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一种射频视音频中断监测器

QooIC.com 新闻出处:电子市场 | 发布时间:2010/11/18 14:12:47

  1 引言


  随着广播电视事业的发展,播出节目套数不断增多,一个发射台通常都有多套广播和电视节目在播出。笔者所在台位于广东省粤西第一峰的大田顶上,是广东省的五大高山骨干转播台之一,播出广东省的3套调频广播和两套电视、茂名市台的2套调频广播和1套电视,传送粤西广播电视数字微波,中央台的l套调频广播和2套电视也将在年内陆续开播。尽管随着我国播出设备的更新及技术指标和稳定性的提高,设备的故障率和人为过失不断减少,但仍不可避免。为使每套节目播出的射频和视音频发生中断时能及时发出告警,将停播事故的时间减至最小,本台研制了“射频视音频中断监测器”。通过一年多的使用,收到预期的良好效果,为本台的安伞优质播出增加了一项有效的技术保障,减轻了值机人员的精神压力和劳动强度。


  本文从功能、原理及调试使用方面对“射频视音频中断监测器”进行说明。


  2 电路组成、功能及原理


  该监测器功能有:1)射频中断立即发出声光告警;2)视频中断立即发出声光告警;3)音频中断15 S发出光告警;4)音频中断30S发出声告警。


  本监测器适用于广播或电视节目的播出监测,其原理框图如图1所示。


  广播或电视信号由接收解调电路解调后,获得视频信号、场强信号和左右声道音频信号。场强信号经场强放大后进入场强比较器,当小于场强设定值时,即视为射频中断,发出声光告警;视频信号经视频放大后经同步分离电路分离出同步信号,再由15625Hz的行频检测电路检测,当检测不到15625Hz的行频同步信号时,视为无视频,即发出声光告警;左或右声道音频信号经各自的音频放大后进人检波电路,音频检波直流信号与设定值进行比较,当小于设定值时即视为无音频,经15 S延时后发出光告警,经30 S延时后仍无音频则发出声音告警。


  调谐解调器采用成品的高质量电视或AM/FM广播接收解调模块,从其中提取场强指示信号作为某播出节目的射频指示信号,以及提取相应的视频信号和音频信号,信号处理电路如图2所示。


  电压相比较,当解调器输出的音频信号很小时(约小于50mV),其IC5B的5脚检波电压小于6脚比较电压时(约0.6V),IC5B的7脚输出低电平音频中断告警控制信号。


  二极管D4和D6组成或门电路,IC4B的7脚或者IC5B的7脚任一为低电平时Q8的基极即为低电平使08截止。R49,R33,D8,C16组成15 S延时电路,R49,R50,D10,C18组成30 s延时电路,当音频中断使Q8截止时,C16通过R33,R49缓慢放电,约15 S时降至4 V以下,IC6的6脚小于v#3而使IC6 5脚输出高电平,音频中断告警LED3发光。Q8截止后,C18通过R50,R49缓慢放电,约30 s时IC7的8脚电压降至小于vJ3而使IC7的:9脚输出高电平至4脚,蜂鸣控制端4脚得高电平使5脚输出周期为1 S的高电平,经Q9驱动Dyl发出周期为1s的告警声。


  1)射频中断告警


  场强信号反映射频发射功率的大小。场强信号由Jpl一4输入到IC3A的同相输入端3脚,IC3A组成同相放大器,y尺1和R24的比值决定IC3A同相放大器的增益。A秽=1+VRl胴24,调节y尺l即可调节IC3A的增益。1C3A放大后的场强信号送到IC3B的5脚与6脚的比较电压相比较,当IC385脚的场强信号电压小于6脚的比较电压时,IC3B的7脚输出低电平,Q6的集电极变为高电平,Q7的发射极随IC6的9脚产生周期为1 s的高电平使射频中断告警LED2闪亮。Q6集电极的高电平通过D7使IC7的蜂呜控制端4脚为高平,IC7的5脚输出周期为1 s的高电平使Q9驱动Dyl发出告警声。


  2)视频中断告警


  视频信号由JPl一6输入经R1和R2分压由C1耦合至Q1的基极,Ql,Q2和R3,R5,R6,R7,R8,R9,R10组成差分视频放大电路,改变R5,R6和R7,R8的比值可改变差分放大器的增益,从Ql的集电极经Q3射随放大后取出同步头向上适当幅度(约1.8 V(p-p))的视频信号由JCl作同步分离。JCl采用具有优良的杂波消除和同步分离电路的电视机行场扫描集成电路AN5435。视频信号通过R12C3送到ICl的17脚,内接杂波检波器,当检出大幅度干扰脉冲时,关闭同步分离电路,消除杂波干扰。视频信号义经R13C4送到ICl的18脚,由IC1作同步分离。ICl的16脚输出同步头向下的负极性同步信号。Q4作同步倒相放大,输出正极性同步信号。R17,C6和Dl组成同步头扩展电路,由4.7 IxS的行同步头扩展到约20¨S,有利于提高IC2的选频效果。IC2锁相环集成电路LM567与R19,C8,C9,C10组成选频电路,R19,C8决定IC2的固有频率f0,f0=1.1/RC。本电路取f0=15625Hz的行频。当IC2的3脚输人信号电压大于IC2门限电压(220 mV有效值)且频率落入IC2固有频率。矗的捕捉带宽时,则8脚输出逻辑低电平。当整形后的正极性同步信号由C7耦合到IC2的3脚,则IC2的8脚输出低电平。当播出的电视节目中由于某原因使视频图像信号中断时,监测器中将检测不到同步信号,IC2的8脚将变为高电平,Q5的发射极输出高电平使视频中断告警LED!发光;IC2的8脚高电平通过D2使IC7的4脚蜂呜控制端获得高电平而由5脚输出1s周期的蜂呜信号由Dyl发出告警声。


  3)音频中断告警


  IC4A与R37,R38组成增益约为10倍的同相放大器对R声道的音频信号进行放大,由D3,R39,C14进行检波和滤波。R声道的检波电压信号与IC4B的6脚比较电压相比较,当解调器输出的音频信号很小时(约小于50mV),其IC4B的5脚榆波电压小于6脚比较电压时(约0.60V),IC4B的7脚输出低电平音频中断告警控制信号。


  IC5A与R43,R44组成增益约为10倍的f司相放大器对L声道的爵频信号进行放大,由D5,R45,C15进行检波和滤波。L声道的检波电压信号与IC5B的6脚比较当音频信号恢复后,IC4B和IC5B的7脚均为高电平,Q8导通,+12 V电源通过Q8,D9,D8,D10分别给C16,C18快速充电,IC6的2脚和6脚得高电平(大于2VJ3)使5脚恢复正常状态的低电平,音频中断告警LED3熄灭。IC7的8脚和12脚得高电平使9脚恢复正常状态的低电平,IC7的4脚由R51的下拉为低电平,禁止了5脚的蜂鸣输出。


  IC6和IC7为双时基集成电路,IC6的一个时基电路与R33,R49,C16,D8组成15 s延时音频中断控制电路,另一个时基电路与R34,R35,C17组成周期为1 S的振荡电路,其输出端9脚控制4脚并可为Q5和Q7提供集电极电压驱动LEDl,LED2和LED3按1S为周期闪光。


  IC7中的一个时基电路与R49,R50,D10,C18组成30s延时告警声控制电路。另一时基电路与R52,R53,C19组成周期为1 s的蜂鸣振荡电路,由5脚输出周期为1 S的信号由Q9驱动Dyl发出周期为1 s的间歇蜂呜声。4脚为蜂鸣振荡器的使能控制端,R51糨4脚下拉为低电平禁止状态,5脚为低电平。当4脚处于高电平时为使能状态,5脚输出振荡信号。


  4)电源


  本监控器为了适应高山台的恶劣工作环境,特设了性能优良的滤波式电源防雷电路和高性能稳定可靠的开关电源。L1,L2,L3,C32,C31,R63组成滤波式电源防雷电路,将几十千赫以上的高频感应雷电滤除和吸收,在L1和L2的入口接有氧化锌压敏电阻,L1和L2的反自感电动势加速氧化锌压敏电阻的过压脉冲吸收。较大容量的电源滤波电容C30和R62组成又一节电源防雷电路,使得本监测器具有十分优良的电源防雷能力。


  由IC9开关电源集成电路TOP223y,IC8精密稳压集成电路TIA3l、高频变压器B1及相应外围元件组成性能优良的开关电源,实测最小输入电源电压小于50 V,最高输入电源电压大于250 V。


  3 调试与使用


  本监测器用于电视节目的监测时,其解调器用电视调谐解调器,设定好正确的接收频道,并将监测器的R,L声道信号输入端并接于伴音信号输出端;场强信号可从正极性AGC信号提取;调节VRl在适当位置,兼顾射频监测灵敏度和稳定可靠性;音频信号中断告警无须调试。


  当本监测器应用于广播节目监测时,调谐解调器使用AM/FM调谐解调器,设定好正确的接收频率,场强信号从场强指示电路中接出,调节VRl,兼顾射频监测灵敏度和稳定可靠性;将监测器中R20拆下,即可取消视频信号中断告警功能;音频信号中断告警无须调试。


  本监测器电路结构简洁,功能完善,工作稳定可靠,造价低,适用于所有的广播(AM,FM)和电视节目播出监测,尤其是应用于播出节目量大的有线电视前端,更显其效益与价值。