摘 要：文章主要介紹和分析DX-200機AD轉換板的AD轉換器和ADPAL電路PAL22V10的a基本原理，寫出了ADPAL電路的邏輯方程式，并介紹了用GAL22V10代替PAL22V10的操作方法。

關鍵詞：模數轉換器；ADC00305；可編程邏輯器件PLD；PAL22V10；GAL2210

前言

DX-200數字調幅中波廣播發(fā)射機的AD轉換板電路是該發(fā)射機重要組成部分，其ADPAL邏輯電路是AD轉換板的難點，分析該電路有助于掌握AD轉換板的原理。下面主要就AD轉換器ADC00305芯片和ADPAL芯片PAL22V10的工作原理進行簡要分析。

1 AD轉換器ADC00305

ADC00305芯片是一片專用12位高速模數轉換器。由于該芯片主要用于軍品，本人無法找到該芯片的內部電路和詳細資料，其主要技術參數如下：

（1）分辨率：12位。

（2）線性誤差：1/2LSB。

（3）單通道輸入，輸入電壓0～5V或0～10V。

（4）轉換時間：528nS。

（5）最大功耗：2600耗瓦。

（6）12位二進制輸出。

（7）內部帶采樣/保持器。

該芯片由ICL-DDC公司和AD公司生產，芯片引腳圖如圖1所示。該芯片內置時鐘電路和參考電壓源，采用“閃爍”轉換技術。輸入范圍可通過連接輸入引腳到芯片上指明范圍引腳來選擇。數字輸出在狀態(tài)輸出跳變到不忙狀態(tài)后更新，并在下次轉換更新前有效。所有數字輸入和輸出與TTL兼容。

ENCO為啟動轉換輸入端，其脈沖上升沿啟動轉換。經過528 nS 后轉換結束，轉換后數據在總線BIT1～BIT12準備好，并在RDY腳輸出一個寬度為140nS低脈沖，用于鎖存轉換器輸出數據。RDY為數據準備端，低電平有效。

2 ADPAL芯片PAL22V10

控制AD轉換器工作電路由一片ADPAL芯片PAL22V10構成。PAL22V10是可編程陣列邏輯芯片，它采用了可編程的“與”陣列和固定輸出的“或”陣列結構，其結構圖如圖2所示。PAL22V10有22個輸入端（包括12個輸入和10個反饋輸入端）和10個輸出端，每個可編程門陣列可對44個輸入任意編程，固定或陣列單元輸入端為8個到16個不等。1腳為時鐘/邏輯兩用輸入端。所以PAL器件可代替組合邏輯電路和時序邏輯電路。PAL是一次性寫入器件，并有熔斷加密功能，使一般編程器無法讀出其熔絲圖。

3 AD轉換板的基本原理

圖3為DX-200發(fā)射機AD轉換板簡化原理圖，它主要由AD采樣脈沖輸入電路、分頻器、載波檢測、電源故障檢測、模擬輸入緩沖電路、ADPAL電路、AD轉換器、輸出鎖存、輸出緩沖、輸出控制、大臺階同步和輸出檢測等電路組成。

AD采樣脈沖輸入電路將正弦載波信號整形為TTL電平的方波信號。分頻器為可選擇2分頻電路，對上述方波信號進行可選擇2分頻（當載波FC>820KHz時，跳線設置采樣頻率FCLK=1/2FC，以保證ADC00305的轉換速率要求）。載波檢測電路用于載波取樣，當載波正常時，Q6導通，由于放電時間常數遠小于充電常數，故正常輸出為低電平（CARDET=0）；否則，無載波時輸出為高電平（CARDET=1）。電源故障檢測電路用于檢測+15V、+5V、-15V和-5V電源是否均正常；正常時，SUPERR=1；當任何一路電源故障時，SUPERR=0。ADPAL電路電源和電源故障檢測部分電路電源由+5VB電源提供。

圖3為ADPAL引腳定義圖。其定義如下：

（1）CLK：采樣時鐘輸入和邏輯輸入。

（2）RDY：DATA READY（數據準備）信號。

（3）LDOPUT：LOAD OUTPUT（數據鎖存輸出）信號。

（4）SUPERR：SUPPLY ERROR（電源故障）信號輸入。

（5）COVERR2：轉換錯誤輸入。

（6）CARDET：載波檢測信號輸入。

（7）ENCO：START ENCODE（開始編碼）信號輸出。

（8）DSTB：數據鎖存脈沖輸出，其輸出反相為DATA STROBE 信號。

（9）RFMUT：為射頻封鎖輸出，輸出反相為RF MUTE信號。

（10）COVERR1：轉換誤差輸出，其輸出反相為CONVERSION ERROR-L 信號。

輸出邏輯方程如下：

ENCO=CLK*SUPPERR；

DSTB=/LDOPUT*/COVERR1* DSTB

+/O23*/O22/*/3*/19；

RFMUT=CARDET+O20；

O17=CLK*O17+CLK*/RDY；

O18=RDY*O18+CLK*/O17；

CONVERR1=CARDET+O21；

O20=CARDET+/SUPPERR

+O23+O22+O18；

O21=CARDET+/COVERR2*COVERR1

+O23+O22+O18；

O22=/O23*O22+O18；

O23=O22*/O18；

4 用GAL22V10代換PAL22V10

通用邏輯陣列GAL（Generic Array Logic）是美國晶格（LATTICE）半導體公司在總結多種PLD經驗的基礎上于1985年研制成功的。它是最新一代PLD，具有在一秒時間內完成芯片的電擦/寫和加密功能，并且可重復地對每個輸出宏單元隨時進行任意修改其規(guī)定的組態(tài)和功能。它徹底排除了PAL一次編程終身給用戶使用的靈活性帶來的極大限制，以及對不同功能邏輯電路需要不同PAL型號的缺點。

目前市場上銷售的GAL器件可分為兩大類，第一類是陣列結構和PAL完全兼容，即“與”陣列可編程，“或”陣列固定，并且又增加了獨特的“輸出邏輯宏單元”結構，此類芯片是GAL16V8、GAL16Z8、GAL20V8和GAL22V10。第二類是“與”陣列和“或”陣列均可編程。

使用可編程器件應用軟件有ABEL、CUPL、PALASM2和FM等。我曾經使用過DOS操作系統(tǒng)下的ABEL和CUPL軟件對GAL器件進行編程，均可以通過，但使用不方便。目前PROTEL98和PROTEL99版EDA軟件均支持PLD器件編程。使用CUPL語言。它具有編程界面豐富、支持器件多和編譯方便的特點，是一個很好的WINDOWS操作系統(tǒng)下PLD編程語言。

下面介紹用GAL22V10代替PAL22V10芯片的方法。首先用PROTEL98或PROTEL99中的PLD軟件輸入按照CUPL語言格式輸入引腳定義和邏輯方程等，使用編譯命令產生*.JED熔絲文件；然后使用寫入器把*.JED熔絲文件寫入GAL22V10芯片中，目前市場上EPROM寫入器大都支持GAL器件的編程寫入功能。

5 結束語

DX-200發(fā)射機使用了很多PAL22V10芯片，通過維護、實踐和仔細認真分析，如果我們很好地掌握了各板電路原理，編寫出每塊PAL2210芯片的邏輯方程，就可以用GAL22V10代換。這將為我局廣播安全播出工作提供了可靠的保障。

參考文獻

[1]朱世鴻.可編程邏輯器件PLD實用設計技術[M].電子工業(yè)出版社，1994.

[2]TECHNICAL MANUAL POWER BLOCK DX200PBW[J].HARRIS CORPORATION，1995.

[3]趙保經，羅振侯，范敏，等.A/D和D/A轉換器應用手冊[M].上?？茖W普及出版社，1995.

作者簡介：江燕，國家廣電總局561臺工程師。