随着数字技术、计算机技术以及新材料，新元器件的发展，发射机也不断更新换代，向着高效率、高质量、高稳定和固态化、数字化、自动化的方向发展。本文以哈尔滨正泰广播设备有限公司研制的3kW全固态中波广播发射机为参考机型，重点介绍发射机的工作原理、使用及维护。

　　一、整机电路组成及各单元电路工作原理
　　本发射机主要由激励器、音频处理器、调制器、功放单元及检测、保护、控制电路所组成。整机方框图见图1（各单元电路原理图见本机说明书，本文就不再另附图了）。本发射机配置了微机控制器，可自动检测发射机的工作状态、存贮，打印设备工作记录。
 

　　1 激励器
　　本机激励器采用了先进的频率合成技术，锁相速度快，频率稳定可靠，覆盖整个中波波段。振荡器分三个波段，由6位拔码开关P2控制，当1、2位接通其余断开为Ⅰ波段，压控振荡器（VCO）输出频率为5.12MHz—8MHz；当3、4接通其余断开为Ⅱ波段，压控振荡器（VCO）输出频率为8.00MHz—12.00MHZ；当5、6位接通其余断开为Ⅲ波段，压控振荡器（VCO）输出频率为12.00MHz—17MHz。拨码开关ON位置为接通。压控振荡器频率选定后，使用12位拨码开关P1预置所需要的工作频率。锁相电路由并行输入PLL频率合成器MC145151（N1）、压控振荡器VCOⅠ、Ⅱ、Ⅲ和低通滤波器LPF组成。标准频率振荡器（Y1）输出5.12MHz的方波，VPP=5V经MC145151内部R计数器512次分频后送到鉴相器。其频率为：5.12MHz÷512=10kHz。压控振荡器VCO输出频率为F1=10Fout，（Fout是激励器的实际输出频率。）由N1的1脚输入，经N1内部14位÷N计数器分频后送到鉴相器的另一个输入端，其频率也是10kHz。当锁相电路锁住频率时，鉴相器输入的两个频率完全相同（都是10kHz），并且相位差固定不变，鉴相器A和鉴相器B（A、B可任选一种。本机选用鉴相器B）输出一个相应的鉴相电压波形。鉴相电压经N2差动放大后，变成单端输出的脉冲波信号。此电压经由L10、C8、C13组成的低通滤波器LPF后变成稳定的直流电压（VCO的压控电压）。压控电压可在1-15V范围变化。压控电压越高，压控振荡器输出频率越高，反之相反。
　　2 音频处理器
　　音频处理器由音频压缩器、窗口比较器和线性检波器组成。音频压缩器由V3（NE570）和外围元件组成。NE570是由可变增益单元和放大单元组成压缩器，并具有失真调节端，调节W2使失真达到最佳状态。窗口比较器由U4（LM319）和外围元件组成，窗口输入信号上限电平为2.8VDC，下限电平为0.8VDC,当输入的音频信号超出窗口之内时比较器输出低电平。线性检波器由CR1、CR2、Q1、Q2、U5及外围元件组成。起限前比较器输出始终是一个高电平，起限时比较器输出负脉冲，此脉冲经检波器检波，又经U5放大器放大后送到NE570的1脚控制压缩器的增益。输入的音频信号高于0dB时受到压缩，压缩范围为20dB，输入的音频信号大于20dB时输出音频信号将产生失真。当输入的节目信号过大时调节W1来与节目源匹配或外加一个平衡衰减器。调节电位器W5可限定发射机工作时最大的调幅度。
　　3 调制器
　　调制器由多路混合器、方波振荡器、三角波发生器、脉宽发生器及故障封锁电路等几大部分组成。来自音频处理器的音频信号经U7A缓冲后经U7B组成的有源低通滤波器把无用的高频成分滤掉，U6B把音频信号叠加到直流电平上送到乘法器U4（AD538）的10脚。W3调整直流电平的高低。U4是一只模拟乘法/除法器，它把10脚的音频信号和功率控制信号经过数字运算后在8脚输出。W2可调整音频失真，W1可调整输出电平的相对直流电平。
　　方波振荡器CY2其振荡频率为5.12MHz，经U8十六分频，又U3四分频后得到频率为80KHz幅度为15V的方波，送到三角波发生器U2A的2脚。三角波发生器把80kHZ的方波信号变换成线性三角波，幅度为0到+6V。TP2端点可检测三角波波形，改变R16和C6的值可调节三角波幅度。
　　脉宽发生器由U1A和Q1组成，它把U4乘法器来的载频基准音频信号与80kHz的三角波相比较，产生一个音频波形相对应的，幅度为+15VDC，脉冲宽度可变的方波信号输出至功放单元。U1B和周围电路组成脉冲平均宽度检测电路，此电路当平均脉宽超过55%时，U1B-7脚的电平翻转，K1继电器释放，切断调制信号输出，以保护后级功率放大器因功率输出过大而损坏器件。Q2及周边器件是故障保护电路，当激励封锁时J2—4呈高电平，继电器K1释放切断调制输出信号。
　　4 功率放大单元
　　功率放大单元由两个相同放大盒组成，每个盒有三个相同的调制器/功率放大单元，每个单元能提供550W的RF功率。三个功率放大单元主要由电平转换、调制驱动、低通滤波器、RF功率放大及检测保护电路部分组成。
　　（1）电平转换
　　电平转换由三极管2Q3、2Q4和电平驱动电路2U1及相关电路来完成，调制器来的输入信号是0V到+15V之间脉冲宽度可变的方波，经过2Q3和2Q4电平转换成-72v（逻辑0）—60V（逻辑1）之间变化的调制驱动信号，2U1把小电流的方波变换成大电流驱动，以满足调制驱动级IRF140场效应管的饱和导通。2CR3是12V稳压管，它提供2U1和2Q4的电源电压，所以2U1和2Q4的相对电源电压为12VDC。2U1把小电流的方波变换成大电流驱动从5、7脚输出到调制驱动电路。
　　（2）调制驱动电路
　　调制驱动由功率场效应管Q1、Q2和阻尼二极管CR1等组成。Q1、Q2并联驱动，工作在开关状态，开关速度很高，其输出高电平为0V低电平为-72V的方波。当Q1、Q2的基极为逻辑1电平时，Q1、Q2就导通，并将72V电压加到低通滤波器LPF，当Q1、Q2的基极为逻辑0电平时，Q1、Q2就关断，此时阻尼二极管CR1维持电流流进LPF。低通滤波器由3L2、L3、3C1—3C5组成。在载波状态下LPF的输入为脉冲宽度相同的方波，通过LPF的输入滤去80kHz脉宽调制频率成份和音频以外的成份，成为直流负电压，此电压的高低与载波输出功率相对应。在有调制音频的状态下LPF的输入为脉冲宽度可变的方波，通过LPL滤波后变为直流负电压上迭加音频波形，此音频幅度的大小代表调制度的深度。3L3、3C5并联谐振，成为80kHz的阻塞网络。
　　（3）RF功率放大
　　RF功放由高频变压器T1、T2和双向稳压二极管CR2—CR9和场效应管Q3—Q10组成。八只场效应管分别两个并联形成桥式推挽D类射频功率放大器。放大后的RF射频信号从P1、P2输出到T1、T2、T3高频功率合成变压器，耦合到变压器次级上的RF功率，通过三个变压器次级串联达到功率合成，合成整的RF功率信号通过J2送到槽路匹配箱。CR2——CR9是双向保护二极管，加在功率场效应管的源极与栅极之间，防止输入信号电压过高损坏场效应管。
　　（4）检测及保护电路
　　电流表M1指示功放盒的总电流，它是RF输出的一个直观指示，后面板上的DS7发光管指示-72V电源。调制器的输出是一个负直流电压与解调后的音频信号迭加，通过P2—P12测试点检测。DS1、DS2、DS3分别显示功放单元1，功放单元2，功放单元3的故障指示，它们的正极连接到一起送到整机面板上的功放盒故障指示，此端电压正常时为24VDC，故障时为12V左右。DS4、DS5、DS6分别指示功放单元1、2、3的调制驱动故障。电流不平衡检测电路由T1、CR1、R1、R2、C3构成。变压器T1的两个初级绕组圈数相等，相位相反。当T1的两个初级绕组上流过的电流相同时,T1的次级绕组上感应电压抵消为0，当T1的两个初级绕组上流过的电流不相同（即功率场效应管有损坏或工作不正常）时，T1绕组上产生感应电压，此电压由二极管CR1半波整流后C3上建立一个正电压，触发可控硅导通，封锁调制信号输入，以免损坏扩大。Q1有记忆功能，电源关闭后再启动才能解除Q1的状态。温度检测及保护电路由A2板上的RT1、三极管Q1、Q2和可控硅Q1、Q11及周围电路组成。RT1是热敏常开开关，当功放盒内温度升到80℃时，RT1接点闭合，三板管Q1导通，可控硅Q1开启，三极管Q2的基极电平变为0V，一路通过CR2封锁调制信号输入，另一路Q2导通，约12V电压加到可控硅Q11的控制极上，使Q11导通强行关断调制器输出，保护机器。保护电路限制放大器电流超过33A时，关断-72V电源，并封锁调制信号。电流越限，关断功放单元后，电流减到零，但此时不解除封锁，只有经过维修判明功放单元正常后，可通过恢复按钮或重新开机进入正常工作。反射电流越限时，同样保护功放单元进入封锁状态。此时应检查天馈线系统是否接触，匹配良好，槽路箱各器件有无松动，脱焊配情况，判明正常后恢复工作。
　　5、控制电路原理
　　（1）主控系统
　　当合上总电源，按动开机按钮后，继电器J1首先吸合，-72V经电阻R1向PA盒三个2200μF电容缓慢充电。此时，A2的10脚电压亦随之上升，此电压上升速度取决于W1的调整位置，一般情况下，当主电压（-72V）升到-60V时，A2的10脚电平刚好升至3.5V以上。由于A2的11脚基准电平为3.5V。此时，A2的13脚由高电平变为低电平。A3的13脚瞬间产生一个负脉冲，A3的11脚变为高电平并锁定，场效应管A4导通，继电器J2吸合，指示灯D4熄灭，在此A3的4脚由高电平变为低电平，场效应管A5截止调制信号，封锁门打开。
　　（2）保护系统
　　①电流过流保护
　　IAH信号取自CK1机器静态时，调整W3使A3的8脚电压为1.7V左右，确保当PA盒电流到30A时，A3的8脚电压升至3.5V以上。此时A3的14脚输出低电平，RS触发器A4D的11脚输出低电平，A3的4脚变为高电平，场效应管A5导通，从而达到封锁调制信号的目的。
　　②驻波比过大保护
　　发射电压由CZ[7]输入经W2调整及A1—2放大后送至比较器A3，当A2的4脚电压升至4.37V以上时，A2—2由高电平变为低电平从而达到封锁调制信号的目的。
　　（3）功率控制
　　功率控制板输出的功率控制电压，是通过集成电路A7（X9312），A8（LF353）与W4来完成的。W4顺时针旋转，输出电压增加；逆时针旋转，输出电压减小。调整范围为0——10.5V。此电压送到调制器做为功率控制电压，当顺时针旋转时，可观察到PA放大器的工作电流上升，逆时针旋转时，工作电流下降。正常工作时，此旋钮置于固定位置不需再调整。
　　(4)整机保护系统
　　整机可靠工作由PA盒ZT01005、ZT04019、ZT04021共同完成。当每个功放单元工作电流越限，自动关闭越限单元电源，整机除降功率外，可继续工作。当反射功率越限，自动调整工作状态，降低输出功率，避免损坏器件。反射功率仍然越限，自动关掉整机电源。放大单元调制管故障，自动关闭有故障单元调制信号。放大单元电路有器件损坏，自动关闭调制信号并有发光二极管指示相应故障单元。如放大单元过热超过72℃时，关掉调制器输出。

　　二、检修与维护
　　1 故障的检查方法
　　（1）外观检查法
　　不用仪器直观观察是检查故障的一种很重要的手段，它不但能为故障分析提供一些现象，而且凭借这些现象就能准确判断部分故障的原因。外观检查故障主要方法是看、听、嗅、摸。看：一看机器设备的工作状态，各表指示；二看元件有无打火、变形、变色、冒烟、断线、氧化、灰尘、生锈、腐蚀等异常现象。听：一听机器内部有无异常声响，如打火声、风响声；二听播出质量有无啪啪声，交流声，明显失真声。嗅：嗅有无异常气味，如烧焦的元件气味，变压器线包绝缘漆、胶木在过热的情况下发出的强烈气味，电解电容爆炸后的电解气味。摸：摸电源变压器、电容、晶体管温度是否过高，触头、接线处接触是否良好，用手试风机风量大小。摸时要注意安全，电压高的部件要在关断电源并放电的条件下检查，还要注意温度是否过高，以防止烫伤手指。
　　（2）仪器测量法
　　测量是外观检查后的深入；常用的测量仪器是万用表、示波器、摇表等。检查方法有电压法、电流法、电阻法、波形法。①电压法：主要用于测量电源电压、各电路电压、晶体管、场效应管、集成电路等有源元件的直流工作电压、交流工作电压及电阻、电容、电感等无源器件的电压降等。根据电压值分析电路的工作状态，用以判断故障所在。②电流法：电流值可以分析电路的工作状态，判断晶体管、集成电路的工作情况。电流值可由机器表头直接指示或另行测量表头来指示的电路部分。③电阻法：是在机器不加电的情况下用万用表检查元件的基本方法，看看元件是否开路、短路、击穿，阻值有无变化，电容是否漏电等。④波形法：通过用示波器观察信号的波形、幅度、时间宽度，相位来判断故障。测量时可采用开路法、短路法和分段测试法。各种测量方法适用于不同场合和条件，应根据不同情况选择适当的测试方法。
　　2 故障分析
　　设备故障检修一般可分为了解故障现象，分析判断，测量验证并予以更换三个步骤，其中分析是较难的，也是最关键的一步。故障分析应当贯穿故障检修的全过程。当遇到故障时，可根据故障现象和初步观察的情况，参照电原理图，运用理论知识和已有的经验进行逻辑推理，分析故障可能发生的部位，是何原因引起，应该从哪儿下手检查，找到排除故障的途径。不但在寻找故障原因的过程中应该进行分析，而且还应该在找到故障后分析故障产生的根源，如何预防故障的再次发生，检查时的方法是否合理，科学，是否走了弯路，该故障与其它类似的故障如何区别等。
　　3 常见故障检查及处理
　　本机功率放大部分较易出现故障。当发现功放PA盒有故障时，检查时不要急于将功放盒从机器里移出，首先应检查接插件接触是否良好；用万用表测量B-VDC电压是否正常；用示波器测量输入的调制驱动信号和RF驱动信号是否正常；检查风机转动是否灵活。以上检查正常，如故障依旧可移出并打开功放盒检查所有器件是否有物理缺陷，滤波电容端子和功率合成变压器T1、T2、T3是否有烧焦的痕迹。检查J1、J2插座和PA故障指示极插头是否有碰头或断头。检查所有固定的螺丝是否松动。然后对功放盒功放单元进行静态阻抗测试，万用表置到10kΩ档,通过阻抗测试和正常时的数值进行比较可提供故障线索,再根据电路图分析判断故障可能发生的部位,从而着手排除。
　　检查功放盒故障时,首先还应看机器的工作状态,各表头/指示灯的指示是否正常来大体判断故障的部位和原因。下面提供几种功效PA盒的故障现象，可能的原因和处理方法。①当观察到PA盒某一或全部功放单元上下指示灯全部变红，功率下降，电流减小。可能的原因是：A、调幅过大，冲击保护，可减小控制台音量试之；B、功放场效应管IRF140损坏，可用万用表测量检查是否损坏；C、功效单元过热或温度继电器损坏。可更换试之。②PA盒指示灯DS4—DS6变红，继电器控制板指示灯D4变红。故障的原因可能是：A、天馈线系统故障使驻波比过大保护。B、调幅过大或槽路出现问题使—72V电流过大保护。③加电后PA盒指示灯DS4—DS6变红，继电器控制板指示正常，可能的原因是：A、调制信号没到位，射频驱动信号未输入，可用示波器按电原理图的标注逐检。B、PA盒负载开路或严重失配，打开机箱，对元器件及其焊接情况进行检查。④功率降低，如加大功率，就出现调制封锁。故障原因可能是反射保护过于灵敏，可用万用表测量继电器控制板A2的4脚电压，并调整W2电位器，使其静态值略有下降。如故障依旧，则多半为定向耦合器和天馈线系统出现了故障。