次发生不同的误保护状态，在静态加电时，保护电路就动作了，造成功放模块无功率输出。在各种状态下检查相应的保护电路元件也无明显问题，后经替换各阻容元件确定是取样电压传送到控制板的路径中的穿心电容的问题。由于有问题的穿心电容即使拆下来，用万用表测量也不漏电，与正常的元件没有区别，因此，故障比较隐蔽，只能采用代换法解决。

参考文献：

[1] 方德葵，倪世兰，钱岳林.电视与调频发送技术[M].北京：中国广播电视出版社，2005.

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