3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)故障分析與維修

戴家紅 淮安廣播電視總臺電視傳輸中心

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3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)故障分析與維修

戴家紅 淮安廣播電視總臺電視傳輸中心

【摘要】隨著廣播電視事業(yè)的發(fā)展，城市無線廣播節(jié)目覆蓋率不斷增加，全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)已經(jīng)普遍使用。3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)的常見故障一般集中在激勵器和功放模塊中，是日常維護(hù)的重點。本文結(jié)合工作中的維護(hù)實踐經(jīng)驗，通過典型案例，對3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)故障排查與維修處理方法進(jìn)行了分析與總結(jié)。

【關(guān)鍵詞】全固態(tài)發(fā)射機(jī) 激勵器 功放模塊 故障檢修

一、引言

淮安電視發(fā)射臺轉(zhuǎn)發(fā)中央臺1套節(jié)目（16ch）使用國產(chǎn)3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)。此全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)有許多優(yōu)點：使用壽命長，備件少，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用，工作電壓低，安全系數(shù)大，電控系統(tǒng)簡單，采用微機(jī)控制，固態(tài)功放并聯(lián)冗余技術(shù)，雙激勵器技術(shù)，功放模塊損壞可以降低功率工作，提高了整機(jī)的可靠性，降低了發(fā)射機(jī)的停播率，效率高，節(jié)省能源。

二、3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)工作原理

3KW全固態(tài)發(fā)射機(jī)原理方框圖如圖1所示。

視頻輸入1、視頻輸入2送入的1Vp—p視頻信號由視頻電路中2選1電路選出其中一路，經(jīng)放大延時，箝位，白電平限幅，同步再生等處理后送入中頻調(diào)制器進(jìn)行幅度調(diào)制，已調(diào)幅圖像中頻經(jīng)ASWF形成殘余邊帶后經(jīng)放大輸出到中頻校正Ⅰ，經(jīng)DG，低頻非線性失真校正及頻響調(diào)整等電路后與伴音中頻合成，形成圖像、伴音功率比10﹕1的電視中頻信號。電視中頻信號經(jīng)中頻校正Ⅱ進(jìn)行互調(diào)，群延時，DP校正，ICPM校正后送入變頻器變成射頻信號并濾除帶外雜波，送入功放放大到400mw～500mw輸出。功放輸出端的定向耦合器中的入射功率檢波出的視頻信號送入電平控制，變成直流控制電壓，送入變頻器中的電調(diào)衰減器，完成輸出功率的ALC自動控制，使輸出功率穩(wěn)定。

音頻信號送入音頻電路經(jīng)加重及濾波放大等處理后送入中頻調(diào)制的伴音調(diào)制電路，對伴音中頻進(jìn)行頻率調(diào)制。音頻電路面板上的兩個衰減器可將音頻信號在-6db～+12db的范圍內(nèi)調(diào)整，以便在大幅度變化的音頻電平下能將調(diào)制頻偏調(diào)到±50KHZ，調(diào)制器面板上的伴音衰減器可將伴音中頻電平在-8db～+20db范圍內(nèi)調(diào)整，以便實現(xiàn)圖像，伴音功率10﹕1。

圖1　3KW全固態(tài)發(fā)射機(jī)原理方框圖

圖像、伴音功率比為10﹕1的復(fù)合中頻信號通過激勵器的上變頻器變換至發(fā)射頻道，再由放大器放大到1W送到附加器，另一個激勵器的信號也送到附加器，由附加器來切換兩個激勵器的信號，附加器的12V供電由功放開關(guān)的副接點控制，當(dāng)功放電源接通附加器才有電。附加器切換的條件由激勵器提供，正常值為6V，當(dāng)激勵器沒輸出時降為5V，這時附加器讓另一個激勵器輸出。激勵器輸出的400mw～500mw功率經(jīng)功率分配器分成四路輸出，每路100mw左右去推動四路功放，單路功放輸出850W，再經(jīng)功率合成器合成輸出3KW，通過低通濾波器濾除雜波，由天線發(fā)射出去。

三、 故障檢修實例

1故障現(xiàn)象

3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)在播出中，經(jīng)常出現(xiàn)主、備激勵器掉激勵的現(xiàn)象，直接影響到發(fā)射機(jī)的正常播出。

分析處理方法：在發(fā)射機(jī)播出中，當(dāng)主激勵器掉激勵時，切換到備激勵器，類似故障仍然出現(xiàn)，根據(jù)現(xiàn)象判斷為公共輸出電路部分的問題。檢查主、備激勵器切換器，切換開關(guān)正常，打開切換器蓋，檢查A、B 激勵器輸入電纜頭正常，用手晃動切換器內(nèi)激勵器高頻輸出電纜頭，發(fā)現(xiàn)輸出功率指示出現(xiàn)明顯的高低變化。證明電纜頭內(nèi)部虛焊接觸不良。打開電纜頭，重新用電烙鐵焊接電纜頭，播出恢復(fù)正常。

預(yù)防措施：通過處理激勵器輸出高頻電纜頭虛焊的問題。發(fā)現(xiàn)電纜頭內(nèi)部的焊接對高頻信號的輸出很重要。在平時的檢修工作中應(yīng)檢查測量發(fā)射機(jī)內(nèi)部的電纜頭是否正常，有無虛焊、松動的問題，并且制作幾根備用電纜，以防應(yīng)急之需，從而確保安全播出。

2故障現(xiàn)象

激勵器圖像功放輸出僅0．3W，伴音功放功率輸出正常，AV62功放模塊正常，自動切換器工作，倒向備份激勵器工作。

分析處理方法：3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)采用雙激勵器結(jié)構(gòu)，具有較高的穩(wěn)定性。因此在檢修、維護(hù)激勵器時，可采用比較法，替換法，以及短接法，能迅速準(zhǔn)確的判斷出激勵器出現(xiàn)故障的小盒。首先調(diào)節(jié)圖像AGC和ALC自動控制和手動控制，激勵器圖像功放功率均無明顯增大，將備份激勵器的圖像變頻小盒輸出的RF信號短接到激勵器圖像功放輸入端，圖像功放表頭指示輸出1W，因此判斷激勵器圖像功放小盒工作正常；使用示波器檢測本振小盒圖像和伴音輸出信號，通過比較，發(fā)現(xiàn)圖像本振輸出信號電平幅度明顯小于伴音本振輸出信號電平幅度，使用備份激勵器本振小盒替換該激勵器本振小盒，機(jī)器恢復(fù)正常，因此判斷故障發(fā)生在本振小盒。

該激勵器本振小盒采用鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)，能夠提供頻率穩(wěn)定度很高的輸出信號。它主要由基準(zhǔn)分頻器，主分頻器，相位/頻率比較器和一個工作頻率高達(dá)1﹒1GHz的預(yù)定標(biāo)器組成。本振小盒的VCO（壓控振蕩器）采用了高質(zhì)量的Z—COMM器件，它能工作在VHF—UHF頻段的較寬頻率范圍內(nèi)。本振小盒的頻道由面板設(shè)定，根據(jù)所設(shè)定的頻道，微處理器控制VCO的振蕩頻率，并顯示該頻道數(shù)字。

VCO輸出的頻率信號經(jīng)衰減器衰減為+10dbm的信號電平加到RF放大器（Ic6）上，該信號經(jīng)過放大后分三路輸出，一路信號輸出去預(yù)分頻器（Ic16）分頻后，再經(jīng)過Ic15放大加到PLL（MC145220）電路，由基準(zhǔn)振蕩器VCX01（Ic12）產(chǎn)生的24MHz基準(zhǔn)頻率信號也加到PLL（mc145220）電路上，二者信號在PLL中進(jìn)行相位比較處理后，產(chǎn)生的VCO控制信號經(jīng)由積分電路（Ic3A）和低通濾波器（Ic3B）組成的閉合環(huán)路，從而控制VCO的振蕩頻率，保證它能輸出穩(wěn)定的本振頻率。另兩路信號分別經(jīng)過Ic7，Ic8（MSA1105）放大后，分別輸出圖像本振信號。本振小盒工作原理方框圖如圖2所示。

圖2　本振小盒工作原理方框圖

首先使用頻率計檢查本振小盒輸出的伴音、圖像本振頻率是否漂移，經(jīng)檢查伴音、圖像本振頻率均正常，由此判斷本振小盒VCO，OCXO，PLL電路工作基本正常。故障可能出在放大電路部分。應(yīng)重點檢查Ic6，Ic7，Ic8，外圍元件及供電電路。使用示波器分別檢查Ic6，Ic7，Ic8的輸入輸出端，通過觀察，比較波形，發(fā)現(xiàn)Ic8輸入端和輸出端的波形幅度基本一樣，波形幅度沒有發(fā)生變化。在檢查Ic8外圍電路元件及供電電路均正常后，判斷Ic8（MSA1105）發(fā)生故障，更換后故障解除。

美國認(rèn)知語言學(xué)家萊考夫（Lakof George）指出：“隱喻的實質(zhì)是通過甲事物來理解和體驗乙事物?！弊g者在進(jìn)行隱喻翻譯時不僅要充分傳達(dá)隱喻的真實意義，而且要重塑喻體意象。喻體意象承載了豐厚的文化積淀，是最難準(zhǔn)確傳遞的，也最容易經(jīng)翻譯出現(xiàn)文化虧損。為了提供相對完整的語境，以便于判斷，下例摘錄一段較長的文字：

3故障現(xiàn)象

功放單元無輸出，整機(jī)發(fā)射功率下降。

分析處理方法：激勵器正常的情況下，遇到某個功放單元無功率輸出時應(yīng)首先檢查功放單元面板+32V電源指示是否正常，電源是否發(fā)生短路、開路、過壓等故障引起電源部分保護(hù)無輸出。之后檢查發(fā)射機(jī)前面板上過熱或過激勵告警燈是否告警。如果告警燈亮則說明相對應(yīng)的保護(hù)電路已啟動，過激勵電路處于保護(hù)狀態(tài)。此時可按下面板的復(fù)位按鈕，看功放是否恢復(fù)正常，如不能正常工作，則應(yīng)采用相應(yīng)的降溫或降激勵措施。此外還應(yīng)檢查分配器和分配器與功放模塊之間的連接線。功放單元出現(xiàn)內(nèi)部故障時，也可以采用信號追蹤法，利用示波器從功放輸入端依次向功放輸出端追蹤，看在什么地方信號不好，則故障應(yīng)就在此處。功放單元無功率輸出，面板+32V電壓指示不正常，輸出+32V無輸出，發(fā)現(xiàn)整流二極管短路，更換配件后故障排除。功放單元過保護(hù)原理方框圖如圖3所示。

4故障現(xiàn)象

功放單元功率輸出告警，功放過熱指示燈亮，整機(jī)發(fā)射功率下降。

圖3　功放單元過保護(hù)原理方框圖

分析處理方法：比較容易出現(xiàn)此故障的常見部位和原因有以下幾種：①射頻輸入電纜接觸不良導(dǎo)致激勵信號不是直接傳輸，而是相當(dāng)于兩者之間加入電容后再進(jìn)行耦合傳輸，從而導(dǎo)致功放電路參數(shù)改變，匹配和響應(yīng)也發(fā)生改變，最終造成輸出功率下降。②合成器中的電容擊穿或電感脫焊使回路失諧，也會引起功率下降。

圖4　功放保護(hù)原理方框圖

5故障現(xiàn)象

功放過激勵保護(hù)，功放過激勵（OVER DRIVE）指示燈亮，主控單元LCD顯示PAX OVER—DRIVE。

分析處理方法：每一塊功放模塊都具有過激勵、過載、過熱等保護(hù)功能。當(dāng)出現(xiàn)過激勵、過載、過熱時，首先輸出功率減半，若無過激勵、過熱現(xiàn)象功放自動解除自我保護(hù)。但對于過載現(xiàn)象，功放不能自動解除自我保護(hù)，需手動復(fù)位或關(guān)機(jī)重新啟動。功放保護(hù)原理方框圖如圖4所示。

由于功放出現(xiàn)過激勵保護(hù)故障，導(dǎo)致功放環(huán)路增益發(fā)生變化，激勵器輸出端后面的射頻通道出現(xiàn)異常，而造成ALC控制環(huán)路的檢波電壓發(fā)生變化，導(dǎo)致激勵器的輸出功率增大，從而造成功放自我保護(hù)。檢查合成器或其他無源部件是否良好，若損壞容易造成功放鏈路增益下降。

（1）檢查開關(guān)電源是否良好，正常工作時輸出電壓應(yīng)為+48V。

（2）某一功放的輸出功率變小或無輸出，造成激勵器輸出功率升高，使功放出現(xiàn)過激勵保護(hù)。功放輸出功率變小，主要有以下幾個原因：①功放柵壓指示燈不亮，調(diào)整功放微動開關(guān)的位置，可以排除此現(xiàn)象。②功放柵壓為零：用手觸摸微動開關(guān)簧片，正常應(yīng)有明顯的彈性，否則須進(jìn)行更換。③功放管損壞：在監(jiān)控計算機(jī)中檢查功放各管的工作狀態(tài)，查找損壞的功放管，并進(jìn)行更換。3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)采用的是BLF861A功放管，更換功放管時應(yīng)注意功放管BLF861A漏源極之間電壓Uds，漏極電流Id，柵源極間電壓Ugs，耗散功率PCM等數(shù)值都不能超過最大允許值。要特別注意對柵極的保護(hù)，其輸入電阻非常高，這是它的優(yōu)點，但也有不足。因為如果柵極感應(yīng)有電荷，就很難釋放掉，電荷的積累會使電壓升高，而少量的電荷就足以產(chǎn)生能擊穿管子的高電壓。因此為了避免這種情況，關(guān)鍵不能讓柵極懸空，要在柵極之間保持直流通路。即使不用時，也要用金屬線將三個電極短路。在實際安裝新管子或是更換時，應(yīng)先把BLF861A安裝在散熱片上，將源極與地良好接觸，然后用防靜電電烙鐵或者拔掉電烙鐵的電源插頭進(jìn)行焊接，每次焊接時間最好不超過5s，以保證安裝的新管子不被損壞。功放管BLF861A屬于比較嬌貴的器件，在使用時需要倍加保護(hù)，小心謹(jǐn)慎。

四、結(jié)論

自從全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)技術(shù)問世以來，解決了以前電子管發(fā)射機(jī)故障很高帶來的停播問題，但是全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)和數(shù)字電視發(fā)射機(jī)畢竟是一門新技術(shù)。為了保證發(fā)射臺的安全播出，在維護(hù)管理方法上需要付出一定工作量，尤其是檢修的思路和方法需要我們不斷的學(xué)習(xí)提高，并且要及時的與廠家取得聯(lián)系，共同探討研究一些發(fā)射機(jī)的疑難問題。

本文總結(jié)了3KW全固態(tài)電視發(fā)射機(jī)的典型故障分析和處理方法，可以作為今后設(shè)備維護(hù)的經(jīng)驗參考，但是面對未來數(shù)字電視發(fā)射機(jī)技術(shù)的普及和應(yīng)用，還需要不斷努力學(xué)習(xí)，以應(yīng)對更多的挑戰(zhàn)。