CPLD在發射機控制保護系統中的應用

1.2.5 駐波保護

行波管是發射功率器件，如果反射的功率過大會損壞行波管，所以設置駐波保護。

1.2.6 門開關保護

由于發射機內有高壓，為保護人身安全，不允許在發射機開蓋的狀態下加高壓。

2 控制保護系統功能的實現

2.1 組合控制邏輯

由一片CPLD（圖1中為CPLD₁）完成如下功能：——風冷延時和預熱延時；

——接受鍵盤上的“低壓通/斷”、“高壓通”、“高壓斷”、“復位”、“天線/負載轉換”等指令，產生相應的邏輯；

——控制加高壓的順序，必須先通低壓，加燈絲電壓、待燈絲“預熱”狀態結束，并無任何故障時，才允許加高壓；高壓升到一定的幅度才允許加觸發脈沖；當出現任何故障的時候，都必須首先切斷高壓；完成正常狀態與故障狀態的顯示和編碼，即把各種狀態指示出來，如按“低壓通”鍵時，“低壓通”燈應亮；預熱狀態時“預熱”燈亮；風冷狀態下“風冷”燈應亮；預熱狀態結束時，“高壓斷”燈應亮；按“高壓通”鍵時，“高壓通”燈應亮；當發生任何故障時，均應切斷高壓，“保護”燈應亮，同時對應該故障的燈應亮；當故障排除后，按“復位”鍵，系統應能回到高壓斷狀態；另外，還要把多種故障編成碼，送中心機顯示。

2.2 時序控制邏輯

由另一片CPLD（圖1中為CPLD₂）實現，這一片CPLD的功能是分時地采樣5路模擬信號，將其轉換成數字信號，送入相應的鎖存器里，然后與各自的數字基準比較，超過基準的判為“高”，并將比較的結果送入上一片CPLD作為故障指示。按照上述要求，這一片CPLD應完成如下功能：

——給多路A/D產生地址選擇信號，并在每一路地址有效期間完成；另外，產生數據采樣信號給A/D變換器，使A/D開始轉換，轉換完后，在70ns內將轉換的數據送入相應的鎖存器；

——進行多路數字比較，產生故障信號，并將故障信號送入控制組合邏輯的CPLD，切斷高壓。

3 控制保護系統方框圖

控制保護系統的方框圖如圖1所示。CPLD₁主要完成對發射機的開關順序控制。CPLD₂主要給A/D變換產生時序，以及完成數字比較，產生各種門限保護。差分運放主要是用來去除來自發射機內的取樣信號的共模干擾。光接受器/鎖相環主要是采樣懸浮于地的收集極電壓。陰極脈寬調制器主要產生驅動陰極高壓電源的脈寬調制信號。收集極脈寬調制器主要產生驅動收集極高壓電源的脈寬調制信號。

圖1 小型化發射機數字控制保護電路方框圖