某电视调频转播台，转播调频广播节目10余套，每套调频不可能都配备备用发射机，为了达到“不间断、高质量、既经济、又安全”广播电视安全播出工作总方针的要求，除了几套重要保障频率频道单独配备备机外，其余频率频道采用“N+1”备机播出方式，即多套节目采用一台备用发射机。该发射机是调频全频段发射机，通过调整激励器的频率，可以实现对调频广播每套发射机的应急备份。
1．问题提出
调频“N+1”备机作为应急备用发射机，是在某一频率发射机发生故障时，能够尽快开启，以最大限度减少该频道的停播时间，从而保证安全播出。可是其一该机配备的RVR数字激励器，在发射机开机指令发出后，需要长时间自检；其二为满足对多套调频频率的备份．有时需要更改其发射频率，就要对激励器菜单逐级对应修改参数。从开机指令发出到完成频率更改、信号源更改直至发射机稳定功率输出，一个熟练的技术人员操作至少需要1分钟。我们知道广播电视频率频道停播3分钟为重大事故，值班人员在监控机房从发现发射机故障，然后到发射机机房开启备机，期间也需要1分钟左右，再加上前述开机所需时间，如果稍有不慎判断失误、动作迟缓很容易造成重大停播事故。
2．备机简介
我们配备的备机是同方吉兆生产的GMEIF33C/49/20调频全波段3kW全固态发射机，激励器采用意大利进口的RVR PTX30LCD/S激励器，功放采用2组功放合成输出，功放电源采用3组HX2KVH01-50V航星电源并联输出。其采用大屏触摸屏操作面板，包括开关机、整机入射功率、反射功率、各电源模块的电压电流情况、各功放单元的工作情况等都可以在触屏内操作和查询。整机设计时尚美观、运行指标稳定优异。
3．解决办法
应急备机是在主机故障情况下，能够快速投入使用，为了达到这种要求，我们利用现有条件进行技术改造。现有一台淘汰SETI UTX18调频激励器，其工作稳定、性能优异，只是被数字激励器所取代。该激励器为调频全频道激励器，最大输出功率20W，面板有锁相LOCk、驻波比VSWR、限幅Limiter指示灯，还有信号调制度INTUT LEVEL、调制方式MODE、测量ME-TER旋钮和一块多功能模拟指针表（指示功率、信号幅度等）。该激励器启动速度快，因为不是数字激励器，所以无需自检，只要锁相成功即可输出功率。面板没有工作频率显示，其频率采用拨码方式控制和修改，改频相对比较慢。为了能实现快速改频，并能直观显示其工作频率，我们对其进行以下技术改造，代替原有激励器即可。如图1所示，上部为技术改造完成后的SET1激励器，下部为原配RVR激励器。
技术改造的内容
SETI UTX18激励器频率更改采用拨码电路，左半部分为正面，右半部为对应反面。一共有两组共16个开关，开关的截止和导通模拟出高低电平。开关置ON导通时为低电平，相当于逻辑0；开关置OFF断开时为高电平，相当于逻辑1，对应每四位二进制数进行4位十进制编码，对应数字0~10。第一组拨码SWT1的4一1开关编码后对应频率x10kHz挡；8～5开关编码后对应频率x0.1 MHz挡；第二组拨码SWT2的4～1开关编码后对应频率xlMHz挡；8～5开关编码后对应频率x10MHz挡。如需将激励器的频率改为103.6MHz，则x10MHz挡对应为数字10，则SWT2的8～5拨对应二进制码1010，同理x1MHz挡对应数字3则拨0011，x0.1MHz挡对应数字6则拨0110，x10kHz挡对应数字0则拨0000。拨码频率固定后通过分频器和锁相稳频电路产生和拨码数字相同的频率来调制音频信号，最后通过放大电路放大输出。
通过以上胼述可知，每次改频都要修改多个拨码开关，虽然四位十进制编码表在拨码开关旁已经标注，但相当繁琐，有时难免出错造成严重后果。为了能直观看到发射频率，而且能快速改频，我们采取如下方法：
一是加装一电路能快速模拟出改频所需的高低电平，从而实现快速改频；二是增加LED频率显示电路，能实时显示激励器工作频率，更好地保证所改频率正确。
1．技术改造原理图
所加装电路原理图如下图所示。该原理图是用Multisim仿真软件模拟形成的。
2．快速编码电路
(1)编码电路各器件功能
编码电路由U1~U7、R1~R3、K1~K3等组成。各器件功能如下：
U1~U3为74LS147，74LS147是一个10线-4线8421 BCD码优先编码器。其真值表如表1所示。其中第⑨脚NC为空。74LS147优先编码器有9个输入端和4个输出端。某个输入端为低电平“0”时，代表输入某一个十进制数。当9个输入端全为高电平“1”时，代表输入的是十进制数0。4个输出端映射输入十进制数的BCD码编码输出。74LS147优先编码器的输入端和输出端都是低电平有效，即当某一个数据输入端低电平0时，4个输出端就以低电平0的输出其对应的8421 BCD编码。当9个输入全为l时，代表输入十进制数0,4个输出也全为1，代表十进制数0的8421BCD编码输出。输入端从0～9其优先级越来越高，优先编码器当输入端有两个或两个以上为低电平时，电路只对其中优先级别最高的输入信号进行编码，比如输入端8和9同时置低电平，此时只对9进行编码。
K1、K2、K3在实际应用中，用旋钮开关代替以实现快速切换，其中K1、K2为10挡，K3为3挡，它们中心抽头接地。每组有一个空挡，当开关旋至空挡时．74LS147的1～9全部置高电平，即相当于对数字0编码。使用旋钮开关可以实现快速切换和编码。K1开关控制x0.1MHz挡编码数字，K2开关控制x1MHz挡编码数字，K3开关控制×10MHz挡编码数字。
U4—U6为六非门电路74LS04，其真值表如下表所示。每个74LS04由六个非门电路组成，当某一输入端为低电平时，其对应输出端为高电平；当某一输入端为高电平时，其对应输出端为低电平。
U7为四二与门电路74LS08，其真值表如理表所示。由真值表可以看出，当一组与门的两个输入端全为高电平“1”时，其输出也为高电平“1”，当输入端只要一个输入端为低电平“O”时，其输出就为低电平“0”。
R1～R3为10kΩ排阻。在数字电路中由于集成电路的电流都比较小，可以把电阻集成起来做成排阻，这样既美观又节省空间。排阻形式有两种：一种是排阻一个端脚为公共端，其与其他各脚均为额定阻值，如RI~R3：另一种是排阻每相邻两脚为额定阻值，其余互不相通，如电路中的R4~R7。R1～R3为开关置“0”
接地的限流电阻，同时也是U1~U3输入高电平时的上拉电阻。
(2)编码电路原理分析
旋钮开关K1十挡分别接地，对应数字0～9，通过U1进行编码，输出其对应的8421 BCD反码，再经U4反相器取反，形成标准8421逻辑码。由X1接口DCBA输出接至对应拨码开关SWT1的8—5上端，将SWT1拨码开关8～5固定置OFF，这样拨码开关的高低电平将由K1编码控制，也就是说Kl控制x0.1MHz挡，实现对该挡0～9的快速编码。同理将X2接口DCBA与拨码开关SWf2的4～1上端对接，再将SWT2的4～1固定置OFF．这样K2、U2、U5就可以实现对xlMHz挡0—9的快速编码。
我们知道，调频广播的频段是87MHz~108MHz．也就是说对应X10MHz挡只能有8、9、10三个数，因此K3只对U3的8、9和0进行编码．U3的1～7输入端固定置“1”，当对0进行编码时，也就是要进行进位编码，进位的实现由U7实现，其逻辑功能在前面已经论述过。在对8、9、10进行二进制编码时，它们的前两位是相同的即二进制码“10”：第三位“B”当对10编码时为“1”，对8、9编码时为“0”，因此可以用U7的输出来实现：第四位“A”因为对十进制数10编码和对十进制数0编码输出一致，所以直接用U3和U6输出的“A”即可。因此电路图中X3接口的BA与拨码开关SWT2的6、5上端对接，再将SWT2的8～5分别置：OFF、ON、OFF、OFF．这样K3、U3、U6、U7就可以实现对xlOMHz挡8、9和10的快速编码。
在调频广播中，频道的划分没有精确到x10kHz挡，所以对该挡只需要全部置ON，即SWT1开关4—1固定置“0000”即可，无需额外再去编码。
3．实时显示电路
(1)显示电路各器件功能
显示电路由U8 ~U11、R4～R7、U12～U15等组成。各器件功能如下所述：
U8～U11为7段显示译码器74LS248，其输入输出真值表如下表所示。其输入的是8421BCD码，输出的是能驱动共阴极7段显示器的高低电平信号。有4个输入端，分别为DCBA和一些控制输入端。7个输出端分别是a、b、c、d、e、f、g。这类译码器全称为BCD 7段译码器/驱动器。
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