調(diào)頻發(fā)射機(jī)各種預(yù)加重電路的介紹與分析

金明杰

調(diào)頻廣播有兩種最基本的設(shè)備電路：(1)預(yù)加重，(2)調(diào)制峰值限幅。FM峰值限幅可以在播音室輸出至FM激勵(lì)器輸入之間的鏈路中的任何地方完成，但是預(yù)加重加在哪里是更關(guān)鍵的，預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)在錯(cuò)誤的地方加入，可能會(huì)使接收到的信號(hào)失真和噪聲增大。

一般音頻信號(hào)頻譜中，各頻率能量分配是低頻的頻譜分量振幅大，高頻的頻譜分量振幅小。從發(fā)射機(jī)到接收機(jī)鑒頻器的輸出端，所經(jīng)過的通路中，附加到信號(hào)上的噪聲和干擾在頻譜內(nèi)均勻地分布，在某些情況下，甚至?xí)S著頻率的提高而增大。因此在接收機(jī)輸出端所得到的信雜比，高頻端要比低頻端要小很多，為了克服這一缺點(diǎn)，不論是老式還是新式發(fā)射機(jī)都在調(diào)制之前采用預(yù)加重的方法，人為地將調(diào)制信號(hào)的高頻端的信號(hào)電壓升高(實(shí)質(zhì)上，是將低頻端的信號(hào)加以衰減)，增大了音頻信號(hào)的高頻分量的振幅。這樣以來(lái)，在接收機(jī)鑒頻器輸出端對(duì)所有調(diào)制信號(hào)信雜比保持一樣。但是預(yù)加重會(huì)在接收機(jī)輸出端引起音頻信號(hào)的嚴(yán)重失真，這就要求必須在接收機(jī)鑒頻輸出端與低頻放大中間加一個(gè)去加重網(wǎng)絡(luò)，相應(yīng)地將高頻分量加以衰減，以恢復(fù)原來(lái)音頻信號(hào)的頻率特性，使發(fā)射機(jī)與接收機(jī)的總頻率特性符合要求。

無(wú)源式預(yù)加重

在電子管發(fā)射機(jī)和晶體管發(fā)射機(jī)中，一般都采用無(wú)源式預(yù)加重和去加重網(wǎng)絡(luò)。預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間常數(shù)通為T=50微秒。網(wǎng)絡(luò)電路如圖一所示，圖中R1遠(yuǎn)小于電阻R并且對(duì)所有調(diào)制頻率，R1也小于1／ΩC，Ω為角頻率，Ω=2πF，F(xiàn)為調(diào)制頻率。因此，通過R1的電流和R1的電壓降決定于RC并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的阻抗。隨著頻率的提高，RC網(wǎng)絡(luò)的阻抗減小，R1上的電壓就提高。

在去重、加重網(wǎng)絡(luò)中，時(shí)間常數(shù)T用微秒表示。T=R*C式中R的單位為歐姆，C的單位為法拉。通常取R=250KΩ C=200微微法?；騌=51KΩ，C=1000微微法。

在接收機(jī)中，用來(lái)衰減高頻的去加重網(wǎng)絡(luò)如圖二所示。圖中的電容器的容抗1／ΩC隨著頻率的升高而減小，因此C上的電壓也隨著頻率的升高而降低了，去加重的時(shí)間常數(shù)和加重的時(shí)間常數(shù)一樣也為T=R*C=50微秒，通常R=51KΩ C=1000微微法。音頻電壓經(jīng)過預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)后，高頻提高數(shù)值用分貝數(shù)表示公式為：101g(1+39.45f2T2)。

式中f為音頻信號(hào)，單位赫芝。

T為加重時(shí)間常數(shù)，單立微秒。

T=RC=50微秒時(shí)，將音頻信號(hào)由60Hz～15KHz代入上式結(jié)果為表一o

根據(jù)以上計(jì)算后畫出曲線如圖三所示。由曲線圖可以看出去、加重時(shí)間常數(shù)T=50μs時(shí)，從400Hz開始加重、去重。

有源式預(yù)加重

有源式預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)電路，一般采用運(yùn)算放大電路和阻容元件組成。

1、菲利蒲發(fā)射機(jī)預(yù)加重電路

菲利蒲100W發(fā)射機(jī)預(yù)加重電路，由LM301的負(fù)反饋放大電路來(lái)完成，C5、R7、R9、R10組成預(yù)加重曲線，C5決是預(yù)加重的時(shí)間常數(shù)，R7改變預(yù)加重曲線(放大量)。由C5、R7、R9、R10組成預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為50μs。K為預(yù)加重開關(guān)，閉合時(shí)，預(yù)加重接通。斷開時(shí)，預(yù)加重末接入。LM301的放大量的大小改變預(yù)加重曲線，因?yàn)榉糯蟊禙=R12／(R10+R7)=47K／(8.2K+10K)，所以改變R7的阻值，也就改變了LM301的放大倍數(shù)，也就改變了預(yù)加重曲線。

鞍山廣播設(shè)備廠生產(chǎn)的100W調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)與菲利蒲100W調(diào)頻發(fā)射機(jī)預(yù)加重電路完全一樣。

2、陜西廣播設(shè)備廠1KW調(diào)頻發(fā)射機(jī)預(yù)加重電路

預(yù)加重由LF353的負(fù)反饋放大電路來(lái)完成，C5、C6、R14、R13、R12、RP3組成預(yù)加重曲線，C5、C6決是預(yù)加重的時(shí)間常數(shù)，RP3改變預(yù)加重曲線(放大量)。S3為預(yù)加重開關(guān)，S3的1為OFF、2為90N，預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為50μS；S3的1為ON、2為OFF，預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為25μS；S3的1為ON、2為ON，預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為75μs。LF353放大量的大小改變預(yù)加重曲線，因?yàn)榉糯蟊禙=R14／(R13+R2+RP3)，所以改變了RP3的阻值，也就改變了LF353的放大倍數(shù)，也就改變了預(yù)加重曲線。

哈里斯3.5KW

調(diào)頻發(fā)射機(jī)預(yù)加重電路

哈里斯3.5Kw調(diào)頻發(fā)射機(jī)預(yù)加重設(shè)置為四檔；關(guān)、25us、50us或75us。由DIP開關(guān)S1的不同選取來(lái)實(shí)現(xiàn)，該開關(guān)僅標(biāo)有“ON”，它表示邏輯低或“0”(同原理圖中的關(guān)閉開關(guān))。表2給出了S1每一個(gè)開關(guān)的工作模式。激勵(lì)器可以按平坦響應(yīng)，25us，50us或75us預(yù)加重等模式工作，表2中的每一種預(yù)加重選擇由S1—2和S1—3來(lái)實(shí)現(xiàn)，開關(guān)位置見圖6—1，數(shù)字立體聲發(fā)生器模塊運(yùn)輸時(shí)被設(shè)為無(wú)預(yù)加重，當(dāng)二個(gè)開關(guān)都在ON時(shí)為75us預(yù)加重。模塊在出廠時(shí)設(shè)加5us預(yù)加重。

哈里斯3.5KW調(diào)頻發(fā)射機(jī)預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)是由74AC151和預(yù)加重開關(guān)S1-2、S1-3，R1、R2來(lái)實(shí)現(xiàn)的，74AC151為8輸入多路輸出選擇器，預(yù)加重開關(guān)S1-2是OFF、S1-3是OFF，預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為25us；預(yù)加重開關(guān)S1-2是OFF、S1-3是ON為無(wú)預(yù)加重；預(yù)加重開關(guān)S1—2為ON、S1—3為OFF，預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為50us；預(yù)加重開關(guān)S1-2為ON、S1-3為ON，預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為75us。

S1-2、S1-3為手動(dòng)預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)設(shè)置開關(guān)，也可通過對(duì)SO、S1、S2進(jìn)行數(shù)控，進(jìn)而對(duì)74AC151對(duì)預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)、DEV(頻偏)、MAX DEV(最大頻偏)、PLL(鎖相環(huán))、AES(數(shù)字音頻輸入)進(jìn)行設(shè)置，平衡端E選擇低電平74ACI 51才能有效工作。E為高電平時(shí)，輸出保持相應(yīng)的電平。

陜廣3KW、5KW、10KW

調(diào)頻發(fā)射機(jī)預(yù)加重電路

陜西廣播設(shè)備制造廠的調(diào)頻10KW、5KW、3Kw調(diào)頻發(fā)射機(jī)，配備的是日本NEC公司的NEC-HP1210激勵(lì)器，其預(yù)加重電路如圖七所示。

預(yù)加重由UPC259C負(fù)反饋放大電路來(lái)完成，100K、1K、30K、5K電阻和K1、K2、K3及兩只1000P電容組成預(yù)加重曲線，1K、30K、5K電阻和K2、K3及兩只1000P電容決是預(yù)加重的時(shí)間常數(shù)，改變5K電位器決是預(yù)加重曲線(放大量)。K1為預(yù)加重開關(guān)，K2為預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為50uS的加重選擇開關(guān)；K3為預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為25us的加重選擇開關(guān)；K1、K2都閉合，預(yù)加重時(shí)間常數(shù)為75us。UPC259C放大量的大小改變預(yù)加重曲線，所以改變了5K的阻值，也就改變了UPC259C的放大倍數(shù)，也就改變了預(yù)加重曲線。