DM-10A型中波廣播發(fā)射機(jī)一例A/D轉(zhuǎn)換故障排除

圖 雅

DM-10A型中波廣播發(fā)射機(jī)一例A/D轉(zhuǎn)換故障排除

圖 雅

（作者單位：肅北廣播轉(zhuǎn)播臺(tái)）

通過(guò)中波廣播發(fā)射機(jī)一例A/D轉(zhuǎn)換板故障排除的過(guò)程，簡(jiǎn)單歸納一些有效排除故障的方法、途徑

廣播發(fā)射機(jī)；A/D轉(zhuǎn)換；采樣；示波器

1　概述（A/D轉(zhuǎn)換的基本原理）

A/D轉(zhuǎn)換的基本原理，把時(shí)間上連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)間上離散的數(shù)字代碼的過(guò)程，就叫A/D轉(zhuǎn)換，其過(guò)程由采樣、保持、量化和編碼四個(gè)步驟。電路上實(shí)現(xiàn)的方法有很多，主要分為直接和間接兩類(lèi)。在DAM中波廣播發(fā)射機(jī)中使用的A/D轉(zhuǎn)換型號(hào)為AD1671，它是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的12位高速A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時(shí)間小于800 ns，數(shù)據(jù)采集頻率可達(dá)1.2 MHZ。其簡(jiǎn)單工作時(shí)序見(jiàn)圖1。

圖1中ENCOD為A/D轉(zhuǎn)換的啟動(dòng)信號(hào)，在ENCOD的上升沿模擬信號(hào)被采樣并開(kāi)始一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換周期。DAV是采樣結(jié)束信號(hào)，DAV的上升沿標(biāo)志著一個(gè)A/ D轉(zhuǎn)換信號(hào)的結(jié)束，可用它作為鎖存信號(hào)將數(shù)據(jù)寫(xiě)入外部數(shù)據(jù)鎖存器。在DAV信號(hào)的下降沿，模擬信號(hào)被允許進(jìn)入采樣保持器，而在DAV信號(hào)的上升沿，模擬信號(hào)被保持，等待一個(gè)新的A/D轉(zhuǎn)換周期的開(kāi)始。ENCOD信號(hào)的上升沿應(yīng)在DAV信號(hào)的上升沿之后20 ns，以此避免ENCOD信號(hào)的上升沿在A/D轉(zhuǎn)換過(guò)程中對(duì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生干擾。

圖1　AD1671的簡(jiǎn)單工作時(shí)序

圖2　DAM10A型中波廣播發(fā)射機(jī)A/D轉(zhuǎn)換具體應(yīng)用電路簡(jiǎn)圖

DAM10A型中波廣播發(fā)射機(jī)A/D轉(zhuǎn)換具體應(yīng)用電路簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2，其基本原理為，AD1671模擬輸入電壓范圍是0到5伏，輸入的采樣脈沖寬度為20至50納秒。比如模擬輸入電壓是0伏時(shí)，其輸出的數(shù)字量是“000000000000”，當(dāng)輸入為5伏時(shí)，其輸出為“111111111111”。模擬信號(hào)在AD1671的23腳輸入，采樣脈沖在17腳輸入。DAV信號(hào)在16腳輸出。圖中K1、K2為延時(shí)器。經(jīng)K1延時(shí)的DAV信號(hào)有三路，一路送到轉(zhuǎn)換檢測(cè)電路，用于檢測(cè)A/D轉(zhuǎn)換的正確與否，一路經(jīng)K2延時(shí)用于外部鎖存器N1、N2的數(shù)據(jù)寫(xiě)入，三路送至調(diào)制編碼板。NI、N2是具有公共時(shí)鐘和復(fù)位的8D觸發(fā)器，用來(lái)鎖存A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)的數(shù)字信號(hào)，輸入D端是12bit的數(shù)字信號(hào)，而其輸出通過(guò)緩沖器送到調(diào)制編碼板作為功放模塊的開(kāi)關(guān)信號(hào)，去關(guān)/斷功放模塊。

2　故障現(xiàn)象與分析

故障現(xiàn)象，機(jī)器正常工作期間偶爾機(jī)器面板指示A/D轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤，無(wú)載波無(wú)功率。調(diào)出微機(jī)面板故障記錄也顯示是A/D轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤。連續(xù)觀(guān)察幾個(gè)月后發(fā)現(xiàn)發(fā)生這故障的幾率提高，已影響了正常安全播出。初步判斷是A/D轉(zhuǎn)換故障。

故障檢查方法，一般分為外觀(guān)檢查和測(cè)量檢查兩類(lèi)。而外觀(guān)檢查的方法主要有看、聽(tīng)、嗅和摸等；測(cè)量檢查是外觀(guān)檢查的深入，常用的有電壓測(cè)量、電阻測(cè)量 、電流測(cè)量和波形測(cè)量。此外，還有一種替換法，就是有可靠的元件替換懷疑有故障部件，也不失為一個(gè)有效的故障檢查排除方法。對(duì)于這個(gè)故障，首先認(rèn)真觀(guān)察了故障現(xiàn)象及發(fā)射機(jī)各電壓表、電流值表和指示燈，均沒(méi)發(fā)現(xiàn)什么異樣。所以把排除故障的重點(diǎn)放在了A/D轉(zhuǎn)換板A32上。

A/D轉(zhuǎn)換故障檢測(cè)電路邏輯電路簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖3。

圖3　A/D轉(zhuǎn)換故障檢測(cè)電路邏輯電路簡(jiǎn)圖

圖3中來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)，在A/D轉(zhuǎn)換不正常時(shí)，是“A/D轉(zhuǎn)換-L”低電平信號(hào)，送至N15A的“1”腳；采樣信號(hào)監(jiān)測(cè)信號(hào)是當(dāng)采樣頻率過(guò)低或信號(hào)中斷時(shí)，輸出“時(shí)鐘故障-低電平”信號(hào)，送入N15A的“2”腳，來(lái)至電源復(fù)位電路的信號(hào)，在發(fā)射機(jī)工作期間，+5 V故障時(shí)（沒(méi)有電壓）是低電平，該低電平使N14B等復(fù)位同時(shí)經(jīng)N15C輸出。

圖3中N14B是雙可再觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)多諧振蕩器，它有三個(gè)輸入端，CLR為“清除端”，當(dāng)CLR為低電平時(shí)單穩(wěn)態(tài)電路不被觸發(fā)，并保持穩(wěn)態(tài)，當(dāng)CLR由低電平到高電平轉(zhuǎn)換時(shí)刻其上升沿可以觸發(fā)，使單穩(wěn)態(tài)電路由穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)換為暫態(tài)（“Q”端為高電平“Q-”為低電平），INA為反向觸發(fā)端（脈沖下降沿），當(dāng)INA輸入為高電平時(shí)電路保持穩(wěn)態(tài)，由高電平INA由高電平到低電平轉(zhuǎn)換時(shí)刻（下降沿）電路進(jìn)入暫態(tài)。INB是正向觸發(fā)端。N14B的“B”輸入端接電源“高電平”，因此該單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器是脈沖下降沿觸發(fā)。從15A-3送來(lái)的“轉(zhuǎn)換故障-L”信號(hào)送到N14B的“A”輸入端，該負(fù)脈沖的前沿（下降沿）觸發(fā)N14B，“Q-”端輸出低電平這個(gè)低電平送到N15B的5腳，同時(shí)N15A-3腳輸出的低電平也送到N15B的4腳。N15B-6輸出的“轉(zhuǎn)換故障-L”要保持在10微秒以上。該低電平經(jīng)N15C輸出“清除低電平信號(hào)”，一路送到本板（A/D轉(zhuǎn)換板A35）的數(shù)據(jù)鎖存器清除鎖存的數(shù)據(jù)，另一路送至調(diào)制編碼版（A36），清除其數(shù)據(jù)鎖存器數(shù)據(jù)，從而關(guān)閉功放模塊，即停止發(fā)射機(jī)載波。

圖3中，N11為顯示驅(qū)動(dòng)電路.N11的反相輸入端6腳為設(shè)定的參考電壓由15 V電壓源分壓得到，值為1.5 V，同相輸入端5腳是來(lái)自N15B的檢測(cè)信號(hào)。指示燈綠（G）亮?xí)r工作正常，反之為A/D轉(zhuǎn)換故障。

于是為排除這個(gè)A/D轉(zhuǎn)換故障，按步驟首先做了以下工作：一是觀(guān)察測(cè)試板上各點(diǎn)電壓，正常；二是用CS-4125型示波器觀(guān)察N14B輸入波形，正常。

做完以上兩個(gè)工作后，開(kāi)始認(rèn)真分析，是否是相關(guān)集成電路元器件本身內(nèi)部老化出現(xiàn)軟故障，所以打算更換N14、N15等試試。更換N15后機(jī)器恢復(fù)正常工作。測(cè)試發(fā)射機(jī)頻響、噪音電平和失真度指標(biāo)達(dá)到要求。得出故障原因?yàn)榧呻娐防匣?，性能不穩(wěn)定。

3　結(jié)語(yǔ)

為盡快排除廣播發(fā)射機(jī)的各類(lèi)故障，要求維護(hù)人員不僅要熟悉設(shè)備工作原理、各功能電路原理，熟練使用萬(wàn)用表，示波器等儀器，還要善于觀(guān)察，平時(shí)注重積累累維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，不斷實(shí)踐，不斷總結(jié)，不墨守成規(guī)，利用合理的方法減少處理故障的時(shí)間，提高檢修效率。

[1]王治輝，曹金泉.DAM發(fā)射機(jī)電源泄放電路的原理與維護(hù)[J].西部廣播電視，2003(5).

[2]陳曉衛(wèi).全固態(tài)中波廣播發(fā)射機(jī)的使用與維護(hù)[M].北京:中國(guó)廣播電視出版社，2002.