中波发射机A/D转换电路工作电压分析

其木格

内蒙古新闻出版广电局610台　内蒙古　呼和浩特市　010050

1　概　述

随着微电子芯片技术和信号处理技术的飞速发展，数字信号向小型化、智能化、高速大容量的方向迅速发展，最终取代模拟传输信号。A/D转换器是一个将模拟信号转换为数字信号的接口器件，通过取样、保持、量化、编码四个步骤完成模数转换。其中，取样和保持是利用同一个电路连续完成，量化和编码是在转换中同时实现，且它们所占的时间是保持所用时间的一部分。A/D转换器的工作电源不仅给电路提供工作电压，同时参与电路保护和故障检测过程。本文以ZTD10KW-Ⅱ数字调幅广播发射机为例，对A/D转换板的供电由低压电源分配板的±22V、+8V送入，经稳压输出±15V、+5V作为A/D转换板的工作电压供电路使用进行分析。

2　工作状态分析

2.1　－15V工作状态分析

由电源分配板送来的非稳压电压－22V经三端稳压器输出一个供给本电路使用。在N20C比较器的反向端输入一个由R8、R39叠加电压U反=0.94V （U反 =（5＋15）/(R8＋ R39)R8－15v=0.94V），同相端参考电压为U同=1.25V。

当-15V稳压输出正常时，在N20C比较器的反向端叠加的电压为U反=0.94v时，低于比较器同相端的参考电压U同=1.25V。此时，N20C比较器输出高电平为＋5V使V2导通，发射极电流Ie为2.3mA（Ie≈IC=（5v-Ubc）/R48），集电极电流IC约为2.3mA,集电极输出电压UC为－9.1V（UC=2.3mA×R50-22V），即为X7-7输出端开路时的工作电压。当X7-7输出端显示电路板时，工作电压将下降为－7V，此时A/D转换板-15V电压检测处于正常不关功放状态，并显示正常绿灯亮。如图1所示。

图1　A/D转换板-15V稳压正常输出电路图

－15V没有或低于某值时：设某值为UX,可以根据运算公式算出其值，＋5V电压和UX电压在N20C比较器反向端叠加电压U反≥同相端的1.25V，使N20C比较器输出低电平V2截止，－22V经R50到V2集电极，这是显示板端子X7-7开路时的电压。

当X7-7接显示板－15V检测电路时，该电压降为－20V左右，去显示板进行－15V故障关功放和非锁存红灯显示。在推算上可根据U反=(5＋UX)/(R8＋R39)R8－UX≧1.25V，可算出－15V故障转转电压UX为－13.5V。

当－15V稳压输出在－13.5V以下时，N20C比较器的反相器电压高于同相端的1.25V，N20C比较器输出低电平、V2截止，－22V经R50到V2集电极送到显示板进行－15V故障保护和故障显示。如图2所示。

图2　-15V没有或低于Ux时保护关功放图

2.2　+15v工作状态分析

电源分配板送来+22V非稳压电压，经保险到+15V三端稳压N2的1脚，3脚输出+15V稳定电压供给本板使用。+15V稳压电压还经R2、R3分压为3.1V到比较器N20A的同相端，与反相端参考电压2.83V进行比较。

当+15V稳压输出正常时，比较器N20A在1脚端输出高电平（输出为集电极开路门），此时+22V电压通过R50送到显示板A32的A/D板+15V电压检测比较器的反相端，为+15V工作正常不保护。

当+15V没有或低于13.7V时（同上计算），在比较器N20A同相端分压值低于反相器参考电压2.83V值，比较器N20A1脚输出低电平，到显示板A32关功放和非锁存A/D转换板出现+15V故障红灯。

根据电路图3分析，R50是比较器N20A输出级的集电极供电电阻。R41为正反馈电阻，它提供较小的正反馈电压，使比较器产生滞回比较功能，输出高电平时正反馈使同相端输入电压增加，工作时允许同相端电压略低一些才保护。输出低电平保护时使同相端输入电压减小，恢复工作时同相端电压要略高一点才能恢复正常工作，用做波形整形消除稳压输出电压波动对比较器的影响。由于R41较大、R3较小，正反馈较小，产生的滞回电平也小。

2.3　+5V工作状态分析

电源分配板的非稳压+8V电压经保险送到+5V三端稳压器N16的输入端，3脚稳压输出+5V供本板使用。稳压电压经过R5和R6分压为2.1V供给比较器N20B同相端，反相端参考电压为1.87V。

当+5V稳压输出正常时，通过N20B比较器在2脚输出高电平，这时在比较器输出的+5V通过R49到显示板A/D板+5V检测比较器的反相端，为+5V正常不保护状态。

当+5V没有或低于4.55V时，同相端分压低于反相端1.87V，2脚输出低电平到显示板A32去关劝放和非锁存A/D板+5V故障红灯显示。

在电路中其他器件的作用，R49是比较器N20B输出级的集电极供电电阻。R42引入较小的正反馈，使比较器为滞回比较器，输出高电平和低电平时的正反馈使同相端电压产生滞回比较功能，用做波形整形，消除稳压输出电压波动时对比较器的影响。VD11的作用是当稳压输出不正常的负电压时对地箝位，使比较器输出低电平关功放。VD3是稳压二极管，正常工作时不导通，当稳压输出电压过高时导通，使比较器同相端电压降低，保护比较器不被损坏。

图3　A/D转换板+5V稳压正常输出电路图

图4　A/D转换板+5V稳压正常输出电路图

结束语

通过对A/D转换的分析，可以明确转换器的正常工作，对转换电路的外接电源电压的稳定、变化有着比较高的要求。当信号电压变化低于参考电压时，可以通过降低参考电压的方式来提高转换的分辨率，同时要调整电路中的二进制电压值使转换稳定与可靠。当信号电压有故障时，使A/D转换器转换失常都可能造成发射机的损坏，因此，应迅速关断功放。A/D转换器的工作电源不仅为电路提供工作电压还具有检测故障输出显示的作用。