在工作实践中,通过对PSM发射机的电声指标的有关技术参数测试,并对桐关数据进行分析,对如何调整PSM发射机机失真指标提出一点看法:认为三角波幅度变化对PDM补偿脉冲的影响是引起失真指标变化的原因之一。
发射机的电声指标主要包括杂音电平、失真度和频率响应等。而发射机实际运行电声指标的优劣直接关系到播音质量的好坏,由于广播发射机高频放大器调制特性曲线的非线性和调幅器特性曲线的非线性发射机不可避免的会产生非线性失真、,非线性失真系数的定义是由非绒性失真引起的谐波功率的总和对基波功率之比的平方根,如F式:
式中:D-谐波失真系数5Pj-j次谐波功率;Pl-基波功率。
j=2、3……N由于发射机内存在着诸多电子管、晶体管、集成电路、带铁心的变压器、阻流圈等非线性元件,另外电子管板栅特性的非线性、直流工作点的偏移、放大器存在的自激振荡、电子管老化、激励工作状态不对、调制特性直线性变坏、槽路失谐等因素也会影响发射机的失真指标。对于新式PSM机影响因素也很多,在调幅极低时.由于调幅阶梯很少或消失,主要靠PDM补偿,形成PSM所特有的失真。PSM采用几十套整流滤波器,一旦有元器件老化、失效,也会影响失真指标。笔者在这里主要分析靠PDM补偿失真的三角波幅度大小对失真的影响。
PSM短波发射机的调制器是把主整和调幅器台二为一,并把主整电压化整为零,其主整由许多套低雎三相全波整流器串联组成。早期,采用32套,后改为48套。这些整流器的输出电压均受电子开关的控制,而电子开关又受控于直流控制信号和音频调制信号,从而使射频被调制获得载波点的直流屏压和高电平的音频调制电压。其调制级输出的阶梯电压称为粗调幅电压,它包含较大的非线性失真,与对应的音频调制信号相比,有较大的误差,必须通过低通滤波器滤除其主要阶梯纹波才能使失真度合格。但低音低调幅,中音和高音低调幅的阶梯纹波主频都在滤波器通带之内,难以滤除,即使滤除也将导致动态载波下浮。为此,采用一定的误差补偿措施,以改善失真度。在PSM发射机的控制系统中,采用PDM补偿来抑制这种失真和避免载波下浮,这种补偿称为细调幅。就是用脉冲宽度(PDM)疗式,将粗阶梯的误差转换成对应的调宽脉冲波形,使调宽脉冲的平均值等于每级的阶梯误差,以更逼近原始音频信号的变化规规律。
输入到音频通路版(1A3A4)上的音频调制信号经过加工为X信号,包括直流和音频信号,其中直流控制载波电平,音频控制调幅电压,通过乘除运算器与直流Y信号(Y信号是输出功率控制信号)合成为vo信号,即Vo=(V,/Vx)xVy+△E=(Y/lO)xX+△E
V0为音频信号和直流控制信号,再与超音频三角波迭加得到复合信号。其中音频和直流信号上重叠的三角波是制作PDM补偿脉冲的,用来弥补脉阶调制的误差。三角波信号的频率就是PDM补偿脉冲的开关频率,它随音频调制信号的频率和幅度的变化而变化,开关频率愈高,补偿愈完善,但开关管损耗较大。在载波情况下,三角波频率fe≈50kHz~70kHz.有高音调制时,三角波频率会自动升高,可能升高到fe≈lOOkHz~120kHz,最常用的fe=70kHz;正常情况下,三角波信号的峰峰值约为204mV。
音频、直流控制信号和三角波重叠后的复合信号,经等值电阻(210Ω)并行输入到快速变换器48个比较器的反相输入端。48个比较器同桐端输入的是音频通路板引入的10V基准电压,这个直流电压经49个20Ω电阻等分,每级级差电雎为l0/49=204mV.做为48比较器的门限电平。如下图所示。