试析GME3011P04型精密偏置激励器工作原理

试析GME3011P04型精密偏置激励器工作原理GME 3011P04型激励器采用了电视载频精密偏置技术。

电视精密载频偏置技术是一种通过精确控制电视发射台之间图像载频频差的方式，降低同频干扰可见度的技术措施。

该技术可以大幅度降低电视同频道射频保护率，为进一步高效配置频率资源，优化覆盖组网格局，提高有效覆盖率与覆盖质量奠定了技术基础。

电视载频精密偏置技术集中体现在发射机的激励器中。

激励器是电视发射机的核心器件，为了更好地对设备进行使用和维护，保证安全播出，试对GME3011P04型精密偏置激励器工作原理进行分析。

一、GME3011P04型精密偏置激励器功能模块二、GME3011P04型精密偏置激励器工作原理概述图1 GME3011P04型精密偏置激励器原理框图信号主流程如下：（DG，微分增益，DP，微分相位；IM，互调）音频信号经过音中频调制电路（以下简称音中调）得到31.5MHz 音中频调制信号，视频信号经过视中频调制电路（以下简称视中调）得到38MHz视中频调制信号。

视中频调制信号经过预校正（DG校正、DP校正）后，与音中频调制信号同时输入到IM校正电路，输出复合中频信号，送到射频板进行上变频处理，再经过激励器功放，得到功率为1（3）W的电视发射机激励信号。

数据采集板和显示控制板主要将各单元电路信号进行采集和控制，同时将采集到的信息通过RS485接口传输到发射机主控单元。

前面板设有校正量调整接口（J6）和载频偏置调整接口（J5），可用监控计算机经相应接口，通过校正量调整板或DDS，遥调整机非线性指标或载频偏置。

GME3011P04型精密偏置激励器还有如下功能：1、中频和射频频率与外部参考信号同频；2、输出射频频率可通过DDS微调。

主要功能如图2所示。

图2 3011P04型精密偏置激励器功能框图三、主要技术指标2.图像主要技术指标3.伴音主要技术指标四、各功能板工作原理（一）、中频板：中频板由中频调制板和中频校正板两个部分组成。

中频调制板包括：参考频率电路及38MHz本振、音中调电路、视中调电路；中频校正板包括：DG校正电路、DP校正电路、IM校正电路。

原理框图如图3所示。

图3 中频板原理框图音频信号经处理电路直接调制到频率为31.5MHz的伴音中频载波上。

载波频率受时钟信号控制。

视频信号经处理电路调制到频率为38MHz的图像中频载波上。

38MHz信号是由参考频率电路提供。

视中频调制方式为负极性调幅。

经DG校正、DP校正后已调制信号和音中频信号同时输入到IM 校正电路进行合成、校正得到复合中频信号。

具体功能单元电路介绍如下。

1. 伴音中频调制（简称“音中调”）音中调电路采用锁相环直接调频方式，将输入的音频信号调制到频率为31.5MHz的伴音中频载波上。

载波频率受参考频率控制。

工作原理如图4所示。

图4 音中调电路原理框图信号流程及原理说明音中调电路主要包括音频处理和中频调制两个部分组成。

1）音频处理部分音频信号从J10-2/3脚输入，模拟开关U3对音频信号输入阻抗进行选择，IC6-7输出的音频信号经数字电位器IC8调节到适当的电平，通过IC6A及外围器件构成的二阶有源低通滤波器，以滤除数字电位器产生的0.8MHz时钟干扰。

该滤波器拐点为60kHz，在0.8MHz处的衰减大于40dB。

滤波器输出分为两路：一路信号由IC9放大后并检波，由电路J13-1脚输出，通过PB18A04送到前面板用做频偏指示。

另一路经IC7和U4构成的50us预加重电路，送入中频调制部分。

2）中频调制部分变容二极管V2、V3、磁环线圈L32和场效应管V5组成压控振荡器VCO。

VCO输出信号经V6和V1放大，通过R277和C268耦合送至锁相环芯片U8-4脚作为取样信号，同时10MHz方波时钟信号输入到芯片U8-1脚作为参考信号。

两路信号（参考频率和取样信号）通过内部分频、同频鉴相输出两路控制电压，输出电压经过有源滤波器相减得到带有鉴相频率的直流电压，经低通滤波器R292、C182将鉴相频率进行抑制，从而得到纯净的直流压控电压去控制VCO的输出频率。

单片机U9在开机时将控制指令输入到锁相环芯片，控制两路信号的分频比，当两路信号经分频后（鉴相频率）输出相位差一致时芯片认为锁定，停止环路频率调整并通过U8-11脚输出高电位作锁定指示。

经过处理的音频信号（IC7输出）叠加在VCO环路电压上进行直接调频。

振荡器输出频率受单片机控制，音中调输出频率为31.5MHz。

V1输出的伴音中频信号，经V7放大后送至由L33、L39、C270、C271、C272组成的带通滤波器。

输出电平为-17dBm。

2、视频中频调制（简称“视中调”）1）、信号流程如图5所示。

图5 视中调电路信号流程图2）、信号流程及原理说明视频信号由激励器后面板J6输入到中频调制板J21。

视频AGC电路（IC12）使输入视频信号成为幅度恒定的视频信号输出（第13脚）。

IC12的输出视频信号经过射随器（T1），到达由运放IC11、数字电位器IC14组成的可变增益放大器。

改变该放大器的增益就可以改变输出视频信号幅度，从而改变视频调制度。

可变增益放大器的视频输出信号（第6脚）经射随器（T2）后分为两路：一路到同步分离电路（IC13），另一路去箝位电路。

同步分离电路（IC13）内置视频检波电路，输出视频检波电压（第9脚）。

该检波电压经IC5放大后由J24-1输出，供给PB18A01/J2-1用作调制作指示信号。

当同步分离电路（IC13）检测不到同步头时，其第10脚输出为低电位，此时“VIDEO OFF”红灯亮。

正常时IC13-13脚输出箝位脉冲（正极性行同步信号）。

箝位电路用以恢复视频信号的直流分量并消除低频杂波干扰。

箝位电平的高低由D53决定。

中频调制由模拟乘法器IC18来完成，38MHz本振信号由参考频率源提供。

3、参考频率电路（如图6所示）外同步10MHz信号分两路输入到中频板，主路信号从射频口J28输入，辅路信号从射频口J31输入，检测电路分别对J28、J31进行检测，只要检测到一路信号，就输入到中频板作为外同频信号，如果主路检测电路和辅路检测电路都检测不到信号，将自动选择OCXO-10MHz作为内同步信号。

参考频率电路对同频信号进行处理后分三路输出：第一路10MHz到音中调，第二路10MHz到射频板，第三路输出到38MHz本振电路，并将38MHz本振信号送到视中调。

图6 参考频率电路原理框图4、DG校正电路DG校正电路使图像中频信号预先产生一定的反向失真，以抵消末级功放产生的失真，通过校正来改善整机的DG指标。

DG校正电路由白DG、黑DG校正以及中频AGC单元组成。

DG校正电路的信号流程方框图如图7所示。

图7 DP校正信号流程方框图图像中频信号送到白DG校正电路，信号由分配器Z5分成线性和非线性两条支路。

非线性支路中Q12起倒相放大作用，Q14工作在非线性区，因此信号经Q14放大会产生一定的失真，Q13为Q14的基极偏置电路，调节电位器P13（即校正量电位器）可以改变Q13的工作点，即改变Q14的基极偏置，从而控制Q14失真的程度，即校正量的大小。

经校正的信号再经过合成器Z6与线性支路信号相减后输出白DG预失真信号，送到黑DG校正电路。

黑DG校正电路中，信号经过Q4放大，再由分配器Z2分成线性和非线性两条支路。

非线性支路再由分配器Z3分成两条校正支路。

以Q9一路为例：Q9工作在非线性区，信号经Q9放大会产生一定的失真，调节电位器P10可以改变校正量。

两条非线性支路的输出信号经过Z4合成，再与线性支路信号相加后输出黑DG预校正信号。

在预失真校正时，校正电路的输出幅度变化较大，因此设ALC 电路进行控制。

ALC电路是通过D7、8、9组成的X型电调衰减器来实现控制的。

信号由IC1放大后，经过R150、D13、C101和R141峰值检波产生直流电压，IC4A、B为ALC电压形成电路，P6可改变ALC电压大小。

如将J1插到2、3端则成为MLC方式，可通过P9调节MLC电压来控制输出电平。

IC4C、D为前馈保护，中频信号过小时会将ALC 电压箝位到零，以消除瞬态过冲。

5、DP校正电路DP校正电路产生预定的DP失真，以便抵消因末级功放的非线图8 DP校正信号流程图信号流程及原理说明图像中频输入信号经T14和T18放大，再经电阻分配网路分为两路：一路到有源校正网络。

另一路供解调支路，解调出校正所需要的亮度信号电平。

1）校正网络校正网络由均衡电路、DP校正电路和ICPM校正电路三部分串联组成。

下面以DP校正电路为例说明。

DP校正电路的信号流程见图9。

图9 DP校正网络的信号流程图DP 校正电路采用有源全通型电路，由均衡电路输出的信号分为两路，一路经传输变压器TR3倒相后，送到由T16和变容管D42组成的共基极并联谐振电路。

DP 校正谐振点（不加校正时）调到中频副载波频率上（33.57MHz ）。

解调支路解调出的亮度信号电平叠加到变容管D42上，使变容管的等效电容随亮度电平而变，引起谐振点的偏移。

因此当副载波信号到来时，信号因电路失谐而产生相移，失谐的程度随亮度电平而变化，从而产生预定的DP 失真。

另一路信号经电位器P25调整幅度，经L65、C343组成的低通网路改变相位。

当这路信号幅度为非线性支路在谐振点输出幅度的一半、而相位相反时，可实现全通。

信号由A2合成放大，电路有10dB 增益来补偿电路的衰减，A2的输出接至ICPM 的输入端。

2）解调支路亮度解调支路信号经L68、C345组成的陷波器，滤除彩色副载波，由IC22-7脚输出亮度信号，经L69、C321组成的低通滤波器，进一步滤除色度信号，经IC21组成的运算放大器放大。

IC21-1脚输出负极性亮度信号。

IC21-7脚输出正极性亮度信号。

如图10所示。

图10 IC21输出波形选择短路子J39和J40可改变电平的切割方向。

调整电位器P28，可改变切割位置。

J40与J39适当组合可产生不同的校正曲线。

亮度信号经电位器P32调节幅度，送到变容管D42去调相。

6、 IM 校正电路框图如图11所示 音中频入 -17dBm 视中频入 -17dBm图11 互调校正信号流程方框图IC21 IC21电平调节电平调节合成黑DG 校正中频ALC中频输出 -17dBm1）、信号流程及原理说明输入的图像中频信号经过Q16放大，其输出信号送到由Q18、D27、D28组成的同步扩张电路。

因图像中频信号为调幅小组，为保证中频信号的正负半周得到相同的扩张，将二极管（D27、D28）反向并接。

因此，当同步信号到达时D28、D28同时导通，使Q18的发射极电阴变小，即Q18的负反馈变小，增益提高从而使同步信号得到扩张。