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1kW全固态PDM发射机工作原理分析
来源:本站整理  作者:佚名  2011-12-08 17:04:41



  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。整机方框图见下图。该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
  
  激励器原理框图下见图。

  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531kHz~1602kHz。振荡器分三个波段,由6位拔码开关P2控制,当l、2位接通其余断开为I波段,压控振荡器(vc0)输出频率为5.12MHz~8MHz;当3、4接通其余断开为Ⅱ波段,输出频率为8.OOMHz~2.OOMHz;当5、6位接通其余断开为Ⅲ波段,输出频率为12.OOMHz~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(Yl)输出5.12MHz的方波,输出为Vp-p=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=lOkHz。压控振荡器vc0输出频率为Fl=lOFout(Fout是激励器的实际输出频率)。Fl由Nl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lOkHz。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lOkHz).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Ll0、C8、C13组成的低通滤波器LPF后变成稳定的直流电压(vc0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
  
  音频处理器原理框图见下图。

  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可使失真减到最佳状态。

  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,通过调节Wl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
  
  调制器原理方框图见下图。

  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,Wl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O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UIA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。

  UIB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.UIB-7脚的电平翻转,Kl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Kl释放切断调制输出信号。

  U2B、C3、Rll、R12构成开机瞬间保护电路,刚开机瞬间U2B(比较器)的(5)脚电压高于(6)脚,输出端(7)脚为高电平,使02导通,封锁调制信号输出,保护机器。C3慢慢充电,(5)脚电压缓慢下降,当(5)脚电压低于(6)脚时比较器(U2B)翻转,解除封锁,此时各种电压都已稳定,机器可以正常工作。

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