扩音机的测试和调整(续)

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失真度的测试与调整

扩音机的失真度又叫非线性失真。它主要是由于电路中存在非线性元件所引起的。这时在输出信号中不仅有基波成分,还产生了新的谐波,使输出信号和输入信号的波形不完全一样,喇叭中发出的声音嘶哑,所以应定期测试扩音机的失真度,并经过调整使其达到规定指标。

失真度的大小,常用输出电压各次谐波合成电压的有效值与基波电压有效值之比来表示,其数值可以从失真度测试仪上直接读出。被测扩音机的失真度近似等于测得的总失真度减去音频信号发生器和失真仪本身的失真度。

1.测试方法:仪器连接见图8。将400赫和4000赫音频信号以额定电平分别输入至扩音机输入端,调整机架音量电位器,使输出分别均达到额定功率。按着失真测量仪的使用方法分别测出失真度即可,测试时间不应超过1分钟。如在此时间内不能测完,可去掉扩音机高压,间隔一段时间再测。如果失真仪与示波器所要求的输入电压低于扩音机的输出电压,可按前面所讲的办法制作一个衰减器。最后将测试数据填入表3失真度格内,以便分析衡量与规定指标的差别。

图1
图1 🔍原图 (689×315)

2.故障分析与调整:引起非线性失真的原因,多数是由于推挽电路工作不对称,或者是由于某些管子或阻容元件经长期使用数值发生变化,管子工作于非线性区。可借助示波器逐级观察输出波形,即在示波器Y轴输入电路串入一只0.1微法的电容器作隔直电容,由推动级开始逐级向前观察每级的输出波形,就能尽快判断出故障出在哪一级。如果能记住扩音机在正常工作情况下各级的电压或电流值,借助机架上的测量仪表或万用表就能很快查出具体故障点。

常见故障有:

①输入信号电压过高,引起过激失真。实际工作中,前级放大电路各电子管栅极输入信号电压(峰值)不应大于该级电子管栅极负偏压值。如果输入信号过高,应设法减小输入信号电压,或降低前级放大电路的增益。

②耦合电容器漏电。在无信号输入时,各电压放大级电子管栅极对地不应出现正电压,如果耦合电容漏电,前级的正电压通过耦合电容加到下一级栅极上,就会引起失真。应更换耦合电容器。

③高压电源输出端的泄放电阻阻值增大或开路,使直流电源内阻增大。此时输出直流高压受负载影响较大,就会引起输出信号失真。特别是前级与推动级的直流电压更应稳定,自无信号输出至满信号输出时,直流电压不应变化,否则就会造成失真。应更换上合适的泄放电阻。

④前级与推动级的自给偏压电阻变值,使电子管工作点发生偏移,也会引起非线性失真。应适当调栅偏压电阻,选择合适的工作点,使失真减小。

⑤推挽电路的负反馈网路不对称造成失真。这种故障较常见。TY250-1000型和GY2×275型扩音机使用时间较长以后,负反馈网路的元件容易变值和损坏。当电阻或电容断路时,扩音机就会出现灵敏度好像很高但严重失真的现象。应经常检查并更换掉不符合要求的元件。

③推挽管衰老,工作不平衡,也会引起严重失真。可采用更换新管子的办法试一试。

关于检查失真故障的办法,读者可参考本刊1976年第6期和第7期《怎样检修扩音机的声音失真》一文。

灵敏度的测试与调整

所谓灵敏度,即扩音机在额定输出时所需的输入信号电平,故也叫额定输入电平。

1.测试方法:测试线路的连接形式与测输出功率基本相同,因此在测输出功率时可以随时测出这项指标。先将被测扩音机音量控制电位器开到80%左右,再把音频信号发生器输出的1000赫信号加至扩音机所测输入通道,然后将信号电压由小至大逐渐升高,直到扩音机达到不失真额定输出功率。按下式算出输入电平,即为该通道的灵敏度。

输入电平(dB)=20lg\(\frac{实际输入电压U}{_{x}}\)伏标准电压0.775伏

2.调整方法:扩音机各输入通道在额定输出条件下,实测输入信号电平超过规定值,表明灵敏度低,机器增益不足;如低于规定值,表明灵敏度高,机器增益大。灵敏度低,会使输出功率不足;灵敏度过高,会产生过激失真。所以对这两种情况都要进行检修和调整。

①对于灵敏度低的故障,可参考前面已讲过的输出功率不足一节的内容检修和调整。为了尽快地查到故障部位,可用音频信号发生器给被测扩音机输入一额定音频信号,然后用毫伏表(或电子管电压表)测出输出端的信号电压。从第一级开始逐级测试,并按公式

A=\(\frac{实测输出电压值}{实际输入电压值}\)

算出电压增益(放大倍数)。这时哪一级放大倍数低就要仔细检查原因。在测试各级输出电压时,在毫伏表正端串接一只电容器(0.1微法),以免直流高压加到毫伏表上。

当然,采用上述方法时,要求平时要建立机器正常工作时各级增益的数据档案,以便检修时对照参考。一般说来,放大倍数低,可能是由于放大管衰老、负荷电阻变值、直流高压偏低、阴极旁路电容变质等造成的。

②如果灵敏度偏高,多数是扩音机深度负反馈网路有问题。例如TY250-1000型扩音机(见图 6),可检查C\(_{2}\)-6、C2-14是否断路,R\(_{2}\)-9~R2-13、R\(_{2}\)-26~R2-29是否阻值增大或断线。TY250—1000型扩音机未加负反馈时总放大倍数为K\(_{总}\)=2270,反馈系数为

β=\(\frac{R}{_{2}-3}\)440×10\(^{3}\)+R2-3

=\(\frac{1.5×10}{^{3}}\)440×103+1.5×10\(^{3}\)≈0.00345,

加上负反馈后的放大倍数为

K\(_{F}\)=K总1+β·K\(_{总}\)

=\(\frac{2270}{1+0.00345×2270}\)≈258,

比较K\(_{总}\)和KF两个数值可以看出,负反馈网路对整机增益的影响是很大的。

噪音电平的测试与调整

扩音机的噪声,指输出信号中与输入信号无关的分量,它是由机器本身产生的。

扩音机的噪声电平,一般用相对分贝数来表示,它的表示式为:

噪声电平=10lg\(\frac{P}{_{N}}\)P0(dB)

或噪声电平=20lg\(\frac{U}{_{N}}\)U0(dB)

上式中P\(_{N}\)为噪声功率;P0为额定输出功率;U\(_{N}\)为噪声电压;U0为额定输出电压。

1.测试方法:测试扩音机的噪声电平时应该采用感性负载,测试电路见图9,图中B为1:1变压器,其功率容量应等于或大于扩音机的输出功率。开机后,由音频信号发生器输出1000赫信号送至扩音机输入电路(可分别从话筒、拾音插孔输入),调节扩音机音量电位器,使输出电压达到额定值。然后保持扩音机工作状态不变,去掉输入信号,此时输出端毫伏表上的读数就是噪声电压U\(_{N}\)。根据上面讲到的计算公式,就可以求出噪声电平了。

图2
图2 🔍原图 (614×224)

噪声电压一般很小,只有用毫伏表才能测出来。但额定输出电压U\(_{0}\)数值较大,用同一只毫伏表测量时,必须注意及时改换电表量程,以防止烧坏毫伏表。毫伏表上指示的噪声电压如果不稳定而时高时低,可取噪声电压的平均值。

2.噪声电平的调整:扩音机如果有交流声,也表现为噪声电平升高。可关闭音量电位器,如果仍有交流声,多数是由于滤波电容器容量不够所引起,尤其次高压滤波电容更容易出现这种毛病。可并联上一个同样数值的好电容器试一试,如果故障消除,则换上新电容器即可。

检修和调整时,为了尽快缩小故障范围,可由前级(话筒放大级)开始,逐个拔掉电子管,拔到哪一级故障消除,故障就出在那一级。常见故障有:

①话筒放大管屏蔽不良,受外界干扰引起噪声。应加屏蔽试验。

②话筒与其它电压放大级的耦合电容位置不适当,受外界干扰引起噪声。可增加屏蔽或改变位置试验确定。

③电子管管坐绝缘不良,加直流电压后产生电弧,引起干扰噪声。可更换管坐或清洁处理,以提高绝缘性能。

④话筒放大管热噪声干扰。可降低电子管灯丝电压,减小电子冲击噪声。一般可在灯丝电路中串接2欧左右的电阻降压。

⑤各放大级电路接地点选择不当,产生噪声干扰。一般说来,各放大电路接地点应靠近本级电子管阴极,其具体接地位置可在试验中确定,最好使每一放大级接地在一点。

⑥电源变压器的隔离层不接地,交流电源中的噪声串入电路发生干扰,产生噪声。应将隔离层接地。

⑦话筒变压器位置不当,产生干扰。应加装屏蔽罩,并试验选择一个比较好的位置。

⑧灯丝电路中并接的交流声平衡电阻未调准或断线。应重调平衡电阻,并检查电阻或有关电路是否断线。若有断线,应焊好。

⑨元件焊接不好,接触不良,特别是高压电路部分,当加工作电压后,产生电弧就会引起噪声。应检查元件,重新焊接好。

有关噪声产生的原因及检修调整方法,读者也可参考本刊1976年第11期《有线广播中杂音产生的原因及检修》一文。

输出电压调整率的测试与调整

输出电压调整率(稳定度)是定压输出扩音机的重要指标。它表示负反馈电路的作用和反馈量的大小。

1.测试方法:输出电压调整率,是以空载输出电压U\(_{m}\)与额定负载时的额定输出电压Uo之比来衡量的,即:

输出电压调整率=20lg\(\frac{U}{_{m}}\)Uo(dB)。

测试线路和测频率响应一样,见图4。首先根据电路要求的输入电平,由音频信号发生器送入400赫或1000赫信号电压,调整扩音机音量控制器,使输出电压在额定负载下达到额定值U\(_{o}\)。其它条件不变,将负载电阻增大到额定负载电阻的2倍,测出此时输出电压Uo'。U\(_{o}\)与Uo'应符合下述关系:

\(\frac{U}{_{o}}\)'uo<1.35(约2.6dB)。

若大于1.35倍,说明扩音机电压调整率不好,达不到定压输出的要求,这时不能做空载测试,以防止损坏扩音机。若小于1.35倍,则可去掉负载电阻,进行空载试验。测出空载电压U\(_{m}\),填入表3内,并根据公式计算出输出电压调整率。实际应用中,可根据UmU\(_{o}\)之值直接查分贝表求得。

2.调整:

①空载输出电压与满载输出电压之比远大于1.35倍。主要原因是深度负反馈电路不起作用所致。应检查深度负反馈网路中的电容、电阻、接线等是否断路或短路。查明原因,进行修复即可。

②空载输出电压与满载输出电压之比高于1.35倍。原因可能是深度负反馈网路中的电阻阻值增大、电容容量减小或接插件接触不良等使反馈量减小,致使增益提高,稳定度达不到要求。应更换变值元件。

过负荷电流的测试与调整

TY250-1000型和GY2×275型等大型扩音机,为了防止过荷时损坏功放管和高压整流元件,都装有过荷保护继电器。当由于输出变压器或负载短路使功放管屏极电流超过一定值时(即过荷保护电流值),继电器准确动作,切断高压,从而起到保护作用。过荷保护电流值调整得太大,起不到保护作用;调整得太小,保护继电器动作太频繁,使用起来又很不方便。

1.测试方法:测试线路与测频率响应一样,见图4。用音频信号发生器给扩音机送入一个1000赫信号,调整音量电位器,使扩音机输出额定功率,此时功放管总屏流应为380毫安左右。逐渐增大输入信号,使功放管屏流超过额定值时的30%(约500毫安左右),过负荷继电器此时应动作,控制高压继电器切断高压电源。

如果增大输入信号,功放管总屏流达不到500毫安,可把负载电阻减小,然后再逐渐增大输入信号,使功放管总屏流达到500毫安。此时观察过荷继电器是否动作,如果在500毫安左右动作灵敏,即为正常。

2.调整方法:如果功放管屏流超过500毫安时继电器仍不动作,对于GY2×275型机来说,可调整R\(_{2}\)-17;对TY250-1000型机来说,可调整R3—5。R\(_{2-17}\)和R3-5为分流电阻,它们阻值增大时分流电流减小,就会提高保护电路的灵敏度。

如果功放管屏流在小于500毫安时继电器就动作,可把分流电阻的阻值减小,就可以降低保护电路的灵敏度。

如果通过上述调整后过负荷继电器仍不动作,或者动作很不灵敏,可检查过负荷继电器线圈是否断线,接点是否清洁,分流电阻是否短路。TY250—1000型机过荷继电器的弹簧调整不当,也会出现上述现象,这时可适当调整弹簧的松紧度。如果上述几个地方均无毛病,继电器动作仍不正常,可检查稳流电容C\(_{2}\)-7(GY2×275型机)和C3-4(TY250-1000型机),此电容击穿或漏电,继电器就不能动作。若此电容失效,音频电流的脉冲会使过负荷继电器动作,影响广播机正常工作。(龙广具)