王宏生

内蒙古新闻出版广电局东乌732台 内蒙古 锡林郭勒盟 026000

在使用较普遍的全固态PDM1kW 中波发射机及其各功能板或插件中，被冠以“控制”一词的有电源控制板、继电器控制板，以及本文中将要讨论的功率控制板。作为发射机控制系统的一部分，功率控制板承担的不仅仅是对发射机输出功率大小进行调整控制的功能，还承担了诸如对-72V 电压过高封锁指示、激励驱动不足的封锁指示、调制器无调制信号输出的指示功能。我们将结合图1 所示对其功率控制原理做一简要的分析。

图1 作为功率控制板的电路原理示意图，所示的并不是功率控制板的完整电路原理图，由于本文只是侧重于功率控制的逻辑分析过程，因此略去了部分电路，实际上在厂家提供的电路图纸中，如图所示的A 部分是由一个双运算放大器LF353 构成的缓冲放大射随器，该射随器为C 部分，即各比较器提供比较基准电压（实测值为4V）。B 部分也是由LF353 构成的放大单元，分别对来自定向耦合器的入射取样信号、激励驱动放大的-72V 的取样信号、激励驱动放大输出的调制信号的检测取样信号和调制器板输出的调制信号的取样信号进行调整放大。应该说明的是，各取样信号经调整放大输出后，均经过如图1所示的W1~W4电位器对输出量再进行调整。C 部分是由四比较器LM339构成的电压比较输出单元，分别对输入的四路信号电压与基准信号电压进行比较输出。D 部分是由两输入四与非门CD4011 组成的三个指示单元，分别对输入的-72V、激励驱动放大输出的调制信号和调制器板输出的调制信号工作状态提供实时指示。E 部分是一个由CD4011 构成的脉冲振荡器。特别说明的是，输入到功率控制板的各取样信号在输入到功率控制板之前，各取样信号已经在各自的工作单元进行了整流。各实测值如下:入射取样信号5V 左右，激励驱动取样信号27.6V，-72V就是-72V 没有变化，调制器板输出的调制取样信号为7.8V。因此，输入到功率控制板的取样信号均是直流电压形式的参量。综上且由图1 可知：整个功率控制功能的实现大体由各取样信号的放大电路、与基准电压比较部分、对各比较器输出信号的逻辑组合电路、步进式计数器、电子电位器和对各取样信号正常或异常的指示单元构成。由于各取样信号经比较器比较输出后，对应的是一组由与门和与非门构成的数字逻辑电路，这样就将较为复杂的模拟量分析变成了较为简单的数字逻辑过程分析，为我们进一步了解功率控制过程带来了一定的方便。在具体分析功率控制之前，需要先了解一下功率控制板用于功率控制的核心器件X9312的工作原理。

图1 功率控制板工作原理示意图

如图2 所示，X9312 通常被称为固态非易失性电位器。是一个包含99个电阻的单元阵列，每个单元之间和两个端点都可以被滑动的抽头点所控制，滑动单元的位置由片选端CS（7 脚）、上下移动控制端U/D（2 脚）和中间抽头控制端INC（1 脚）三个输入端控制，滑动端的位置可以被储存在一个非易失性的存贮器中，因而可以在下一次上电工作时被重新调用，具有持久保存数据的特点。具体是：片选端CS信号为低电平时，允许滑块移动，U/D 为高电平时，滑块向高端移动，为低电平时向低端移动，片选信号由低电平向高电平跳变时，并且INC 为高电平时，存储滑块的位置，掉电后下次再上电时依然保持该位置，片选信号CS 为高电平时保持现状，不允许动作，片选信号CS 由低电平向高电平跳变时，并且INC 为低电平时恢复初始状态，记忆点清除。常用的X9312 有以下几种型 号 ， X9312Z （1KΩ） 、X9312W （10KΩ） 、 X9312U（50KΩ） 和 X9312T （100KΩ）。其分辨率计算方法为：以其最大电阻值除以99，如X9312U 的每个抽头间的电阻值为50K/99=505Ω。

图2 X9312工作原理示意图

功率控制板对发射机输出功率的控制分为功率正常和不正常二种状态。下面我们对发射机在这二种状态下工作时，功率控制板对发射机输出的功率控制过程做一简要分析。

1.发射机功率正常状态下，也就是各取样信号大小均在设定范围内时，即各取样信号经与比较器基准电压（4V）比较后均输出低电平，则X9312 的片选端CS 应处在高电平，同时中间抽头控制端INC 也应处在高电平的状态。由X9312 工作原理可知，此时X9312 应处在所谓的待命状态，其输出的功率控制电压则为其非易失性存储器中存储的中心抽头滑块所处位置的电压。

2.发射机功率不正常时，即功率控制板输入的取样信号超出设定值时，X9312 对输出功率的控制情况如下。以入射取样电压低于设定值为例：当输入到比较器反相端的电压低于比较器正相端4V 电压时，比较器输出高电平，该高电平经逻辑组合电路使输入到X9312 片选端CS（7 脚）的电平为低电平，使X9312 处于选通有效状态。同时，INT和U/D端口分别处在中心抽头滑块允许向高端移动状态。此时，X9312将按图1 所示的步进式脉冲振荡器输出脉冲串的控制下，不断增大其输出功率控制电压，直至达到发射机功率的设计输出值。此外，W4 为带刻度的多圈电位器。顺时针旋转时输出电压增加，逆时针旋转时输出电压减少，其输出电压在0~10V 间可调。此电压送至调制器板的J2_1作为功率控制电压，当顺时针旋转时可以观测到PA 盒的工作电流上升，逆时针旋转时PA 盒的工作电流下降。正常工作状态时此电位器置于固定状态，不需频繁的调制。至于诸如对-72V 电压过高封锁与指示，激励驱动不足的封锁指示，则如图1 中D 所示，如当激励驱动放大不足时，其对应比较器输出高电平，该高电平将使对应LED显示红色，发出对应的告警指示。