1、引言
A/D转换组合是雷达目标诸元数据转换、传输的核心部件，一旦出现故障，目标信号将无法传送到信息处理中心进行处理，从而导致雷达主要功能失效。某设备的A/D转换设备结构复杂，可靠性差，可维修性差，故障率高，因此，采用CPLD技术和器件研究A/D转换组合，改善该设备的总体性能。
2、A/D转换组合工作原理剖析
A/D转换组合作为武器系统的核心部件，接口特性和功能与武器系统的兼容，是新A/D转换组合研制成功的前提，因此，必须对引进A/D转换组合进行详细的分析研究，提取接口特性及其参数，分析组合功能和性能指标。
2.1 组合工作原理及端口信号说明
原A/D转换组合由五个装置组成，这五个装置形成两个完全相同且互相独立的通道。每个通道包括一个预处理装置、一个模数转换和微调自检装置，如图1所示： A/D转换组合与武器系统其它部分的电路连接端口有6个：端口1为电源端口，X2、X4为相互正交的输入模拟信号，X5、X6为输入脉冲信号，X3为输出数字信号。
输入模拟信号X2和X4进入预处理装置，形成便于A/D转换的信号。此信号进入模数转换和微调自检装置，得到输出数字信号X3。每个通道将输入模拟信号数字化，在端口X3形成8个数据位和1个符号位，符号位与输入模拟信号极性相对应。X3同时实现对两个通通及整个组合的工作自检。
为保证组合的正常工作，须向同步装置输入脉冲信号X5和X6。X6称为“计数脉冲”，用作A/D转换的时钟。X5称为“自动微调脉冲”，用于A/D转换精度的微调和工作状态的自检。同步装置根据X5和X6形成若干脉冲，这些脉冲分成完全相同的两组同时送给两个通道。
2.2 结构组成分析
(1)同步装置
同步装置由三个子模块组成,形成一个闭环,如图2所示。
模块1的输入为X5、X6和来自模块3的四个脉冲T1、T2、T3、T4，虽然X5、X6都输入模块1，但是只有X6与此闭环有关，它们在模块1内经过一系列逻辑单元处理，输出为一系列脉冲，包括询问脉冲X(X=1，2，3，4)、寄存器询问脉冲、选择脉冲、输出自动微调脉冲和其它脉冲。模块2的输入R是矩形波信号，输出S类似于三角波。模块3的主体是四个电位器和四个电压比较器。四个电位器经过精心调节在滑动端形成四个等间隔的基准电压。四个电压比较器将S和这些基准电压分别进行比较，得到四个TTL电平脉冲信号T1、T2、T3、T4。T1、T2、T3、T4和S、R、X6时序关系如图3所示。
输出脉冲与X6的时序关系如图4所示。
(2)预处理装置
预处理装置包括模拟多路开关电路、求模电路、取符号电路和存储电路，其组成如图5所示。
X2(或X4)是双极性信号，在被模拟多路开关电路选通后，通过求模电路变为正极性信号，此正极性信号进入存储电路进行跟踪/保持。另外，模拟多路开关电路的输出信号还进入取符号电路，得到符号位。
(3)模数转换和微调自检装置
该装置包括模数转换电路、自动微调电路和自检电路，其中模数转换电路又由四个模数转换模块组成，如图6所示。
图6 模数转换和微调自检装置内部结构图
SH进入模数转换模块1，在其内部被电阻网络分压，分压结果与内部基准电压进行比较，比较结果被编码，得到模数转换结果的最高两位D7D6;设数字输出D7×27+D6×26对应的模拟信号幅度为U1，在模数转换模块1内部，将SH和U1相减，输出RM1=SH-U1，RM1进入模数转换模块2，按同样的方式得到D5D4;模数转换模块3、模数转换模块4也完全类似，分别输出D3D2(第3位和第2位)和D1D0(第1位和第0位)。这样就得到了模数转换结果的8个数据位。
