其木格

內(nèi)蒙古新聞出版廣電局610臺(tái)　內(nèi)蒙古　呼和浩特市　010050

1　概　述

隨著微電子芯片技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)向小型化、智能化、高速大容量的方向迅速發(fā)展，最終取代模擬傳輸信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器是一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的接口器件，通過(guò)取樣、保持、量化、編碼四個(gè)步驟完成模數(shù)轉(zhuǎn)換。其中，取樣和保持是利用同一個(gè)電路連續(xù)完成，量化和編碼是在轉(zhuǎn)換中同時(shí)實(shí)現(xiàn)，且它們所占的時(shí)間是保持所用時(shí)間的一部分。A/D轉(zhuǎn)換器的工作電源不僅給電路提供工作電壓，同時(shí)參與電路保護(hù)和故障檢測(cè)過(guò)程。本文以ZTD10KW-Ⅱ數(shù)字調(diào)幅廣播發(fā)射機(jī)為例，對(duì)A/D轉(zhuǎn)換板的供電由低壓電源分配板的±22V、+8V送入，經(jīng)穩(wěn)壓輸出±15V、+5V作為A/D轉(zhuǎn)換板的工作電壓供電路使用進(jìn)行分析。

2　工作狀態(tài)分析

2.1?。?5V工作狀態(tài)分析

由電源分配板送來(lái)的非穩(wěn)壓電壓－22V經(jīng)三端穩(wěn)壓器輸出一個(gè)供給本電路使用。在N20C比較器的反向端輸入一個(gè)由R8、R39疊加電壓U反=0.94V （U反 =（5＋15）/(R8＋ R39)R8－15v=0.94V），同相端參考電壓為U同=1.25V。

當(dāng)-15V穩(wěn)壓輸出正常時(shí)，在N20C比較器的反向端疊加的電壓為U反=0.94v時(shí)，低于比較器同相端的參考電壓U同=1.25V。此時(shí)，N20C比較器輸出高電平為＋5V使V2導(dǎo)通，發(fā)射極電流Ie為2.3mA（Ie≈IC=（5v-Ubc）/R48），集電極電流IC約為2.3mA,集電極輸出電壓UC為－9.1V（UC=2.3mA×R50-22V），即為X7-7輸出端開路時(shí)的工作電壓。當(dāng)X7-7輸出端顯示電路板時(shí)，工作電壓將下降為－7V，此時(shí)A/D轉(zhuǎn)換板-15V電壓檢測(cè)處于正常不關(guān)功放狀態(tài)，并顯示正常綠燈亮。如圖1所示。

圖1　A/D轉(zhuǎn)換板-15V穩(wěn)壓正常輸出電路圖

－15V沒(méi)有或低于某值時(shí)：設(shè)某值為UX,可以根據(jù)運(yùn)算公式算出其值，＋5V電壓和UX電壓在N20C比較器反向端疊加電壓U反≥同相端的1.25V，使N20C比較器輸出低電平V2截止，－22V經(jīng)R50到V2集電極，這是顯示板端子X7-7開路時(shí)的電壓。

當(dāng)X7-7接顯示板－15V檢測(cè)電路時(shí)，該電壓降為－20V左右，去顯示板進(jìn)行－15V故障關(guān)功放和非鎖存紅燈顯示。在推算上可根據(jù)U反=(5＋UX)/(R8＋R39)R8－UX≧1.25V，可算出－15V故障轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)電壓UX為－13.5V。

當(dāng)－15V穩(wěn)壓輸出在－13.5V以下時(shí)，N20C比較器的反相器電壓高于同相端的1.25V，N20C比較器輸出低電平、V2截止，－22V經(jīng)R50到V2集電極送到顯示板進(jìn)行－15V故障保護(hù)和故障顯示。如圖2所示。

圖2　-15V沒(méi)有或低于Ux時(shí)保護(hù)關(guān)功放圖

2.2　+15v工作狀態(tài)分析

電源分配板送來(lái)+22V非穩(wěn)壓電壓，經(jīng)保險(xiǎn)到+15V三端穩(wěn)壓N2的1腳，3腳輸出+15V穩(wěn)定電壓供給本板使用。+15V穩(wěn)壓電壓還經(jīng)R2、R3分壓為3.1V到比較器N20A的同相端，與反相端參考電壓2.83V進(jìn)行比較。

當(dāng)+15V穩(wěn)壓輸出正常時(shí)，比較器N20A在1腳端輸出高電平（輸出為集電極開路門），此時(shí)+22V電壓通過(guò)R50送到顯示板A32的A/D板+15V電壓檢測(cè)比較器的反相端，為+15V工作正常不保護(hù)。

當(dāng)+15V沒(méi)有或低于13.7V時(shí)（同上計(jì)算），在比較器N20A同相端分壓值低于反相器參考電壓2.83V值，比較器N20A1腳輸出低電平，到顯示板A32關(guān)功放和非鎖存A/D轉(zhuǎn)換板出現(xiàn)+15V故障紅燈。

根據(jù)電路圖3分析，R50是比較器N20A輸出級(jí)的集電極供電電阻。R41為正反饋電阻，它提供較小的正反饋電壓，使比較器產(chǎn)生滯回比較功能，輸出高電平時(shí)正反饋使同相端輸入電壓增加，工作時(shí)允許同相端電壓略低一些才保護(hù)。輸出低電平保護(hù)時(shí)使同相端輸入電壓減小，恢復(fù)工作時(shí)同相端電壓要略高一點(diǎn)才能恢復(fù)正常工作，用做波形整形消除穩(wěn)壓輸出電壓波動(dòng)對(duì)比較器的影響。由于R41較大、R3較小，正反饋較小，產(chǎn)生的滯回電平也小。

2.3　+5V工作狀態(tài)分析

電源分配板的非穩(wěn)壓+8V電壓經(jīng)保險(xiǎn)送到+5V三端穩(wěn)壓器N16的輸入端，3腳穩(wěn)壓輸出+5V供本板使用。穩(wěn)壓電壓經(jīng)過(guò)R5和R6分壓為2.1V供給比較器N20B同相端，反相端參考電壓為1.87V。

當(dāng)+5V穩(wěn)壓輸出正常時(shí)，通過(guò)N20B比較器在2腳輸出高電平，這時(shí)在比較器輸出的+5V通過(guò)R49到顯示板A/D板+5V檢測(cè)比較器的反相端，為+5V正常不保護(hù)狀態(tài)。

當(dāng)+5V沒(méi)有或低于4.55V時(shí)，同相端分壓低于反相端1.87V，2腳輸出低電平到顯示板A32去關(guān)勸放和非鎖存A/D板+5V故障紅燈顯示。

在電路中其他器件的作用，R49是比較器N20B輸出級(jí)的集電極供電電阻。R42引入較小的正反饋，使比較器為滯回比較器，輸出高電平和低電平時(shí)的正反饋使同相端電壓產(chǎn)生滯回比較功能，用做波形整形，消除穩(wěn)壓輸出電壓波動(dòng)時(shí)對(duì)比較器的影響。VD11的作用是當(dāng)穩(wěn)壓輸出不正常的負(fù)電壓時(shí)對(duì)地箝位，使比較器輸出低電平關(guān)功放。VD3是穩(wěn)壓二極管，正常工作時(shí)不導(dǎo)通，當(dāng)穩(wěn)壓輸出電壓過(guò)高時(shí)導(dǎo)通，使比較器同相端電壓降低，保護(hù)比較器不被損壞。

圖3　A/D轉(zhuǎn)換板+5V穩(wěn)壓正常輸出電路圖

圖4　A/D轉(zhuǎn)換板+5V穩(wěn)壓正常輸出電路圖

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)A/D轉(zhuǎn)換的分析，可以明確轉(zhuǎn)換器的正常工作，對(duì)轉(zhuǎn)換電路的外接電源電壓的穩(wěn)定、變化有著比較高的要求。當(dāng)信號(hào)電壓變化低于參考電壓時(shí)，可以通過(guò)降低參考電壓的方式來(lái)提高轉(zhuǎn)換的分辨率，同時(shí)要調(diào)整電路中的二進(jìn)制電壓值使轉(zhuǎn)換穩(wěn)定與可靠。當(dāng)信號(hào)電壓有故障時(shí)，使A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換失常都可能造成發(fā)射機(jī)的損壞，因此，應(yīng)迅速關(guān)斷功放。A/D轉(zhuǎn)換器的工作電源不僅為電路提供工作電壓還具有檢測(cè)故障輸出顯示的作用。