DF100A型发射机高末帘栅压控制电路的调整

【摘要】DF100A型发射机的高末帘栅压控制电路在调制器控制器的音频通路板9A4中。维护该发射机，需要调整音频通路板9A4，必然会调整帘栅压。而调整帘栅压牵涉到电子管的安全和机器的稳定，也关系到谐波失真度和信噪比。笔者结合自身多年维护工作经验，重点介绍调制器控制器帘栅控制电路的初调和高压调试，以应对日常的维护工作。并提供了一种方法，改善帘栅压回路的杂音问题。

【关键词】初调;高压调试;偏置电压;三角波频率

中图分类号：TN929                    文献标识码：A                    DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.12.015

1. 引言

DF100A型发射机在装调机时要对调制器控制器9单元的9A4音频通路板作调整;9单元小盒的音频通路板因各种原因被更换后，要对其重新调整;更换高末电子管之后，需要对高末帘栅压作细微的调整。以上所述情况，都需要重新调整高末帘栅压。本文重点分析高末帘栅压控制电路原理，给出一套调整高末帘栅控制电路的措施，解决工作中调试9A4板帘栅压难免会遇到的困难，解决帘栅压开关频率导致的杂音问题。希望能给广大一线工作者借鉴和参考。

2. 准备工作和帘栅压控制原理

2.1 准备工作要充分

2人以上。统一指挥，统一操作。

把个人安全名牌挂在显要处。检查后，保障门开关、接地开关、地线钩等均能可靠。

准备好示波器、数字三用表和相关工具特别是“一字”小改锥。准备好九单元转接板。

明确规定：要有随时紧急关高压的准备，每次加高压之前，在对应高功率、低功率状态下，先按降功率15秒以上。

2.2. 控制电路简述

图1中，有2个AD538AD，该集成电路是乘除运算器。被乘数和被除数输入端是2号脚，除数的输入端是15脚，乘数的输入端是10脚，输出端8脚。运算结果是：

其中△E受9号脚引入的负压大小影响。

图1中，8038B是压控函数波形发生器，即压控振荡器，英文缩写VCO。帘栅压控制采用了该集成电路的3脚三角波输出，其输出三角波频率f受控于外接阻容元件。图中，当R64=R65=3.3*103Ω，则压控振荡器的第3脚三角波频率，约等于14kHZ。

4种信号的解释。图1中，Y信号又叫功率控制信号，来自功率控制板，能控制整机输出功率的高低和升降;X信号包括直流和音频信号，直流控制载波电平，音频控制调幅电压;V信号是工作指令信号的反信号，针对帘栅压低电平时有效;Z信号来自时钟修正线路，是70KHZ的三角波。

该电路中设置有保护电子管的“先屏压，后帘栅压”的电路。V信号是工作指令信号的反信号，V信号为低电平时才会有帘栅压。见图1，当V信号是高电平时，Q5导通，U10B-5端通地，U11乘除运算器的2端无输入电压;当V信号是低电平时，场管Q5截止，U10B-5端有电压，该电压经过R37和C19的充电延迟，充电时间为：220*103*0.1*10-6=0.022秒，使得U11的2端输入信号有了0.022秒延迟，保证了先上屏压后加帘栅压。另一方面，AD538AD的9脚接外围电阻R47，加高压时，通过调整该电阻的阻值，改变AD538AD的偏置电压，可以保障先上屏压后上帘栅压。

见图1，P1-A27输出的就是PDM帘栅控制信号，方波的峰值为15V，占空比为0.667，频率为13.4kHZ。

3. 帘栅压调整方法和原理

3.1  初始调整

在加电之前，先将相关的电位器R20，R119，R120和R121逆时针旋转到底。

断开1CB5，抽出原9A4板，将9单元转接板插在调制器控制器母板9A4接口处，再将9A4板插在9单转接板输出端口上。合上1CB5，给9单元加电。见图1，U11是帘栅电源控制信号的驱动元件，其輸出偏置由R47设置。由于压控振荡器U15-3端输出三角波的负峰偏置为5V，则U11-8的偏置也为5V，即U16-3也应该为5V。用示波器测量U16-2端的波形，其三角波负峰值为5V。再测U16-3，调R47使其值与U16-2相等。R47 的分压大小改变了公式：中的△E，即改变了U11的9号脚引入的负压大小。简单说就是调整R47来改变U11的偏置电压，使得U11-8端电压输出为5V。

见图1，U29产生驱动调制器电源的信号，U29-8的信号分两路输出，一路输入到集成运放U30的同相3号脚，U30输出复合音频信号，送至A/D转换板;另一路经电位器R20将信号送至U10B的同向输入端5脚，是被调级帘栅压及其调幅电压的主要控制信号。U29的输出偏置由R119设置。R119的分压大小改变了公式：中的△E，即改变了U29的9号脚引入的负压大小。用示波器测量U30-6端，调R119使其电压大约为300mV。

用示波器测U30-6，再调R121，直到出现三角波，峰峰值为200mV-300mV。

3.2  加高压调整

初调完成后，机器加高压，按升功率按钮，缓慢升至高末屏压值为2kV左右，调整9A4板的R47，使帘栅压电压表值开始有指示，其指针微微由0起动一点。这样调整后，保证了先有屏压，后有帘栅压。

假设帘栅压与屏极电压同步加在高末电子管上，高末电子管帘栅极比屏极更靠近阴极，比屏极吸收电子的能力强。加高压慢慢升功率时，此时屏极电压比帘栅压还不足够大，吸收阴极发射的电子的能力非常弱。虽然帘栅极电压相对屏极电压小，但它距离阴极比屏极近，吸收阴极发射的电子的能力比屏极强。这样，帘栅极几乎吸走了阴极发射的全部电子。一是非常容易引起帘栅极过流;二是时间长了会导致帘栅极过热变形，发生碰极，电子管很容易损坏。因此，DF100A型发射机一是采用了R37和C19的充电延迟功能来延迟U11-2端的输入;二是在加高压的情况下，调整R47的阻值改变U11偏置电压，来改变U11的输出来控制帘栅PDM信号。保证了电子管的安全。

继续升功率，把机器调谐到位，在屏压5KV时，调R20，使其对应帘栅压为250V-320V左右;屏壓10KV时，帘栅压为600V-660V左右。升功率至100kW，调节R20，使帘栅压达到额定功率时的电压，我台满功率帘栅压为660-800V左右，个人可以根据自己的经验，使屏压和帘栅压到达合适的比例。调到此步骤后，基本符合帘栅压的控制状态。后面可根据机器状态作一些微调，例如调整R121改变失真。

4. 三角波调整

4.1 帘栅压杂音来源

给高末电子管帘栅极供电的PSM开关和48级屏压电源PSM开关相同，就是串联的两级模块，且两级PSM开关同时通断。其控制开关的信号就是图1中的PDM信号，而控制开关通断的PDM脉冲信号的频率就是图1中压控振荡器U15-3端输出的三角波信号的频率，其值为13.4kHZ，用示波器测量约等于14kHZ。

由于帘栅PSM开关只有两级并且同时通断，为减小开关管损耗又便于滤除无用信号分量，三角波频率采用折衷而又偏低的数据14kHZ。这个频率有些靠近音频带（10kHz），由于厂家对该元件筛选不是很严格（每个元件进行测量），若使用的元件误差大，则很可能使U15-3输出的三角波频率更接近音频带。另外，发射机高末级帘栅压采用两级功率模块串连，通过PDM方式供电，并在供电回路中经过了低通滤波器的滤波，经过了2L4、2C1（1UF）和音频阻流圈2L1（10H）的滤波作用。虽然能滤除开关频率及其谐波分量，由于14kHZ接近音频带，导致滤波不良。加上2L1（10H）电感分布电容的耦合，最终加到高末电子管帘栅极的电压并非纯正的帘栅直流电压和音频调制电压。主要包含了14kHZ的帘栅开关频率分量及其谐波分量。

4.2 三角波调整方法

见图1，找到与C45同等的电容，并与其串联，这样其电容值变为0.0034uF。这样就改变了U15的外接阻容元件参数。通过公式计算。也就是控制高末帘栅电压的PDM开关频率由14kHZ提高到26.8kHZ，2L1，2C1、2L4等组成的低通滤波器也能有效滤除其开关频率和谐波分量，机器的信噪比指标也得到了改善。

4.3 调整遇到的问题

虽然通过在9A4音频通路板改变U15的外接电容容量来改变三角波的频率，的确能有效提高发射机的信噪比。但该发射机的帘栅压毕竟需要经过低通滤波器的解调来有效滤除开关频率和谐波信号。如果通过测试发现，信噪比指标不达标，例如只有-51dB，而且帘栅压有26.8kHZ的寄生调制信号，示波器测得28kHZ。这就说明10H的音频阻流圈等元器件的解调性能不好。音频阻流圈滤波效果受音频阻流圈的参数、工作频率和安装工艺等因素的影响。帘栅低通滤波器中的射频阻流圈和旁路电容，都是关键的元器件。因此遇到该问题，需要检查低通滤波器的各个元器件，发现问题时，就要更换器件或者作一些调试，提高低通滤波器的滤除谐波的能力。

5. 结语

调制器控制器中9A4板帘栅电压的调整非常重要，牵涉到高末电子管的稳定和发射机的三大指标。关于帘栅压的调整方法还有很多，例如谐波失真度的调节、帘栅盘的安装和帘栅放电球的调节等等。但帘栅压的控制部分是9A4板，帘栅控制PDM信号是9A4板产生的，这是核心部分。掌握了原理和方法，就能有效让高末电子管工作稳定;就能有效避免高调幅时高末帘栅极过荷。发射机稳定又高效地工作，就能圆满优质完成“三满”工作任务。

参考文献：

[1]魏瑞发，陈锡安.第六章帘栅压、变换器和镇噪器[J].《脉阶调制设备》，1999：75-75.

[2]王勇.DF100A短波发射机被调级帘栅极供电的调整[J].广播电视信息，2014（7）：91-92-93.

作者简介：蒋东华（1975-），男，汉族，四川通江人，本科，国家广播电视总局六〇二台高级工程师，研究方向：广播发射。