簡(jiǎn)析DX—200發(fā)射機(jī)ADPAL電路

摘 要：文章主要介紹和分析DX-200機(jī)AD轉(zhuǎn)換板的AD轉(zhuǎn)換器和ADPAL電路PAL22V10的a基本原理，寫(xiě)出了ADPAL電路的邏輯方程式，并介紹了用GAL22V10代替PAL22V10的操作方法。

關(guān)鍵詞：模數(shù)轉(zhuǎn)換器；ADC00305；可編程邏輯器件PLD；PAL22V10；GAL2210

前言

DX-200數(shù)字調(diào)幅中波廣播發(fā)射機(jī)的AD轉(zhuǎn)換板電路是該發(fā)射機(jī)重要組成部分，其ADPAL邏輯電路是AD轉(zhuǎn)換板的難點(diǎn)，分析該電路有助于掌握AD轉(zhuǎn)換板的原理。下面主要就AD轉(zhuǎn)換器ADC00305芯片和ADPAL芯片PAL22V10的工作原理進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

1 AD轉(zhuǎn)換器ADC00305

ADC00305芯片是一片專(zhuān)用12位高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器。由于該芯片主要用于軍品，本人無(wú)法找到該芯片的內(nèi)部電路和詳細(xì)資料，其主要技術(shù)參數(shù)如下：

（1）分辨率：12位。

（2）線(xiàn)性誤差：1/2LSB。

（3）單通道輸入，輸入電壓0～5V或0～10V。

（4）轉(zhuǎn)換時(shí)間：528nS。

（5）最大功耗：2600耗瓦。

（6）12位二進(jìn)制輸出。

（7）內(nèi)部帶采樣/保持器。

該芯片由ICL-DDC公司和AD公司生產(chǎn)，芯片引腳圖如圖1所示。該芯片內(nèi)置時(shí)鐘電路和參考電壓源，采用“閃爍”轉(zhuǎn)換技術(shù)。輸入范圍可通過(guò)連接輸入引腳到芯片上指明范圍引腳來(lái)選擇。數(shù)字輸出在狀態(tài)輸出跳變到不忙狀態(tài)后更新，并在下次轉(zhuǎn)換更新前有效。所有數(shù)字輸入和輸出與TTL兼容。

ENCO為啟動(dòng)轉(zhuǎn)換輸入端，其脈沖上升沿啟動(dòng)轉(zhuǎn)換。經(jīng)過(guò)528 nS 后轉(zhuǎn)換結(jié)束，轉(zhuǎn)換后數(shù)據(jù)在總線(xiàn)BIT1～BIT12準(zhǔn)備好，并在RDY腳輸出一個(gè)寬度為140nS低脈沖，用于鎖存轉(zhuǎn)換器輸出數(shù)據(jù)。RDY為數(shù)據(jù)準(zhǔn)備端，低電平有效。

2 ADPAL芯片PAL22V10

控制AD轉(zhuǎn)換器工作電路由一片ADPAL芯片PAL22V10構(gòu)成。PAL22V10是可編程陣列邏輯芯片，它采用了可編程的“與”陣列和固定輸出的“或”陣列結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。PAL22V10有22個(gè)輸入端（包括12個(gè)輸入和10個(gè)反饋輸入端）和10個(gè)輸出端，每個(gè)可編程門(mén)陣列可對(duì)44個(gè)輸入任意編程，固定或陣列單元輸入端為8個(gè)到16個(gè)不等。1腳為時(shí)鐘/邏輯兩用輸入端。所以PAL器件可代替組合邏輯電路和時(shí)序邏輯電路。PAL是一次性寫(xiě)入器件，并有熔斷加密功能，使一般編程器無(wú)法讀出其熔絲圖。

3 AD轉(zhuǎn)換板的基本原理

圖3為DX-200發(fā)射機(jī)AD轉(zhuǎn)換板簡(jiǎn)化原理圖，它主要由AD采樣脈沖輸入電路、分頻器、載波檢測(cè)、電源故障檢測(cè)、模擬輸入緩沖電路、ADPAL電路、AD轉(zhuǎn)換器、輸出鎖存、輸出緩沖、輸出控制、大臺(tái)階同步和輸出檢測(cè)等電路組成。

AD采樣脈沖輸入電路將正弦載波信號(hào)整形為T(mén)TL電平的方波信號(hào)。分頻器為可選擇2分頻電路，對(duì)上述方波信號(hào)進(jìn)行可選擇2分頻（當(dāng)載波FC>820KHz時(shí)，跳線(xiàn)設(shè)置采樣頻率FCLK=1/2FC，以保證ADC00305的轉(zhuǎn)換速率要求）。載波檢測(cè)電路用于載波取樣，當(dāng)載波正常時(shí)，Q6導(dǎo)通，由于放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)小于充電常數(shù)，故正常輸出為低電平（CARDET=0）；否則，無(wú)載波時(shí)輸出為高電平（CARDET=1）。電源故障檢測(cè)電路用于檢測(cè)+15V、+5V、-15V和-5V電源是否均正常；正常時(shí)，SUPERR=1；當(dāng)任何一路電源故障時(shí)，SUPERR=0。ADPAL電路電源和電源故障檢測(cè)部分電路電源由+5VB電源提供。

圖3為ADPAL引腳定義圖。其定義如下：

（1）CLK：采樣時(shí)鐘輸入和邏輯輸入。

（2）RDY：DATA READY（數(shù)據(jù)準(zhǔn)備）信號(hào)。

（3）LDOPUT：LOAD OUTPUT（數(shù)據(jù)鎖存輸出）信號(hào)。

（4）SUPERR：SUPPLY ERROR（電源故障）信號(hào)輸入。

（5）COVERR2：轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤輸入。

（6）CARDET：載波檢測(cè)信號(hào)輸入。

（7）ENCO：START ENCODE（開(kāi)始編碼）信號(hào)輸出。

（8）DSTB：數(shù)據(jù)鎖存脈沖輸出，其輸出反相為DATA STROBE 信號(hào)。

（9）RFMUT：為射頻封鎖輸出，輸出反相為RF MUTE信號(hào)。

（10）COVERR1：轉(zhuǎn)換誤差輸出，其輸出反相為CONVERSION ERROR-L 信號(hào)。

輸出邏輯方程如下：

ENCO=CLK*SUPPERR；

DSTB=/LDOPUT*/COVERR1* DSTB

+/O23*/O22/*/3*/19；

RFMUT=CARDET+O20；

O17=CLK*O17+CLK*/RDY；

O18=RDY*O18+CLK*/O17；

CONVERR1=CARDET+O21；

O20=CARDET+/SUPPERR

+O23+O22+O18；

O21=CARDET+/COVERR2*COVERR1

+O23+O22+O18；

O22=/O23*O22+O18；

O23=O22*/O18；

4 用GAL22V10代換PAL22V10

通用邏輯陣列GAL（Generic Array Logic）是美國(guó)晶格（LATTICE）半導(dǎo)體公司在總結(jié)多種PLD經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上于1985年研制成功的。它是最新一代PLD，具有在一秒時(shí)間內(nèi)完成芯片的電擦/寫(xiě)和加密功能，并且可重復(fù)地對(duì)每個(gè)輸出宏單元隨時(shí)進(jìn)行任意修改其規(guī)定的組態(tài)和功能。它徹底排除了PAL一次編程終身給用戶(hù)使用的靈活性帶來(lái)的極大限制，以及對(duì)不同功能邏輯電路需要不同PAL型號(hào)的缺點(diǎn)。

目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的GAL器件可分為兩大類(lèi)，第一類(lèi)是陣列結(jié)構(gòu)和PAL完全兼容，即“與”陣列可編程，“或”陣列固定，并且又增加了獨(dú)特的“輸出邏輯宏單元”結(jié)構(gòu)，此類(lèi)芯片是GAL16V8、GAL16Z8、GAL20V8和GAL22V10。第二類(lèi)是“與”陣列和“或”陣列均可編程。

使用可編程器件應(yīng)用軟件有ABEL、CUPL、PALASM2和FM等。我曾經(jīng)使用過(guò)DOS操作系統(tǒng)下的ABEL和CUPL軟件對(duì)GAL器件進(jìn)行編程，均可以通過(guò)，但使用不方便。目前PROTEL98和PROTEL99版EDA軟件均支持PLD器件編程。使用CUPL語(yǔ)言。它具有編程界面豐富、支持器件多和編譯方便的特點(diǎn)，是一個(gè)很好的WINDOWS操作系統(tǒng)下PLD編程語(yǔ)言。

下面介紹用GAL22V10代替PAL22V10芯片的方法。首先用PROTEL98或PROTEL99中的PLD軟件輸入按照CUPL語(yǔ)言格式輸入引腳定義和邏輯方程等，使用編譯命令產(chǎn)生*.JED熔絲文件；然后使用寫(xiě)入器把*.JED熔絲文件寫(xiě)入GAL22V10芯片中，目前市場(chǎng)上EPROM寫(xiě)入器大都支持GAL器件的編程寫(xiě)入功能。

5 結(jié)束語(yǔ)

DX-200發(fā)射機(jī)使用了很多PAL22V10芯片，通過(guò)維護(hù)、實(shí)踐和仔細(xì)認(rèn)真分析，如果我們很好地掌握了各板電路原理，編寫(xiě)出每塊PAL2210芯片的邏輯方程，就可以用GAL22V10代換。這將為我局廣播安全播出工作提供了可靠的保障。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：江燕，國(guó)家廣電總局561臺(tái)工程師。