DF100A型發(fā)射機高末簾柵壓控制電路的調整

【摘要】DF100A型發(fā)射機的高末簾柵壓控制電路在調制器控制器的音頻通路板9A4中。維護該發(fā)射機，需要調整音頻通路板9A4，必然會調整簾柵壓。而調整簾柵壓牽涉到電子管的安全和機器的穩(wěn)定，也關系到諧波失真度和信噪比。筆者結合自身多年維護工作經(jīng)驗，重點介紹調制器控制器簾柵控制電路的初調和高壓調試，以應對日常的維護工作。并提供了一種方法，改善簾柵壓回路的雜音問題。

【關鍵詞】初調;高壓調試;偏置電壓;三角波頻率

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.12.015

1. 引言

DF100A型發(fā)射機在裝調機時要對調制器控制器9單元的9A4音頻通路板作調整;9單元小盒的音頻通路板因各種原因被更換后，要對其重新調整;更換高末電子管之后，需要對高末簾柵壓作細微的調整。以上所述情況，都需要重新調整高末簾柵壓。本文重點分析高末簾柵壓控制電路原理，給出一套調整高末簾柵控制電路的措施，解決工作中調試9A4板簾柵壓難免會遇到的困難，解決簾柵壓開關頻率導致的雜音問題。希望能給廣大一線工作者借鑒和參考。

2. 準備工作和簾柵壓控制原理

2.1 準備工作要充分

2人以上。統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一操作。

把個人安全名牌掛在顯要處。檢查后，保障門開關、接地開關、地線鉤等均能可靠。

準備好示波器、數(shù)字三用表和相關工具特別是“一字”小改錐。準備好九單元轉接板。

明確規(guī)定：要有隨時緊急關高壓的準備，每次加高壓之前，在對應高功率、低功率狀態(tài)下，先按降功率15秒以上。

2.2. 控制電路簡述

圖1中，有2個AD538AD，該集成電路是乘除運算器。被乘數(shù)和被除數(shù)輸入端是2號腳，除數(shù)的輸入端是15腳，乘數(shù)的輸入端是10腳，輸出端8腳。運算結果是：

其中△E受9號腳引入的負壓大小影響。

圖1中，8038B是壓控函數(shù)波形發(fā)生器，即壓控振蕩器，英文縮寫VCO。簾柵壓控制采用了該集成電路的3腳三角波輸出，其輸出三角波頻率f受控于外接阻容元件。圖中，當R64=R65=3.3*103Ω，則壓控振蕩器的第3腳三角波頻率，約等于14kHZ。

4種信號的解釋。圖1中，Y信號又叫功率控制信號，來自功率控制板，能控制整機輸出功率的高低和升降;X信號包括直流和音頻信號，直流控制載波電平，音頻控制調幅電壓;V信號是工作指令信號的反信號，針對簾柵壓低電平時有效;Z信號來自時鐘修正線路，是70KHZ的三角波。

該電路中設置有保護電子管的“先屏壓，后簾柵壓”的電路。V信號是工作指令信號的反信號，V信號為低電平時才會有簾柵壓。見圖1，當V信號是高電平時，Q5導通，U10B-5端通地，U11乘除運算器的2端無輸入電壓;當V信號是低電平時，場管Q5截止，U10B-5端有電壓，該電壓經(jīng)過R37和C19的充電延遲，充電時間為：220*103*0.1*10-6=0.022秒，使得U11的2端輸入信號有了0.022秒延遲，保證了先上屏壓后加簾柵壓。另一方面，AD538AD的9腳接外圍電阻R47，加高壓時，通過調整該電阻的阻值，改變AD538AD的偏置電壓，可以保障先上屏壓后上簾柵壓。

見圖1，P1-A27輸出的就是PDM簾柵控制信號，方波的峰值為15V，占空比為0.667，頻率為13.4kHZ。

3. 簾柵壓調整方法和原理

3.1? 初始調整

在加電之前，先將相關的電位器R20，R119，R120和R121逆時針旋轉到底。

斷開1CB5，抽出原9A4板，將9單元轉接板插在調制器控制器母板9A4接口處，再將9A4板插在9單轉接板輸出端口上。合上1CB5，給9單元加電。見圖1，U11是簾柵電源控制信號的驅動元件，其輸出偏置由R47設置。由于壓控振蕩器U15-3端輸出三角波的負峰偏置為5V，則U11-8的偏置也為5V，即U16-3也應該為5V。用示波器測量U16-2端的波形，其三角波負峰值為5V。再測U16-3，調R47使其值與U16-2相等。R47 的分壓大小改變了公式：中的△E，即改變了U11的9號腳引入的負壓大小。簡單說就是調整R47來改變U11的偏置電壓，使得U11-8端電壓輸出為5V。

見圖1，U29產(chǎn)生驅動調制器電源的信號，U29-8的信號分兩路輸出，一路輸入到集成運放U30的同相3號腳，U30輸出復合音頻信號，送至A/D轉換板;另一路經(jīng)電位器R20將信號送至U10B的同向輸入端5腳，是被調級簾柵壓及其調幅電壓的主要控制信號。U29的輸出偏置由R119設置。R119的分壓大小改變了公式：中的△E，即改變了U29的9號腳引入的負壓大小。用示波器測量U30-6端，調R119使其電壓大約為300mV。

用示波器測U30-6，再調R121，直到出現(xiàn)三角波，峰峰值為200mV-300mV。

3.2? 加高壓調整

初調完成后，機器加高壓，按升功率按鈕，緩慢升至高末屏壓值為2kV左右，調整9A4板的R47，使簾柵壓電壓表值開始有指示，其指針微微由0起動一點。這樣調整后，保證了先有屏壓，后有簾柵壓。

假設簾柵壓與屏極電壓同步加在高末電子管上，高末電子管簾柵極比屏極更靠近陰極，比屏極吸收電子的能力強。加高壓慢慢升功率時，此時屏極電壓比簾柵壓還不足夠大，吸收陰極發(fā)射的電子的能力非常弱。雖然簾柵極電壓相對屏極電壓小，但它距離陰極比屏極近，吸收陰極發(fā)射的電子的能力比屏極強。這樣，簾柵極幾乎吸走了陰極發(fā)射的全部電子。一是非常容易引起簾柵極過流;二是時間長了會導致簾柵極過熱變形，發(fā)生碰極，電子管很容易損壞。因此，DF100A型發(fā)射機一是采用了R37和C19的充電延遲功能來延遲U11-2端的輸入;二是在加高壓的情況下，調整R47的阻值改變U11偏置電壓，來改變U11的輸出來控制簾柵PDM信號。保證了電子管的安全。

繼續(xù)升功率，把機器調諧到位，在屏壓5KV時，調R20，使其對應簾柵壓為250V-320V左右;屏壓10KV時，簾柵壓為600V-660V左右。升功率至100kW，調節(jié)R20，使簾柵壓達到額定功率時的電壓，我臺滿功率簾柵壓為660-800V左右，個人可以根據(jù)自己的經(jīng)驗，使屏壓和簾柵壓到達合適的比例。調到此步驟后，基本符合簾柵壓的控制狀態(tài)。后面可根據(jù)機器狀態(tài)作一些微調，例如調整R121改變失真。

4. 三角波調整

4.1 簾柵壓雜音來源

給高末電子管簾柵極供電的PSM開關和48級屏壓電源PSM開關相同，就是串聯(lián)的兩級模塊，且兩級PSM開關同時通斷。其控制開關的信號就是圖1中的PDM信號，而控制開關通斷的PDM脈沖信號的頻率就是圖1中壓控振蕩器U15-3端輸出的三角波信號的頻率，其值為13.4kHZ，用示波器測量約等于14kHZ。

由于簾柵PSM開關只有兩級并且同時通斷，為減小開關管損耗又便于濾除無用信號分量，三角波頻率采用折衷而又偏低的數(shù)據(jù)14kHZ。這個頻率有些靠近音頻帶（10kHz），由于廠家對該元件篩選不是很嚴格（每個元件進行測量），若使用的元件誤差大，則很可能使U15-3輸出的三角波頻率更接近音頻帶。另外，發(fā)射機高末級簾柵壓采用兩級功率模塊串連，通過PDM方式供電，并在供電回路中經(jīng)過了低通濾波器的濾波，經(jīng)過了2L4、2C1（1UF）和音頻阻流圈2L1（10H）的濾波作用。雖然能濾除開關頻率及其諧波分量，由于14kHZ接近音頻帶，導致濾波不良。加上2L1（10H）電感分布電容的耦合，最終加到高末電子管簾柵極的電壓并非純正的簾柵直流電壓和音頻調制電壓。主要包含了14kHZ的簾柵開關頻率分量及其諧波分量。

4.2 三角波調整方法

見圖1，找到與C45同等的電容，并與其串聯(lián)，這樣其電容值變?yōu)?.0034uF。這樣就改變了U15的外接阻容元件參數(shù)。通過公式計算。也就是控制高末簾柵電壓的PDM開關頻率由14kHZ提高到26.8kHZ，2L1，2C1、2L4等組成的低通濾波器也能有效濾除其開關頻率和諧波分量，機器的信噪比指標也得到了改善。

4.3 調整遇到的問題

雖然通過在9A4音頻通路板改變U15的外接電容容量來改變三角波的頻率，的確能有效提高發(fā)射機的信噪比。但該發(fā)射機的簾柵壓畢竟需要經(jīng)過低通濾波器的解調來有效濾除開關頻率和諧波信號。如果通過測試發(fā)現(xiàn)，信噪比指標不達標，例如只有-51dB，而且簾柵壓有26.8kHZ的寄生調制信號，示波器測得28kHZ。這就說明10H的音頻阻流圈等元器件的解調性能不好。音頻阻流圈濾波效果受音頻阻流圈的參數(shù)、工作頻率和安裝工藝等因素的影響。簾柵低通濾波器中的射頻阻流圈和旁路電容，都是關鍵的元器件。因此遇到該問題，需要檢查低通濾波器的各個元器件，發(fā)現(xiàn)問題時，就要更換器件或者作一些調試，提高低通濾波器的濾除諧波的能力。

5. 結語

調制器控制器中9A4板簾柵電壓的調整非常重要，牽涉到高末電子管的穩(wěn)定和發(fā)射機的三大指標。關于簾柵壓的調整方法還有很多，例如諧波失真度的調節(jié)、簾柵盤的安裝和簾柵放電球的調節(jié)等等。但簾柵壓的控制部分是9A4板，簾柵控制PDM信號是9A4板產(chǎn)生的，這是核心部分。掌握了原理和方法，就能有效讓高末電子管工作穩(wěn)定;就能有效避免高調幅時高末簾柵極過荷。發(fā)射機穩(wěn)定又高效地工作，就能圓滿優(yōu)質完成“三滿”工作任務。

參考文獻：

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[2]王勇.DF100A短波發(fā)射機被調級簾柵極供電的調整[J].廣播電視信息，2014（7）：91-92-93.

作者簡介：蔣東華（1975-），男，漢族，四川通江人，本科，國家廣播電視總局六〇二臺高級工程師，研究方向：廣播發(fā)射。