數字電視發射機功率放大器損壞及維修

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1數字電視發射機的構成及工作原理

數字電視發射機主要由電源、功率放大器、激勵器與冷卻系統組成，各個構件之間相互影響與作用，保證數字電視發射機的正常運行與使用。在這四部分中，功率放大器是成本最高、最具核心技術的配件，調控發射機的正常運行。此外，激勵器與冷卻系統也是電視發射機運行的關鍵。電流信號進入激勵器中被轉換為射頻信號，隨機進入控制器與切換器，接受處理之后進入功率放大器，最后沿著天線傳播出去。功率放大器的主要功能是調節輸出功率的大小，放大數字電視發射機中的數據，從而進一步擴大信號的傳輸范圍，提高數據傳輸的進程與傳輸效果，因此，是關系到數字電視發射機工作效果的核心元件。激勵器為數字電視發射機的各類信號提供處理技術，完成視頻與音頻信號的數字化和校正處理。激勵器中的壓縮編碼系統將視頻音頻信號處理壓縮，接下來被合成形成完整的圖像畫面，提高圖像的清晰度與處理的準確度。冷卻系統主要功能為散熱與降噪，其中，液冷系統通過使用冷凍液降低數字發射機工作時產生的噪音，改善數字發射機的工作效果；風冷系統通過高速旋轉的風扇散發數字發射機運行時產生的熱量。冷卻系統的散熱與降噪功能為發射機的運行提供良好的工作環境，提高發射機的運行質量。

2功率放大器的構成元件及工作原理

2.1功率放大器的主要元件構成。功率放大器主要由調制器、D類功放和還原大功率PWM中的聲音的元件構成，三個組成部分完成功率放大器的基本工作——放大原視頻音頻信號的功率。數字電視發射機中的功率放大器即放大接收到的視頻音頻的聲音與影像，將微弱的電信號處理后進行放大。2.2功率放大器的工作原理。調制器的基礎形式為運放構成比較器，主要作用是將音頻視頻信號調制到波形中，在調制器的起始端，原始音頻視頻信號進入后會結合一定的直流偏置，經過調制生成通過自激振蕩生成相應的波形輸出到終端。在這個過程中，隨著視頻音頻信號的輸入，比較器輸出的高低電平持續的時間會發生變化，形成一個有規律的、被視頻音頻信號調制后的波形，即PWM波形。D類功放實際上是控制電流開關的一種放大元件，早期用于繼電器和電機等執行元件的開關控制電路中，無信號輸入時開關處于截止狀態，有信號輸入時放大器利用信號使晶體飽和，接通至需要的地方。將D類功放應用于視頻音頻的放大技術，不僅適用于較大功率的工作狀態，還能取得較高的輸出功率和效率，隨著放大技術的發展，D類功放漸漸被各個領域廣泛使用。最后一步需要將調制成的PWM波形進行還原，利用低通濾波器便能完成此部工作，調整低通濾波器中的輸出電平，使其與原視頻音頻信號的幅度變化一致，波形便被還原成原聲與原影像。

3數字電視發射機功率放大器的常見故障及維護措施

數字電視機功率放大器有一定的使用規則與保養方法，不規范的使用或不正確的保養都會影響功率放大器的工作效果，以下對功率放大器的幾種常見故障與維護方法進行簡要分析。3.1功率放大器的功率晶體管損壞。功率晶體管出現損壞會導致數字電視發射機的輸出功率下降。功率晶體管正常工作時，功放組正常運行、輸出功率和電源電流穩定，但當功率晶體管出現故障時，功放組輸出功率低于300W，數字電視發射機的輸出功率低于600W，電源電流低于26A。220與此同時，單個功放出現異常，功放組整體輸出功率下降，放大器的電源電流減小，影響功率放大器的運行效果。檢查功率晶體管是否損壞或發生異常可以通過觀察數字電視發射機控制面板的監測數據，如果數據出現異常或不穩定波動，則可以判斷晶體管發生故障。因此，在檢修功率放大器時，應及時觀測功率晶體管的運行情況，并及時進行更換。因為，如果數字電視發射機的輸出功率下降且功放組出現異常，多半是部分功率晶體管出現了損壞，不及時更換會影響其他晶體管的運行效果，久而久之，損壞范圍擴大，影響整體功率放大器的工作效率。但有一種特殊晶體管——雙柵型LDMOS管的損壞情況進行檢查時，檢查步驟較多較復雜，首先需打開功放器蓋板，判斷是否是該管中的電流出現降低。若是，則及時處理更換已經發生故障的LDMOS管。監測出現故障的原因方法采用電阻法，運用萬用表測定該管的功率信號輸入、輸出值。然而，在實際操作中，不能及時更換LDMOS晶體管會導致其他功放構成元件的損壞，因為一旦該晶體管發生損壞，其輸出端的輸出網絡相關器件受到不同程度的損壞，嚴重的話會燒毀電路線路板或者電路基板，此時便需要更換整個線路板，因此，及時發現與檢修LDMOS晶體管是否出現損壞是檢測功率放大器是否出現晶體管故障的重要手段。3.2放大器中的輸出合成器輸出。斷路。功率放大器的輸出合成器是將輸入信號進行放大，然后將各個輸出信號進行合成加工，以得到遠大于單個功率放大器輸出功率的技術設備。輸出合成器容易發生輸出短路故障，從而造成單個功放發生故障、功放組整體效率低下、放大器電流減弱、輸出功率降低等結果，即導致數字電視發射機的輸出功率下降。檢測輸出合成器是否出現輸出斷路問題，可以根據功放開關處電流是否出現異常來測定。當輸出合成器發生短路時，功放器中的晶體管工作電流卻均處于正常數值，但單個功放出現輸出功率異常，導致功放組輸出功率有減少的有增加的。因此，判斷輸出合成器是否出現問題可以通過檢測功放開關電源電流有無異?；蛩查g突變現象；檢查發射機吸收負載是否過重；觸摸功率放大器的關鍵部位，檢測是否有溫度升高甚至發燙的異常變化等，如果出現上述異?，F象，說明輸出合成器很可能已經出現了故障問題，并需要對故障部分及時檢修，以免影響其他環節正常運作；如果檢測后不是輸出斷路問題，則應及時排查功放組，判斷是否是功放組中的某單個功放的輸出出現異常，常見的單個功放異常問題為溫度過高引起的線路板被燒毀，從而影響到功放組的輸出功率。3.3數字功率放大器的工作運行。超出特定參數值每類機器設備的使用都應遵循其參數標準，根據設備的特性和參數要求使用可以提高設備的使用年限，隨之改善機器的工作效果。不按特定參數與標準使用數字電視發射機功率放大器便會使其出現故障與問題。尤其是新一代數字電視發射機功率放大器有新的輸出指標與輸出參數值，因此，在使用時，應將輸出指標控制在相關非線性指標內，將輸出功率控制在線性輸出功率范圍內，進而改善功率放大器的運行效果。同時，功率放大器在運行時應拓寬其動態范圍，配合以電壓的非線性指標為輸出電壓的基礎，可以增大輸出電壓的功率，進而縮小功率放大器的體積，從而使功放效果的微分增益與其相應的增益值相呼應，以保障數字電視發射機的音頻圖像處理效果。因此，如果功率放大器出現相關故障問題，檢修工作人員應首先檢查功率放大器的各項運行指標是否符合其運行的特定參數值，如果出現指標超出范圍或指標異常等情況，應及時檢測功率放大器個部分的運行狀態并及時補救，避免出現更嚴重的問題。3.4數字功率放大器的不規范、不正確使用。不規范、不正確的操作行為是影響數字電視發射機功率放大器工作效率的重要原因，例如，不能準確地把握電流變化規律，對瞬變電流給功率放大器各個構成元件造成的損害不能做出及時預判，在使用過程中將較高電流瞬間調低，或者功率放大器運行較久后不能使其及時散熱等，以上這些不規范的使用行為都會降低功率放大器的使用率。因此，想要提高功率放大器的使用率與使用壽命，就要以正確的操作方式規范放大器的使用行為，如深入了解放大器的電流變化規律，對其中電流的瞬變性所帶來的影響及時預防，密切關注功率放大器的溫度變化，合理分配晶體管的溫度，將晶體管內的溫度調控均勻，進而改善晶體管的散熱效果，使放大器能實現邊運行邊散熱，提高功率放大器的工作效率。

4結語

數字電視機功率放大技術的快速發展，是將傳統的聲像處理技術升級為現代高清晰度、低噪音狀態的音頻圖像的關鍵。及時解除功率放大器中的問題與故障，對改善其功放效果意義重大。

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作者:鐘冠強 單位:海南省儋州市儋州廣播電視臺