淺析DMR2000數(shù)字調(diào)制器控制接口板

摘 要：文章詳細(xì)的介紹了DMR2000大功率短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器控制接口板的功能及輸入輸出接口設(shè)計(jì)。通過(guò)文章的詳細(xì)分析，總結(jié)，希望能夠給相關(guān)方面研究人員帶來(lái)一定的借鑒，供大家參考。

關(guān)鍵詞：PSM；大功率短波發(fā)射機(jī)數(shù)字調(diào)制器；輸入輸出接口設(shè)計(jì)

前言

DMR2000數(shù)字調(diào)制器是PSM短波發(fā)射機(jī)的核心處理設(shè)備。相較舊的模擬PSM調(diào)制器，無(wú)論是進(jìn)口的、還是國(guó)產(chǎn)化的調(diào)制器都能達(dá)到更好的電聲指標(biāo)。對(duì)改善發(fā)射機(jī)系統(tǒng)的“雜音、頻響、失真”三大指標(biāo)有重要意義。自從2012年推廣至今，該調(diào)制器已經(jīng)成功使50多部PSM發(fā)射機(jī)的失真、頻響、信噪比、正負(fù)調(diào)幅不對(duì)稱(chēng)度指標(biāo)達(dá)到國(guó)家甲級(jí)以上標(biāo)準(zhǔn)。并且通過(guò)PSM數(shù)字調(diào)制器的改造提高了發(fā)射機(jī)整體的穩(wěn)定性，有效降低了發(fā)射機(jī)的故障率，方便了用戶的日常維護(hù)。作者有幸參與了30多部發(fā)射機(jī)的PSM改造項(xiàng)目，改造過(guò)程中最困難的工作有兩點(diǎn)，一是與發(fā)射機(jī)接口對(duì)接，二是三大指標(biāo)的調(diào)整。文章將分析數(shù)字調(diào)制器的接口以供參考。

1 DMR2000數(shù)字調(diào)制器簡(jiǎn)介

PSM數(shù)字調(diào)制器控制系統(tǒng)主要由D1（電源板）、D3（控制接口板）、D4（音頻轉(zhuǎn)換板）、D5（綜合算法板）、D7/D8（調(diào)制接口板）、D9（光發(fā)光收板）及D10（母板）組成。文章中只分析控制接口板的結(jié)構(gòu)與功能，以便精準(zhǔn)地掌握調(diào)制器與發(fā)射機(jī)接口的關(guān)系。

2 控制接口板功能簡(jiǎn)介

控制接口板主要是為了兼容不同的發(fā)射機(jī)型，完成功率狀態(tài)管理（高功率狀態(tài)、低功率狀態(tài)、緊急關(guān)機(jī)）、高壓?jiǎn)?dòng)、過(guò)荷保護(hù)及過(guò)荷計(jì)數(shù)的功能；發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)與PSM控制器之間控制信號(hào)的接口（包含信號(hào)隔離與電平轉(zhuǎn)換）。

主要功能包括：

（1）功率狀態(tài)管理（包括：高功率狀態(tài)、低功率狀態(tài)、緊急關(guān)機(jī)）、高壓?jiǎn)?dòng)、過(guò)荷保護(hù)及過(guò)荷計(jì)數(shù)。

（2）發(fā)射機(jī)控制系統(tǒng)與PSM控制器之間控制信號(hào)的接口。包括信號(hào)隔離與電平轉(zhuǎn)換。12路光耦隔離開(kāi)關(guān)量輸入；4路模擬量比較器為模擬輸入信號(hào)提供門(mén)限比較；8路OC輸出用于PSM控制器的工作狀態(tài)指示及緊急關(guān)機(jī)保護(hù)；8路TTL輸出。

3 控制接口板接口分析

3.1 與發(fā)射機(jī)相關(guān)的輸入接口

輸入接口共14個(gè)。如表1所示：跳線用于選擇輸入信號(hào)有效電平。

3.2 調(diào)制器內(nèi)部工作狀態(tài)指示信號(hào)接口

主要的工作狀態(tài)指示信號(hào)有7個(gè)，需要值班員熟練掌握其含義，便于將來(lái)的系統(tǒng)維護(hù)和故障檢查。如表2所示。

3.3 輸入信號(hào)原理分析

表1的前十二個(gè)信號(hào)與表2前三個(gè)信號(hào)它們有相同的輸入電路結(jié)構(gòu)，原理圖如圖1所示。

分析：當(dāng)需要設(shè)置輸入信號(hào)高電平有效時(shí)。跳線接通J3的1、2和5、6腳，信號(hào)經(jīng)過(guò)R93至跳線J3的1、2腳進(jìn)入光耦合器U20的正向端+VF1。此時(shí)光耦合器的負(fù)向端-VF1連接發(fā)光二極管的正向端，發(fā)光二極管負(fù)向端通過(guò)J3的5、6腳接地。此時(shí)只要輸入信號(hào)大于光耦合器的導(dǎo)通電壓就可使光耦合器導(dǎo)通，發(fā)光二極管導(dǎo)通。

當(dāng)需要設(shè)置輸入信號(hào)低電平有效時(shí)。跳線接通J3的2、3和4、5腳，信號(hào)經(jīng)過(guò)R93至跳線J3的4、5腳進(jìn)入發(fā)光二極管的負(fù)向端，發(fā)光二極管正向端連接光耦合器U20的負(fù)向端-VF1。光耦合器的正向端通過(guò)J3的2、3腳，接+24V電源（VCC_TS）。此時(shí)輸入信號(hào)接地或者小于+24伏減去光耦合器和發(fā)光二極管的導(dǎo)通電壓就可以使光耦合器導(dǎo)通，發(fā)光二極管導(dǎo)通。這里要特別注意，如果輸入信號(hào)懸空（斷路）光耦合器不導(dǎo)通。

輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)電平選擇后通過(guò)光電耦合器，又經(jīng)過(guò)非門(mén)送至控制器CPLD。

3.4 輸出接口

到發(fā)射機(jī)的控制信號(hào)輸出接口共8個(gè)，如表3所示。

3.5 輸出控制信號(hào)原理分析

這8個(gè)信號(hào)從控制接口板輸出，通過(guò)母板上的接插件送出。它們有相同的輸出電路結(jié)構(gòu)，原理圖如圖2所示。

分析：表3所示輸出控制信號(hào)由CPLD輸出，經(jīng)過(guò)芯片74LCX2

40驅(qū)動(dòng)送至光電耦合器CNY17-3的負(fù)向端如圖2所示。信號(hào)經(jīng)過(guò)光電耦合器后通過(guò)MPS651構(gòu)成OC驅(qū)動(dòng)輸出。通俗的理解為，輸出必須從外部提供電源才能有高電平輸出，如此形成輸出結(jié)構(gòu)能夠提供足夠大的驅(qū)動(dòng)電流。如果不提供外部電源，只能形成接地和高阻兩種狀態(tài)。

3.6 輸入控制信號(hào)從控制板輸出到調(diào)制器內(nèi)部其它板的接口

調(diào)制器內(nèi)部傳送的控制信號(hào)主要有10個(gè)，如表4所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

在調(diào)制器改造過(guò)程重點(diǎn)掌握D3板與發(fā)射機(jī)之間的輸入輸出接口，調(diào)制器內(nèi)部接口不必太多研究。表1與表4中的信號(hào)要充分理解工作原理。設(shè)置好輸入信號(hào)的有效電平。并確認(rèn)輸入輸出間信號(hào)原理上是否匹配。其它與調(diào)制器內(nèi)部的輸入輸出信號(hào)為地址總線、數(shù)據(jù)總線、讀寫(xiě)信號(hào)、片選信號(hào)和一些預(yù)留信號(hào)，這里不做介紹。