圖 雅

DM-10A型中波廣播發(fā)射機一例A/D轉(zhuǎn)換故障排除

圖 雅

（作者單位：肅北廣播轉(zhuǎn)播臺）

通過中波廣播發(fā)射機一例A/D轉(zhuǎn)換板故障排除的過程，簡單歸納一些有效排除故障的方法、途徑

廣播發(fā)射機；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，把時間上連續(xù)的模擬信號轉(zhuǎn)換成時間上離散的數(shù)字代碼的過程，就叫A/D轉(zhuǎn)換，其過程由采樣、保持、量化和編碼四個步驟。電路上實現(xiàn)的方法有很多，主要分為直接和間接兩類。在DAM中波廣播發(fā)射機中使用的A/D轉(zhuǎn)換型號為AD1671，它是美國模擬器件公司生產(chǎn)的12位高速A/D轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換時間小于800 ns，數(shù)據(jù)采集頻率可達1.2 MHZ。其簡單工作時序見圖1。

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

圖1　AD1671的簡單工作時序

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

DAM10A型中波廣播發(fā)射機A/D轉(zhuǎn)換具體應(yīng)用電路簡圖見圖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，其輸出的數(shù)字量是“000000000000”，當輸入為5伏時，其輸出為“111111111111”。模擬信號在AD1671的23腳輸入，采樣脈沖在17腳輸入。DAV信號在16腳輸出。圖中K1、K2為延時器。經(jīng)K1延時的DAV信號有三路，一路送到轉(zhuǎn)換檢測電路，用于檢測A/D轉(zhuǎn)換的正確與否，一路經(jīng)K2延時用于外部鎖存器N1、N2的數(shù)據(jù)寫入，三路送至調(diào)制編碼板。NI、N2是具有公共時鐘和復(fù)位的8D觸發(fā)器，用來鎖存A/D轉(zhuǎn)換器來的數(shù)字信號，輸入D端是12bit的數(shù)字信號，而其輸出通過緩沖器送到調(diào)制編碼板作為功放模塊的開關(guān)信號，去關(guān)/斷功放模塊。

2　故障現(xiàn)象與分析

故障現(xiàn)象，機器正常工作期間偶爾機器面板指示A/D轉(zhuǎn)換錯誤，無載波無功率。調(diào)出微機面板故障記錄也顯示是A/D轉(zhuǎn)換錯誤。連續(xù)觀察幾個月后發(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，一般分為外觀檢查和測量檢查兩類。而外觀檢查的方法主要有看、聽、嗅和摸等；測量檢查是外觀檢查的深入，常用的有電壓測量、電阻測量 、電流測量和波形測量。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，也不失為一個有效的故障檢查排除方法。對于這個故障，首先認真觀察了故障現(xiàn)象及發(fā)射機各電壓表、電流值表和指示燈，均沒發(fā)現(xiàn)什么異樣。所以把排除故障的重點放在了A/D轉(zhuǎn)換板A32上。

A/D轉(zhuǎn)換故障檢測電路邏輯電路簡圖見圖3。

圖3　A/D轉(zhuǎn)換故障檢測電路邏輯電路簡圖

圖3中來自A/D轉(zhuǎn)換電路的信號，在A/D轉(zhuǎn)換不正常時，是“A/D轉(zhuǎn)換-L”低電平信號，送至N15A的“1”腳；采樣信號監(jiān)測信號是當采樣頻率過低或信號中斷時，輸出“時鐘故障-低電平”信號，送入N15A的“2”腳，來至電源復(fù)位電路的信號，在發(fā)射機工作期間，+5 V故障時（沒有電壓）是低電平，該低電平使N14B等復(fù)位同時經(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，它有三個輸入端，CLR為“清除端”，當CLR為低電平時單穩(wěn)態(tài)電路不被觸發(fā)，并保持穩(wěn)態(tài)，當CLR由低電平到高電平轉(zhuǎn)換時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INA輸入為高電平時電路保持穩(wěn)態(tài)，由高電平INA由高電平到低電平轉(zhuǎn)換時刻（下降沿）電路進入暫態(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送來的“轉(zhuǎn)換故障-L”信號送到N14B的“A”輸入端，該負脈沖的前沿（下降沿）觸發(fā)N14B，“Q-”端輸出低電平這個低電平送到N15B的5腳，同時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”，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)射機載波。

圖3中，N11為顯示驅(qū)動電路.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腳是來自N15B的檢測信號。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A/D轉(zhuǎn)換故障，按步驟首先做了以下工作：一是觀察測試板上各點電壓，正常；二是用CS-4125型示波器觀察N14B輸入波形，正常。

做完以上兩個工作后，開始認真分析，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后機器恢復(fù)正常工作。測試發(fā)射機頻響、噪音電平和失真度指標達到要求。得出故障原因為集成電路老化，性能不穩(wěn)定。

3　結(jié)語

為盡快排除廣播發(fā)射機的各類故障，要求維護人員不僅要熟悉設(shè)備工作原理、各功能電路原理，熟練使用萬用表，示波器等儀器，還要善于觀察，平時注重積累累維護經(jīng)驗，不斷實踐，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間，提高檢修效率。

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

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