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功率控制电路

　　功率控制电路

　　功率控制电路由功率控制电平形成电路(指令电路)和压控模拟电位器(执行电路)两部分组成。下面首先介绍压控模拟电位器，然后介绍功率控制电平形成电路。

　　在TS系列全固态脉宽调中波广播发射机中，对发射机输出功率的控制都是由调制推动器中的功率控制电平形成电路来下达指令的，该电路如图1.4.15所示，其主要功能是完成发射机输出功率等级的设置，对因主电源变化引起的输出功率变化进行自动补偿，在发射机故障时封锁调制推动器的输出。

　　一、压控模拟电位器

　　压控模拟电位器(简称模拟电位器，说明书称为可变电阻)由运放集成电路N10，晶体三级管V4、V5及相关元件组成。N10A为电压跟随器，其输入为功率控制信号，输出接到V5的基极，用于控制调整V5的基极电位，N10B也组成一个电压跟随器，其反馈回路中，串接了一个二极管(三极管V4基极与集电极短接构成二极管)，其输入由R154提供一个恒定的直流电平，输出电压通过三极管V5送到脉宽调制器反相端，与N5B输出的“音频+直流”信号一起用于调制72kHz的锯齿波信号。下面介绍该电路的工作原理。

　　为了方便叙述，我们画出模拟电位器及相关电路的简化图，如图1.4.16所示。

　　1.N10A

　　N10A构成电压跟随器，用于给模拟电位器提供一个控制电平，其输出端接到V5的基极;在N10A的同相输入端，有两个直流控制电平输入，其一是来自功率控制电路的功率控制电平，它由封锁与禁止电路、低功率控制电路、主整电源变化功率补偿电路、升/降功率控制电路及调试功率控制电路分别提供。除主整电源变化功率补偿电平直接送来之外，其他电平均从一个由分立元件组成的电路送来，且为最低电压起作用。其二是由R154提供的一个直流电平，正常时该直流电平为8.5V，当调制推动器被封锁或者禁止时，该电平经电阻分压，给N10A-3提供一个较低电压，用于控制可变电阻，使调制推动器输出的电压脉冲宽度仅为0.2μs，此时发射机输出功率很小，几乎为0，这个0.2ps的脉宽就是由电位器R154调定的。

　　2.N10B

　　N10B的作用就是为模拟电位器提供一个恒定的电位。它也是一个电压跟随器只是在其负反回路中，串接了一个二极管(由三极管V4把b、c极短接构成)，其目的是为了保证N10B输出电压的恒定。N10B的同相端是由R154提供的8.5V直流电平，其输出为恒定的8.9V电平，当温度升高使N10B输出电平发生漂移而产生△U上升时，此时二极管的正向结电压随温度升高而下降，使反馈到反相端的电压升高，从而使N10B的输出电平降低，二极管在这里正好起到了自动补偿的作用。

　　3.可变电阻(V5，V4)

　　当晶体管工作于某一静态工作点时，我们把该点的Uceq/Icq称为导通电阻并用Rce记之。当决定该点的Ube发生变化时，Ib随之变化，Rce也随之改变，如图1.4.17所示。我们知道，当电源电压确定时负载线和Uce轴的交点是确定的，而当负载确定时，负载线的斜率也是确定的，当电源电压和负载线都确定时，改变Ube从而改变Ib时，静态工作点只能在负载线上变化。

　　所有的固态机都有调整输出功率的功能，因此都要求改变表征载波功率的直流分量的同时，使表征调幅度的音频信号作相应的变化。数字式调幅中波发射机用数控电位器实现此功能时，使直流和音频按相同比例变化。

　　二、功率等级控制

　　发射机功率等级控制电路见图1.4.20，该电路可以看成最低电平优先输出门，当调试功率、功率等级、低功率、封锁禁止等电路没有给出控制信号时，由R154设定的电平8.3V从O点输出，这是O点输出的最高电平值，此时，发射机输出标称功率(对TS-03C而言为3kW)。当调试功率，功率降级、低功率，封锁禁止这几个控制电路之中的某一支路给出电平，其电平都低于8.3V，此时，相应的二极管导通，最低电平从O点输出，其余的二极管都截止，其控制电平也不被输出。功率降级电路只在10kW及以上功率等级发射机中使用。

　　TS-03C发射机的输出功率等级有三种，一是全功率，即发射机输出额定功率(或标称功率);二是低功率，一般情况下将其设置为额定功率的一半;三是调试功率，即可在0～全功率之间设置任意大小的功率等级，不论是在全功率状态，还是在低功率状态，均可进行调试功率设置。

　　1、全功率状态设置

　　如图1.4.15所示，在发射机面板上的低功率控制开关没合上时，控制器给出的低功率控制信号为低电平，功率控制电路中的N6B输出为高电平，VD10不导通;在调试功率控制开关断开时，VD12也不导通，此时功率控制输出电平为8.3V，发射机将工作于全功率状态、简言之，低功率开关断开，调试功率开关断开，也没有封锁、禁止和功率降级信号，则发射机被设置为全功率状态。

　　2、低功率状态设置

　　当合上控制面板上的低功率开关，发射机即设置为低功率状态。控制器中的功率状态锁存器(U227)相应的输出端将给出一个高电平，该高电平送到功率控制电路中的电压比较器N6B的反相输入端，比较器输出低电平，这个低电平通过导通的VD10使输出的功率控制电平降低(低于8.3V)，从而使发射机输出低功率。功率的大小由电位器R146调整，调整R146，可改变电阻网络的分压值，也即改变了输出电平值，一般情况下，调整R146使低功率状态时的输出功率为全功率的一半。

　　3、调试功率状态设置

　　该功率状态的设置由调制推动器面板上的脉宽调试电位器完成，该电位器带有一个联动开关K，旋动电位器，使开关合上，发射机即为调试功率状态。当发射机工作于全功率或者半功率时，只要合上这个开关K，即可对输出功率进行实时连续调整，可监视机器面板上的入射功率表，使发射机工作于我们需要的任意功率等级。

　　图1.4.15中，电容器C14用于消除开关K合断时的暂态冲击影响，D13E用于给出调试功率状态指示电平输出，在调试功率状态下，控制/监测器面板上的低功率指示绿灯将不停地闪烁。

　　三、功率自动补偿(APC)电路

　　功率自动补偿电路由V10、V11及相关元件组成。由于发射机的主电源电流很大，难以采用稳压电路对主电源进行稳压，所以，当主电源电压(以下简称主电压)随着外电发生变化时，发射机的输出功率也要发生变化，补偿电路的作用，就在于解决这个问題。

　　补偿的基本原理是:当主电压随外电升高时，功率控制电路输出的直流电平降低，调制推动器输出的调宽脉冲宽度变窄，抑制输出功率因主电压的升高而增大。当主电压随外电降低时，则功率控制电路输出的直流电平升高，调制推动器输出的脉冲宽度变宽，抑制输出功率因主电压降低而减小。

　　如图1.4.15所示，主电压采样的样值电压由小盒的15脚输入，主电压为标称值时，其值为-14V。晶体三极管V10接成共基电路，这样R71、V10、R56构成了对-14V、+15V两个电压的分压电路，正常情况下，V10的集电极电压为9.6V，发射极电压为0.6V。当主电压绝对值增大时，V10-C极电位降低;当主电压绝对值减小时，则V10-C极电位上升。晶体三极管V11为射极输出器(共集电极电路)，在主电压绝对值增大时，V11基极电位降低，发射极电位也跟着降低，使输出的功率控制电平降低;当主电压绝对值减小时，则V11输出电平上升，使功率控制电平上升，从而达到在主电压变化时，自动调整输出功率的目的。在主电压正常的情况下，适当调整V11基极的电位器R150，使功率控制电路输出的直流电平为8.3V。VD14为箝位二极管，用于防止V11输出的直流电平过高而使输出功率超过额定值。

　　四、封锁、禁止电路

　　如图1.4.15所示，该电路由电压比较器N6C、N6D、三极管V8及相关元件组成。封锁信号来自控制/监测器的封锁电路，禁止信号来自控制/监测器的调制推动器监测及主、备切换控制电路。这两个信号均为高电平有效，即发生调制推动封锁(或禁止)时，信号为高电平，否则为低电平。这两个信号均送到比较器的反相输入端，其同相端接参考电平，由R45、R46分压提供，其值为7.5V。比较器的输出端接三极管V8，V8相当于一个可控开关，当V8-b为高电平时，V8关断;当V8-b为低电平时，V8导通。

　　电容器C27的作用是:当电位器R154接触不良时，防止因电阻的跳变，造成输出脉冲宽度的瞬时波动，同样是为了防止功放场效应管损坏。

　　五、保护电路

　　由高频电流过大音频限幅电路、-15V电源失缺音频封镇电路组成保护电路。该电路的作用非常明确，当功率合成器输出电流过大时，对音频调信号的正半周(即调制正峰)进行切削;当-15V供电丢失时，封锁调制推动器的音频输入信号。保护电路如图1.4.21所示。