浅析数字调频激励器的原理与锁相电路的维护.doc

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1、浅析数字调频激励器的原理与锁相电路的维护【摘要】调频激励器是调频广播系统的重要组成部分，本文对数字调频广播激励器的结构原理进行了深入的分析，并结合实际工作情况对锁相电路的维护作了分析总结。【关键词】电路的功能与原理；锁相电路的维护相对模拟调频激励器而言，数字调频激励器采用DDS频率直接合成的方式产生RF载波信号，并将模拟音频信号转变为数字信号进行处理，信号的失真、频响和信噪比等重要指标也远优于传统模拟激励器，对输出信号的相位、导频及幅度等可以进行精准的监控和控制，因此采用数字调频激励器替代传统模拟激励器己经成为调频广播系统的共识。数字

2、调频激励器是影响调频广播发射效果的关键因素，同时它还对整个发射系统的状态进行监控，承担着发射机故障报警与处理的工作，维护整个发射机的稳定运行。数字调频激励器的电路结构包括调频调制器电路、音频处理器电路、激励器功率放大与电源电路和控制与监控检测电路几个部分。输入的音频信号和附加业务信号被数字调频激励器合并处理成基带信号，然后将数字基带信号调制在88〜108MHz的调频载波上，经功率放大电路放大后输出。一、电路的功能与原理1、调制器电路调制器电路包括电平调理与VC0压控、锁相频率合成、环路滤波器及输出放大器电路组成。电平调理电路的作用对来

3、自音频处理器电路的基带信号幅度进行调整，满足输入标称音频信号时达到75KHz的频偏，保证调制基带信号的最大调制度100%。VC0压控电路产生射频载波信号的方法是通过直接调频变容二极管来实现，压控振荡器产生的频率由鉴相器电路的分频器分频后与参考频率进行比较，然后输出差拍电压，同时锁定并指示出鉴相器输出的直流信号。环路滤波器电路滤除差拍电压的高频成分与和频成分，将信号反馈至VC0压控振荡电路中，再使压控振荡器VC0产生的频率接近锁定频率，同时环路滤波器还起到扩大扑捉频率范围，加速锁定频率的作用，提高了整个电路的抗干扰能力和保持稳定输出的能

4、力。输出级放大电路仅在信号被锁定的状态下工作，它对VC0压控振荡电路输出的RF信号进行功率放大至ImW,提高了信号通过传输路径时的抗干扰能力。2、音频处理器电路音频处理器电路的主要功能是完成立体声编码，由音频预处理电路、预加重电路和立体声编码与限幅器电路组成。调频数字激励器都具有性能优异的立体声编码器模块，提供单声/立体声/MPX信号接口和附加业务信道接口，同时提供可以选择的AES/EBU、S/PDIF数字音频接口，支持数字音频广播。音频输入信号的幅度调整由音频预处理电路完成，实现对音频衰减器的控制，调整衰减量的大小，设置输入阻抗，在

5、一定程度的范围内设置音频信号输入的标称电平。通常情况下，设置标称音频信号电平输入时，基带信号对调制载波的频偏为75KHzo预加重电路为数字调频激励器提供50us、75us的预加重常数，通过预加重选择开关来控制预加重常数的选择。立体声编码与限幅器通过软开关对L/R路音频信号处理，实现与导频信号（19KIIz）进行混合，与硬开关矩阵式的编码方式相比，软开关方式具有高分离度，低失真度的优点，当音频信号的幅度超过设置的标称电平后，限幅器能调整输出复合信号的幅度来确保调制频偏在合理的电平范围内。3、激励器功率放大与电源电路调频数字激励器的功率放

6、大电路将已调波信号进行功率放大，为发射机的下一级电路提供输入信号，由功率放大器件电路、低通滤波器电路和定向耦合器电路组成。常用的30W功放将来自调制器电路的射频信号经过两级放大器放大后，经过低通滤波器，滤去二次以上的谐波，再经过定向耦合器，输出30W的射频信号，由N型射频插座输出。由定向耦合器检测射频入射屯压FWD来确定射频输出功率，检测射频反射电压REF来确定射频反射功率，及通过BNC射频插座输出射频监测信号进行RF监测。数字调频激励器采用开关电源作为电源模块为其他电路供电，开关电源对纹波具有良好的滤除效果，保证了激励器在运行时具有

7、优良稳定的指标。4、控制与监控检测电路控制与监控检测电路包括音频输入监测和自动切换、自动功率控制和功放保护、音量自动调整、削波、远程控制和同步等功能电路。监测程序对各音频输入接口进行实时监测，可以检测音频信号是否丢失，对于数字音频接口，检测接口是否故障（没连接或损坏）。当音频备份功能开启时,如果检测到当前选用输入接口音频信号丢失或接口故障，则按备份优先级顺序切换到正常的输入接口。自动功率控制和功放保护电路通过监控软件监测发射机的入射功率和反射功率，激励器检测发射机入射功率检波电压，与设定的入射跟踪电压比较，通过调整激励器输出功率，实现

8、发射机功率稳定。音频幅度在较长时间内达不到满幅度（100%调制度），音量自动调整电路会自动提高音量，如果音频幅度过大，出现较多削波情况（每毫秒一次），系统会自动降低音量。如果调制后的频偏大于110KHZ，则对音频进行削波