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加載頻、音頻監測裝置的調頻接收機設計
山東,郎筠,韓照訓,馮晗
摘要: 為了將無線調頻節目內容安全、優質地發送出去,除了要有高質量、高性能的發射設備外。還應隨時監聽發射節目的信號,當多套調頻節目同時發送時,很難兼顧對各套節目進行監聽,為了及時監聽信號源和發射設備的運行狀態,我們在監聽調頻接收機中加裝了載頻、音頻監測裝置。
Abstract:
Key words :

為了將無線調頻節目內容安全、優質地發送出去,除了要有高質量、高性能的發射設備外。還應隨時監聽發射節目的信號,當多套調頻節目同時發送時,很難兼顧對各套節目進行監聽,為了及時監聽信號源和發射設備的運行狀態,我們在監聽調頻接收機中加裝了載頻、音頻監測裝置。

無載頻監測范圍:發射機各級突發故障后,導致發射機關掉高壓無功率輸出;激勵器的電源、功放、控制器件發生故障,導致激勵器無輸出;末前級100W功放及電源故障導致100W無功率輸出:或者末級大功率電子管放大器供電故障、失諧、電子管損壞導致無功率輸出,此監測裝置均能立即發出報警。

無音頻監測范圍:本臺信號源出現問題,導致發射機無音頻信號輸出;激勵器音頻處理器、音頻放大器發生故障,無調制信號輸出。導致發射機無音頻、無載頻信號輸出;發射機設備都正常。而前端或中心臺音頻信號停傳,導致發射機無音頻信號輸出;此監測裝置在音頻信號中斷25秒鐘后,延時發出報警。

每套節目接收機加裝一套監測裝置。采用不同音樂集成塊,可使調頻接收機發出不同的報警聲。報警音樂集成塊市場有售,也可以用兒童玩具中的音樂塊。電路原理圖如附圖。

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監測裝置原理組成:監測裝置由+5V工作電源、載波取樣、音頻取樣、NE555和監測裝置音源電路幾部分組成。NE555的⑧腳接+5V電源VCC;①腳接地;②腳為置位端,當電平≤1/3VDD時(1.7V左右)。

③腳輸出高電平(④腳為高電平的條件下),④腳為強復位,當電平≤1.4V時,不管②腳、⑥腳電平如何,③腳輸出為低電平。⑤腳外接0.01-0.1μF電容到地,防止干擾。⑥腳為復位端,當電平≥2/3VDD時,同時保證②腳≥1/3Vcc情況下,③腳輸出為低電平。⑦腳為放電端。該NE555通過接受取樣電平的變化而使輸出端發生變化,從而觸發音源電路而報警。對音頻中斷延時是由R4和C7的充電時間常數決定,延時時間約為1.1RC(s),可以改變:RC的數值來改變延時時間。在這里R4=220kΩ,C7=100μF延時時間約為25秒鐘,因音頻信號有間歇停頓;如時間設置短了,容易導致誤報警。

監測裝置電源取自調頻接收機9V供電電源。為了保障監測裝置準確、無誤的進行監測,在監測裝置電源與接收機電源之間增加一級穩壓隔離,即+9V電源經7805穩壓輸出+5V電壓供報警器使用。無載頻信號來自接收機調諧指示,或者取自接收機載頻電壓變化點。

當發射機載波正常時,在接收此發射頻率后。調諧指示燈亮,發光管正極對地電壓經測量為+5.5V左右,負極對地電壓為+3.7V左右。發光管正向壓降同時使光耦4N25(N1)輸入端導通。電源+5V電壓經光耦輸出端加到NE555的④腳進行強復位,R2為限流電阻,這時③腳輸出為高電平。NE555的③腳的5V電壓使光耦4N25(N4)輸入端導通。光耦輸出端為低電平,則音源集成塊觸發端的電壓為低電平(0V),音源集成塊Y得不到觸發,不發出告警信號。

當無載波或發射機無功率輸出或掉高壓時,接收機調諧指示的發光二極管負極電位升高(實測調諧發光管負極對地電壓為8.8V,正極仍為5.5V),導致發光管被截止不發光。同時使光耦4N25輸入端截止。

NE555的④腳變為低電平,而③腳電平翻轉為低電平使光耦N4的輸入端也截止,其輸出端變為高電平,則音源集成塊觸發端的電壓變為高電平(1.9V),報警指示燈D3亮,音源集成塊Y發出告警信號。音源電路供電電壓在1.5~4.5V之間,觸發電壓由報警指示燈D3(紅)導通閾值決定,D3待故障排除后自動熄滅。

音頻信號由接收機不平衡音頻輸出端接至隔直電容C3正極,外皮接報警器的地端。發射機在正常工作下,音頻信號經V1進行音頻放大。通過隔直電容C5加到D1、D2、C6上進行倍壓整流,調整起控靈敏度電位器RP1,使B點電壓為0.6V左右。保證V2導通,使集電極C點電壓為0V,NE555的③腳輸出為高電平,保證N4處于導通狀態,使輸出電壓為低電平,音源集成塊無供電和觸發電壓。監測裝置不報警,說明音頻信號正常。

當發射機載頻輸出正常時,而無音頻信號,包括前站信號源中斷,臺內信號源中斷及發射機激勵器音頻處理、音頻放大有故障,導致調制器無調制信號輸入,或者輸入的音頻信號很小時監測裝置音頻放大級V1無音頻輸出,B點上無音頻輸出電平,導致V2截止,C點上電平由+.5V電源通過R4給C7充電,當充至2/3VDD(即3.4V左右)時,NE555的⑨腳變為低電平,N4導通,觸發音源集成塊開始報警。報警器響完一次后,待故障解除后。D3自動熄滅,監測裝置重新進入監測狀態。

報警器使用調試:監測裝置電路安裝、檢查無誤后,斷開音頻取樣信號。測量音頻放大器直流工作點,調整電位器RP2。使A點的電壓為I/2VDD(2.5V左右)。將音頻取樣信號加上,調整電位器:RP2使B點的電壓接近0V;再去掉音頻取樣信號,待延時25秒后,監測裝置開始報警,當音頻信號恢復后,報警指示燈D3就會立即熄滅,如果D3仍不熄滅。再微調RP1使B點電壓升到0.6V導通電壓。在進行調試后,監測裝置電路就可投入運行了。

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