DM-10A型中波广播发射机一例A/D转换故障排除

2016-10-11图雅

西部广播电视 2016年15期

关键词：模拟信号低电平高电平

图雅

图雅

（作者单位：肃北广播转播台）

通过中波广播发射机一例A/D转换板故障排除的过程，简单归纳一些有效排除故障的方法、途径

广播发射机；A/D转换；采样；示波器

1　概述（A/D转换的基本原理）

A/D转换的基本原理，把时间上连续的模拟信号转换成时间上离散的数字代码的过程，就叫A/D转换，其过程由采样、保持、量化和编码四个步骤。电路上实现的方法有很多，主要分为直接和间接两类。在DAM中波广播发射机中使用的A/D转换型号为AD1671，它是美国模拟器件公司生产的12位高速A/D转换器，转换时间小于800 ns，数据采集频率可达1.2 MHZ。其简单工作时序见图1。

图1中ENCOD为A/D转换的启动信号，在ENCOD的上升沿模拟信号被采样并开始一个A/D转换周期。DAV是采样结束信号，DAV的上升沿标志着一个A/ D转换信号的结束，可用它作为锁存信号将数据写入外部数据锁存器。在DAV信号的下降沿，模拟信号被允许进入采样保持器，而在DAV信号的上升沿，模拟信号被保持，等待一个新的A/D转换周期的开始。ENCOD信号的上升沿应在DAV信号的上升沿之后20 ns，以此避免ENCOD信号的上升沿在A/D转换过程中对数据产生干扰。

图1　AD1671的简单工作时序

图2　DAM10A型中波广播发射机A/D转换具体应用电路简图

DAM10A型中波广播发射机A/D转换具体应用电路简图见图2，其基本原理为，AD1671模拟输入电压范围是0到5伏，输入的采样脉冲宽度为20至50纳秒。比如模拟输入电压是0伏时，其输出的数字量是“000000000000”，当输入为5伏时，其输出为“111111111111”。模拟信号在AD1671的23脚输入，采样脉冲在17脚输入。DAV信号在16脚输出。图中K1、K2为延时器。经K1延时的DAV信号有三路，一路送到转换检测电路，用于检测A/D转换的正确与否，一路经K2延时用于外部锁存器N1、N2的数据写入，三路送至调制编码板。NI、N2是具有公共时钟和复位的8D触发器，用来锁存A/D转换器来的数字信号，输入D端是12bit的数字信号，而其输出通过缓冲器送到调制编码板作为功放模块的开关信号，去关/断功放模块。

2　故障现象与分析

故障现象，机器正常工作期间偶尔机器面板指示A/D转换错误，无载波无功率。调出微机面板故障记录也显示是A/D转换错误。连续观察几个月后发现发生这故障的几率提高，已影响了正常安全播出。初步判断是A/D转换故障。

故障检查方法，一般分为外观检查和测量检查两类。而外观检查的方法主要有看、听、嗅和摸等；测量检查是外观检查的深入，常用的有电压测量、电阻测量、电流测量和波形测量。此外，还有一种替换法，就是有可靠的元件替换怀疑有故障部件，也不失为一个有效的故障检查排除方法。对于这个故障，首先认真观察了故障现象及发射机各电压表、电流值表和指示灯，均没发现什么异样。所以把排除故障的重点放在了A/D转换板A32上。

A/D转换故障检测电路逻辑电路简图见图3。

图3　A/D转换故障检测电路逻辑电路简图

图3中来自A/D转换电路的信号，在A/D转换不正常时，是“A/D转换-L”低电平信号，送至N15A的“1”脚；采样信号监测信号是当采样频率过低或信号中断时，输出“时钟故障-低电平”信号，送入N15A的“2”脚，来至电源复位电路的信号，在发射机工作期间，+5 V故障时（没有电压）是低电平，该低电平使N14B等复位同时经N15C输出。

图3中N14B是双可再触发单稳态多谐振荡器，它有三个输入端，CLR为“清除端”，当CLR为低电平时单稳态电路不被触发，并保持稳态，当CLR由低电平到高电平转换时刻其上升沿可以触发，使单稳态电路由稳态转换为暂态（“Q”端为高电平“Q-”为低电平），INA为反向触发端（脉冲下降沿），当INA输入为高电平时电路保持稳态，由高电平INA由高电平到低电平转换时刻（下降沿）电路进入暂态。INB是正向触发端。N14B的“B”输入端接电源“高电平”，因此该单稳态触发器是脉冲下降沿触发。从15A-3送来的“转换故障-L”信号送到N14B的“A”输入端，该负脉冲的前沿（下降沿）触发N14B，“Q-”端输出低电平这个低电平送到N15B的5脚，同时N15A-3脚输出的低电平也送到N15B的4脚。N15B-6输出的“转换故障-L”要保持在10微秒以上。该低电平经N15C输出“清除低电平信号”，一路送到本板（A/D转换板A35）的数据锁存器清除锁存的数据，另一路送至调制编码版（A36），清除其数据锁存器数据，从而关闭功放模块，即停止发射机载波。

图3中，N11为显示驱动电路.N11的反相输入端6脚为设定的参考电压由15 V电压源分压得到，值为1.5 V，同相输入端5脚是来自N15B的检测信号。指示灯绿（G）亮时工作正常，反之为A/D转换故障。

于是为排除这个A/D转换故障，按步骤首先做了以下工作：一是观察测试板上各点电压，正常；二是用CS-4125型示波器观察N14B输入波形，正常。

做完以上两个工作后，开始认真分析，是否是相关集成电路元器件本身内部老化出现软故障，所以打算更换N14、N15等试试。更换N15后机器恢复正常工作。测试发射机频响、噪音电平和失真度指标达到要求。得出故障原因为集成电路老化，性能不稳定。