加載頻、音頻監(jiān)測裝置的調(diào)頻接收機,FM receiver

作者：山東 郎筠 韓照訓(xùn) 馮晗

為了將無線調(diào)頻節(jié)目內(nèi)容安全、優(yōu)質(zhì)地發(fā)送出去，除了要有高質(zhì)量、高性能的發(fā)射設(shè)備外。還應(yīng)隨時監(jiān)聽發(fā)射節(jié)目的信號，當多套調(diào)頻節(jié)目同時發(fā)送時，很難兼顧對各套節(jié)目進行監(jiān)聽，為了及時監(jiān)聽信號源和發(fā)射設(shè)備的運行狀態(tài)，我們在監(jiān)聽調(diào)頻接收機中加裝了載頻、音頻監(jiān)測裝置。

無載頻監(jiān)測范圍：發(fā)射機各級突發(fā)故障后，導(dǎo)致發(fā)射機關(guān)掉高壓無功率輸出；激勵器的電源、功放、控制器件發(fā)生故障，導(dǎo)致激勵器無輸出；末前級100W功放及電源故障導(dǎo)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(dǎo)致無功率輸出，此監(jiān)測裝置均能立即發(fā)出報警。

無音頻監(jiān)測范圍：本臺信號源出現(xiàn)問題，導(dǎo)致發(fā)射機無音頻信號輸出；激勵器音頻處理器、音頻放大器發(fā)生故障，無調(diào)制信號輸出。導(dǎo)致發(fā)射機無音頻、無載頻信號輸出；發(fā)射機設(shè)備都正常。而前端或中心臺音頻信號停傳，導(dǎo)致發(fā)射機無音頻信號輸出；此監(jiān)測裝置在音頻信號中斷25秒鐘后，延時發(fā)出報警。

每套節(jié)目接收機加裝一套監(jiān)測裝置。采用不同音樂集成塊，可使調(diào)頻接收機發(fā)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。

監(jiān)測裝置原理組成：監(jiān)測裝置由+5V工作電源、載波取樣、音頻取樣、NE555和監(jiān)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(fù)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(fù)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(fā)生變化，從而觸發(fā)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(shù)決定，延時時間約為1.1RC（s），可以改變：RC的數(shù)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(shè)置短了，容易導(dǎo)致誤報警。

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

當發(fā)射機載波正常時，在接收此發(fā)射頻率后。調(diào)諧指示燈亮，發(fā)光管正極對地電壓經(jīng)測量為+5.5V左右，負極對地電壓為+3.7V左右。發(fā)光管正向壓降同時使光耦4N25（N1）輸入端導(dǎo)通。電源+5V電壓經(jīng)光耦輸出端加到NE555的④腳進行強復(fù)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(dǎo)通。光耦輸出端為低電平，則音源集成塊觸發(fā)端的電壓為低電平（0V），音源集成塊Y得不到觸發(fā)，不發(fā)出告警信號。

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

NE555的④腳變?yōu)榈碗娖?，而③腳電平翻轉(zhuǎn)為低電平使光耦N4的輸入端也截止，其輸出端變?yōu)楦唠娖?，則音源集成塊觸發(fā)端的電壓變?yōu)楦唠娖剑?.9V），報警指示燈D3亮，音源集成塊Y發(fā)出告警信號。音源電路供電電壓在1.5～4.5V之間，觸發(fā)電壓由報警指示燈D3（紅）導(dǎo)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(fā)射機在正常工作下，音頻信號經(jīng)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(diào)整起控靈敏度電位器RP1，使B點電壓為0.6V左右。保證V2導(dǎo)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(dǎo)通狀態(tài)，使輸出電壓為低電平，音源集成塊無供電和觸發(fā)電壓。監(jiān)測裝置不報警，說明音頻信號正常。

當發(fā)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(nèi)信號源中斷及發(fā)射機激勵器音頻處理、音頻放大有故障，導(dǎo)致調(diào)制器無調(diào)制信號輸入，或者輸入的音頻信號很小時監(jiān)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(dǎo)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?yōu)榈碗娖?，N4導(dǎo)通，觸發(fā)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(jiān)測裝置重新進入監(jiān)測狀態(tài)。

報警器使用調(diào)試：監(jiān)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(diào)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(diào)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(jiān)測裝置開始報警，當音頻信號恢復(fù)后，報警指示燈D3就會立即熄滅，如果D3仍不熄滅。再微調(diào)RP1使B點電壓升到0.6V導(dǎo)通電壓。在進行調(diào)試后，監(jiān)測裝置電路就可投入運行了。