一种天气雷达发射机芯片故障自动检测装置论文和设计

全文摘要

本实用新型提供了一种天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，包括脉冲信号发生模块以及与所述脉冲信号发生模块连接且位于所述脉冲信号发生模块一侧的待检测集成芯片模块。本实用新型通过以上设计解决了当发射机系统发生故障时测量不便的问题以及在通电测试中存在的安全隐患的问题。本实用新型结构简单，设计合理，不仅降低了天气雷达常用芯片故障检测的难度，同时还避免了安全隐患问题，具有很强的实用价值和推广应用价值。

主设计要求

1.一种天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，其特征在于，包括脉冲信号发生模块(3)以及与所述脉冲信号发生模块(3)连接且位于所述脉冲信号发生模块(3)一侧的待检测集成芯片模块(8)；所述脉冲信号发生模块(3)包括电源(1)、与所述电源(1)连接的脉冲发生电路(2)以及与所述脉冲发生电路(2)连接的发光二极管D1，其中，所述电源(1)和所述脉冲发生电路(2)均与所述待检测集成芯片模块(8)相连。

设计方案

2.脉冲发生电路根据权利要求1所述的天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，其特征在于，所述待检测集成芯片模块(8)包括3A组件集成电路单元(4)、3PS组件集成电路单元(5)、发射机接口板集成电路单元(6)和逻辑门集成电路单元(7)以及分别与所述3A组件集成电路单元(4)、3PS组件集成电路单元(5)、发射机接口板集成电路单元(6)和逻辑门集成电路单元(7)一一对应连接的发光二极管D2、发光二极管D3、发光二极管D4和发光二极管D5，其中，所述3A组件集成电路单元(4)还与所述发射机接口板集成电路单元(6)连接。

3.根据权利要求2所述的天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，其特征在于，所述3A组件集成电路单元(4)、3PS组件集成电路单元(5)、发射机接口板集成电路单元(6)和逻辑门集成电路单元(7)均通过锁紧IC座与外部电路板连接。

4.根据权利要求2所述的天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，其特征在于，所述脉冲发生电路(2)包括型号为SG1525的脉宽调制芯片U1，所述芯片U1的第1引脚与所述芯片U1的第9引脚相连，所述芯片U1的第2引脚分别与滑动变阻器R3的第一固定端、滑动变阻器R3的滑动端以及接地电阻R4连接，滑动变阻器R3的第二固定端连接电源，所述芯片U1的第3引脚为外部同步端，所述芯片U1的第4引脚为振荡器输出端，所述芯片U1 的第5引脚分别与电容C1的一端以及电阻R1的一端连接，所述芯片U1的第6引脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与电容C1的另一端相连并接地，所述芯片U1的第7引脚连接电阻R1的另一端，所述芯片U1的第8引脚为慢启动端，所述芯片U1的第10引脚为输出关闭控制端，所述芯片U1的第11引脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接所述发光二极管D1的正极，所述芯片U1的第12引脚与所述发光二极管D1的负极相连并接地，所述芯片U1的第13引脚连接电源，所述芯片U1的第14引脚作为所述脉冲发生电路(2)的输出端，并分别与所述3A组件集成电路单元(4)、3PS组件集成电路单元(5)、发射机接口板集成电路单元(6)以及逻辑门集成电路单元(7)相连，所述芯片U1的第16引脚为基准参考电压输入端。

5.根据权利要求4所述的天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，其特征在于，所述3A组件集成电路单元(4)包括型号为CD4098的双组单稳态触发器芯片U2、型号为CD4027的触发器芯片U3、型号为LM111的比较器芯片U4a、型号为LM124的运算放大器芯片U5a、型号为DS26LS33的差分接收芯片U6a以及型号为TLP521的光耦芯片U7a，其中，

所述芯片U2的第5引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U2的第6引脚通过电阻R6与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U2的第8引脚接地，所述芯片U2的第1引脚连接电容C2的一端，电容C2的另一端分别与所述芯片U2的第2引脚以及电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端分别与所述芯片U2的第16引脚以及电源连接；

所述芯片U3的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U3的第2引脚通过电阻R8与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U3的第4引脚、第7引脚以及第8引脚接地，所述芯片U3的第5引脚、第6引脚以及第16引脚连接电源；

所述芯片U4a的第2引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U4a的第7引脚通过电阻R9与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U4a的第1引脚、第3引脚以及第4引脚接地，所述芯片U4a的第5引脚与第6引脚连接，所述芯片U4a的第8引脚连接电源；

所述芯片U5a的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U5a的第1引脚与第2引脚连接，并通过电阻R10与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U5a的第4引脚连接电源，所述芯片U5a的第11引脚接地；

所述芯片U6a的第1引脚与第2引脚分别与所述发射机接口板集成电路单元(6)连接，所述芯片U6a的第3引脚通过电阻R11与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U6a的第8引脚接地，所述芯片U6a的第16引脚连接电源；

所述芯片U7a的第2引脚通过电阻R12与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U7a的第7引脚通过电阻R13与所述发光二极管D2的正极连接，所述发光二极管D2的负极接地。

6.根据权利要求4所述的天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，其特征在于，所述3PS组件集成电路单元(5)包括型号为LM158的运算放大器芯片U8、型号为LM124的运算放大器芯片U5b、型号为LM111的比较器芯片U4b以及型号为TLP521的光耦芯片U7b，其中，

所述芯片U8的第5引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U8的第7引脚与第6引脚连接，并通过电阻R14与所述发光二极管D3的正极连接，所述芯片U8的第4引脚接地，所述芯片U8的第8引脚连接电源；

所述芯片U5b的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U5b的第1引脚与第2引脚连接，并通过电阻R10与所述发光二极管D3的正极连接，所述芯片U5b的第4引脚连接电源，所述芯片U5b的第11引脚接地；

所述芯片U4b的第2引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U4b的第7引脚通过电阻R9与所述发光二极管D3的正极连接，所述芯片U4b的第1引脚、第3引脚以及第4引脚接地，所述芯片U4b的第5引脚与第6引脚连接，所述芯片U4b的第8引脚连接电源；

所述芯片U7b的第2引脚通过电阻R12与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U7b的第7引脚通过电阻R13与所述发光二极管D3的正极连接，所述发光二极管D3的负极接地。

7.根据权利要求4所述的天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，其特征在于，所述发射机接口板集成电路单元(6)包括型号为DS26LS31的差分接收芯片U9、型号为DS26LS33的差分接收芯片U6b以及型号为TLP521的光耦芯片U7c，其中，

所述芯片U6b的第1引脚与所述芯片U9的第3引脚连接，所述芯片U6b的第2引脚与所述芯片U9的第2引脚连接，所述芯片U6a的第3引脚通过电阻R11与所述发光二极管D4的正极连接，所述芯片U6b的第8引脚接地，所述芯片U6b的第16引脚连接电源；

所述芯片U9的第1引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U9的第2引脚分别与所述芯片U6a的第2引脚、所述芯片U6b的第2引脚以及电阻R15连接，电阻R15的另一端连接所述发光二极管D4的正极连接，所述芯片U9的第3引脚分别与所述芯片U6a的第1引脚以及所述芯片U6b的第1引脚连接，所述芯片U9的第8引脚接地，所述芯片U9的第16引脚连接电源；

所述芯片U7c的第2引脚通过电阻R12与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U7c的第7引脚通过电阻R13与所述发光二极管D4的正极连接，所述发光二极管D4的负极接地。

8.根据权利要求4所述的天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，其特征在于，所述逻辑门集成电路单元(7)包括型号为CD4049的逻辑门芯片U10、型号为CD4071的逻辑门芯片U11、型号为CD4082的逻辑门芯片U12以及型号为CD4011的逻辑门芯片U13，其中，

所述芯片U10的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U10的第2引脚与所述芯片U10的第5引脚相连，所述芯片的第4引脚通过电阻R16述发光二极管D5的正极连接，所述芯片U10的第1引脚连接电源，所述芯片U10的第8引脚接地；

所述芯片U11的第1引脚通过电阻R17与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U11的第3引脚通过电阻R18与所述发光二极管D5的正极连接，所述芯片U11的第2引脚以及第7引脚接地，所述芯片U11的第14引脚连接电源；

所述芯片U12的第2引脚、第3引脚、第4引脚以及第5引脚均与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U12的第1引脚通过电阻R19与所述发光二极管D5的正极连接，所述芯片U12的第7引脚接地，所述芯片U12的第14引脚连接电源；

所述芯片U13的第2引脚与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U13的第3引脚通过电阻R20与所述发光二极管D5的正极连接，所述芯片U13的第1引脚以及第7引脚接地，所述芯片U13的第14引脚连接电源，所述发光二极管D5的负极接地。

9.根据权利要求1所述的天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，其特征在于，所述电源(1)为15伏供电电源。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于雷达发射机检修技术领域，尤其涉及一种天气雷达发射机芯片故障自动检测装置。

背景技术

发射机是新一代天气雷达的重要组成部分，是整机天气雷达中信号流程最复杂、元器件最多的系统，发射机主要由高频放大链电路、高压供电电路、电压电源电路、回扫充电电路和调制器、速调管组件及其附属电路等组成。发射机由于长期工作于连续高功率大电流高压强电的状态，出现故障的概率较高，当发射机系统发生故障时，先要根据故障现象、终端报警信息、发射机系统面板上的报警指示灯，然后综合判断分析故障点的大致范围，借助示波器等仪器仪表测量与故障相关的电路关键测试点参数和波形。然而在线测量仅仅只能测量到分机外面的预留测试点，测量分机里面的元器件参数信息等需要拉出设备组件，外接延长线，并短接光耦接通使能控制信号，不仅十分不方便测量，并且要求天气雷达业务检修人员非常熟悉发射机各个组件的电子电路工作原理，布局和测试点参数信息，同时在通电测试过程中，容易产生安全问题。为了方便测量，避免安全问题，本实用新型设计了新一代天气雷达常用芯片自动检测工具来高效、便捷地检修新一代天气雷达设备故障。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种天气雷达发射机芯片故障自动检测装置解决了当发射机系统发生故障时测量不便的问题以及在通电测试中存在的安全隐患的问题。

为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，包括脉冲信号发生模块以及与所述脉冲信号发生模块连接且位于所述脉冲信号发生模块一侧的待检测集成芯片模块，所述脉冲信号发生模块包括电源、与所述电源连接的脉冲发生电路以及与所述脉冲发生电路连接的发光二极管D1，其中，所述电源和所述脉冲发生电路均与所述待检测集成芯片模块相连。

再进一步地，所述待检测集成芯片模块包括3A组件集成电路单元、3PS 组件集成电路单元、发射机接口板集成电路单元和逻辑门集成电路单元以及分别与所述3A组件集成电路单元、3PS组件集成电路单元、发射机接口板集成电路单元和逻辑门集成电路单元一一对应连接的发光二极管D2、发光二极管 D3、发光二极管D4和发光二极管D5，其中，所述3A组件集成电路单元还与所述发射机接口板集成电路单元连接。

再进一步地，所述3A组件集成电路单元、3PS组件集成电路单元、发射机接口板集成电路单元和逻辑门集成电路单元均通过锁紧IC座与外部电路板连接。

再进一步地，所述脉冲发生电路包括型号为SG1525的脉宽调制芯片U1，所述芯片U1的第1引脚与所述芯片U1的第9引脚相连，所述芯片U1的第2 引脚分别与滑动变阻器R3的第一固定端、滑动变阻器R3的滑动端以及接地电阻R4连接，滑动变阻器R3的第二固定端连接电源，所述芯片U1的第3引脚为外部同步端，所述芯片U1的第4引脚为振荡器输出端，所述芯片U1的第5 引脚分别与电容C1的一端以及电阻R1的一端连接，所述芯片U1的第6引脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与电容C1的另一端相连并接地，所述芯片U1的第7引脚连接电阻R1的另一端，所述芯片U1的第8引脚为慢启动端，所述芯片U1的第10引脚为输出关闭控制端，所述芯片U1的第11引脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接所述发光二极管D1的正极，所述芯片U1的第12引脚与所述发光二极管D1的负极相连并接地，所述芯片U1的第 13引脚连接电源，所述芯片U1的第14引脚作为所述脉冲发生电路的输出端，并分别与所述3A组件集成电路单元、3PS组件集成电路单元、发射机接口板集成电路单元以及逻辑门集成电路单元相连，所述芯片U1的第16引脚为基准参考电压输入端。

再进一步地，所述3A组件集成电路单元包括型号为CD4098的双组单稳态触发器芯片U2、型号为CD4027的触发器芯片U3、型号为LM111的比较器芯片 U4a、型号为LM124的运算放大器芯片U5a、型号为DS26LS33的差分接收芯片 U6a以及型号为TLP521的光耦芯片U7a，其中，

所述芯片U2的第5引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U2 的第6引脚通过电阻R6与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U2的第 8引脚接地，所述芯片U2的第1引脚连接电容C2的一端，电容C2的另一端分别与所述芯片U2的第2引脚以及电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端分别与所述芯片U2的第16引脚以及电源连接；

所述芯片U3的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U3 的第2引脚通过电阻R8与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U3的第 4引脚、第7引脚以及第8引脚接地，所述芯片U3的第5引脚、第6引脚以及第16引脚连接电源；

所述芯片U4a的第2引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U4a 的第7引脚通过电阻R9与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U4a的第 1引脚、第3引脚以及第4引脚接地，所述芯片U4a的第5引脚与第6引脚连接，所述芯片U4a的第8引脚连接电源；

所述芯片U5a的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U5a 的第1引脚与第2引脚连接，并通过电阻R10与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U5a的第4引脚连接电源，所述芯片U5a的第11引脚接地；

所述芯片U6a的第1引脚与第2引脚分别与所述发射机接口板集成电路单元6连接，所述芯片U6a的第3引脚通过电阻R11与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U6a的第8引脚接地，所述芯片U6a的第16引脚连接电源；

再进一步地，所述3PS组件集成电路单元包括型号为LM158的运算放大器芯片U8、型号为LM124的运算放大器芯片U5b、型号为LM111的比较器芯片 U4b以及型号为TLP521的光耦芯片U7b，其中，

所述芯片U8的第5引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U8 的第7引脚与第6引脚连接，并通过电阻R14与所述发光二极管D3的正极连接，所述芯片U8的第4引脚接地，所述芯片U8的第8引脚连接电源；

所述芯片U5b的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U5b 的第1引脚与第2引脚连接，并通过电阻R10与所述发光二极管D3的正极连接，所述芯片U5b的第4引脚连接电源，所述芯片U5b的第11引脚接地；

所述芯片U4b的第2引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U4b 的第7引脚通过电阻R9与所述发光二极管D3的正极连接，所述芯片U4b的第1引脚、第3引脚以及第4引脚接地，所述芯片U4b的第5引脚与第6引脚连接，所述芯片U4b的第8引脚连接电源；

再进一步地，所述发射机接口板集成电路单元包括型号为DS26LS31的差分接收芯片U9、型号为DS26LS33的差分接收芯片U6b以及型号为TLP521的光耦芯片U7c，其中，

所述芯片U6b的第1引脚与所述芯片U9的第3引脚连接，所述芯片U6b 的第2引脚与所述芯片U9的第2引脚连接，所述芯片U6a的第3引脚通过电阻R11与所述发光二极管D4的正极连接，所述芯片U6b的第8引脚接地，所述芯片U6b的第16引脚连接电源；

所述芯片U9的第1引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U9 的第2引脚分别与所述芯片U6a的第2引脚、所述芯片U6b的第2引脚以及电阻R15连接，电阻R15的另一端连接所述发光二极管D4的正极连接，所述芯片U9的第3引脚分别与所述芯片U6a的第1引脚以及所述芯片U6b的第1引脚连接，所述芯片U9的第8引脚接地，所述芯片U9的第16引脚连接电源；

再进一步地，所述逻辑门集成电路单元包括型号为CD4049的逻辑门芯片 U10、型号为CD4071的逻辑门芯片U11、型号为CD4082的逻辑门芯片U12以及型号为CD4011的逻辑门芯片U13，其中，

所述芯片U10的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U10 的第2引脚与所述芯片U10的第5引脚相连，所述芯片的第4引脚通过电阻 R16述发光二极管D5的正极连接，所述芯片U10的第1引脚连接电源，所述芯片U10的第8引脚接地；

所述芯片U13的第2引脚与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U13 的第3引脚通过电阻R20与所述发光二极管D5的正极连接，所述芯片U13的第1引脚以及第7引脚接地，所述芯片U13的第14引脚连接电源，所述发光二极管D5的负极接地。

再进一步地，所述电源为15伏供电电源。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型根据脉冲发生电路能够产生脉冲信号的特点，将其输出到发光二极管，使得发光二极管指示灯以一定的频率间隔闪烁发亮，从而表明该芯片SG1525正常，同时借助SG1525芯片产生的脉冲信号来驱动3A组件集成电路单元、3PS组件集成电路单元、发射机接口板集成电路单元以及逻辑门集成电路单元输出同频率间隔的脉冲信号，将输出脉冲驱动一一对应连接的发光二极管中，根据发光二极管的状态来判断上述各单元中电路芯片的好坏，从而达到高效便捷地检测天气雷达设备故障的效果；

(2)本实用新型将SG1525脉宽调制芯片输出引脚接入发光二极管电路，并适当选取外接电容和外接电阻，使得输出脉冲周期为毫秒级脉冲，并根据输出脉冲驱动发光二极管D1闪烁，不仅能有效地判断SG1525脉宽调制芯片的好与坏，还能为判断待检测集成芯片模块中各电路芯片的好坏提供良好的条件；

(3)本实用新型中待检测集成芯片模块中各芯片使用锁紧IC座插入电路板中，从而不仅大大地节省了IC芯片插拨时间，还有效地节省了对天气雷达发射机系统的检测时间，进而保障了天气雷达发射机系统电路故障检修的快捷性与高效性。

附图说明

图1为本实用新型的控制结构示意图。

图2为本实施中SG1525脉宽调制芯片的电路图。

图3为本实施中CD4098单稳态振荡器芯片的电路图。

图4为本实施中CD4027触发器芯片的电路图。

图5为本实施中LM111比较器芯片的电路图。

图6为本实施例中LM124运算放大器芯片的电路图。

图7为本实施例中DS26LS33差分接收芯片的电路图。

图8为本实施例中TLP521光耦芯片的电路图。

图9为本实施例中LM158运算放大器芯片的电路图。

图10为本实施例中DS26LS31差分接收芯片的电路图。

图11为本实施例中CD4049逻辑门芯片的电路图。

图12为本实施例中CD4071逻辑门芯片的电路图。

图13为本实施例中CD4082逻辑门芯片的电路图。

图14为本实施例中CD4011逻辑门芯片的电路图。

其中，1-电源，2-脉冲发生电路，3-脉冲信号发生模块，4-3A组件集成电路单元，5-3PS组件集成电路单元，6-发射机接口板集成电路单元，7-逻辑门集成电路单元，8-待检测集成芯片模块。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

实施例

如图1所示，本实用提供了一种天气雷达发射机芯片故障自动检测装置，包括脉冲信号发生模块3以及与所述脉冲信号发生模块3连接且位于所述脉冲信号发生模块3一侧的待检测集成芯片模块8，所述脉冲信号发生模块3包括电源1、与所述电源1连接的脉冲发生电路2以及与所述脉冲发生电路2连接的发光二极管D1，其中，所述电源1和所述脉冲发生电路2均与所述待检测集成芯片模块8相连，所述电源1为15伏供电电源，所述待检测集成芯片模块8包括3A组件集成电路单元4、3PS组件集成电路单元5、发射机接口板集成电路单元6和逻辑门集成电路单元7以及分别与所述3A组件集成电路单元 4、3PS组件集成电路单元5、发射机接口板集成电路单元6和逻辑门集成电路单元7一一对应连接的发光二极管D2、发光二极管D3、发光二极管D4和发光二极管D5，其中，所述3A组件集成电路单元4还与所述发射机接口板集成电路单元6连接。所述3A组件集成电路单元4、3PS组件集成电路单元5、发射机接口板集成电路单元6和逻辑门集成电路单元7均通过锁紧IC座与外部电路板连接。

如图2所示，所述脉冲发生电路2包括型号为SG1525的脉宽调制芯片U1，所述芯片U1的第1引脚与所述芯片U1的第9引脚相连，所述芯片U1的第2 引脚分别与滑动变阻器R3的第一固定端、滑动变阻器R3的滑动端以及接地电阻R4连接，滑动变阻器R3的第二固定端连接电源，所述芯片U1的第3引脚为外部同步端，所述芯片U1的第4引脚为振荡器输出端，所述芯片U1的第5 引脚分别与电容C1的一端以及电阻R1的一端连接，所述芯片U1的第6引脚连接电阻R2的一端，电阻R2的另一端与电容C1的另一端相连并接地，所述芯片U1的第7引脚连接电阻R1的另一端，所述芯片U1的第8引脚为慢启动端，所述芯片U1的第10引脚为输出关闭控制端，所述芯片U1的第11引脚连接电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接所述发光二极管D1的正极，所述芯片U1的第12引脚与所述发光二极管D1的负极相连并接地，所述芯片U1的第 13引脚连接电源，所述芯片U1的第14引脚作为所述脉冲发生电路2的输出端，并分别与所述3A组件集成电路单元4、3PS组件集成电路单元5、发射机接口板集成电路单元6以及逻辑门集成电路单元7相连，所述芯片U1的第16 引脚为基准参考电压输入端。

所述3A组件集成电路单元4包括型号为CD4098的双组单稳态触发器芯片 U2、型号为CD4027的触发器芯片U3、型号为LM111的比较器芯片U4a、型号为LM124的运算放大器芯片U5a、型号为DS26LS33的差分接收芯片U6a以及型号为TLP521的光耦芯片U7a，其中，

所述芯片U2的第5引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U2 的第6引脚通过电阻R6与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U2的第 8引脚接地，所述芯片U2的第1引脚连接电容C2的一端，电容C2的另一端分别与所述芯片U2的第2引脚以及电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端分别与所述芯片U2的第16引脚以及电源连接；

所述芯片U3的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U3 的第2引脚通过电阻R8与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U3的第 4引脚、第7引脚以及第8引脚接地，所述芯片U3的第5引脚、第6引脚以及第16引脚连接电源；

所述芯片U4a的第2引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U4a 的第7引脚通过电阻R9与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U4a的第 1引脚、第3引脚以及第4引脚接地，所述芯片U4a的第5引脚与第6引脚连接，所述芯片U4a的第8引脚连接电源；

所述芯片U5a的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U5a 的第1引脚与第2引脚连接，并通过电阻R11与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U5a的第4引脚连接电源，所述芯片U5a的第11引脚接地；

所述芯片U6a的第1引脚连接有电阻R24，所述芯片U6a的第2引脚分别与电阻R24的另一端以及所述发射机接口板集成电路单元6连接，所述芯片 U6a的第3引脚通过电阻R13与所述发光二极管D2的正极连接，所述芯片U6a 的第8引脚接地，所述芯片U6a的第16引脚连接电源；

所述芯片U7a的第2引脚通过电阻R14与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U7a的第7引脚通过电阻R15与所述发光二极管D2的正极连接，所述发光二极管D2的负极接地。

所述3PS组件集成电路单元5包括型号为LM158的运算放大器芯片U8、型号为LM124的运算放大器芯片U5b、型号为LM111的比较器芯片U4b以及型号为TLP521的光耦芯片U7b，其中，

所述芯片U8的第5引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U8 的第7引脚与第6引脚连接，并通过电阻R14与所述发光二极管D3的正极连接，所述芯片U8的第4引脚接地，所述芯片U8的第8引脚连接电源；

所述芯片U5b的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U5b 的第1引脚与第2引脚连接，并通过电阻R10与所述发光二极管D3的正极连接，所述芯片U5b的第4引脚连接电源，所述芯片U5b的第11引脚接地；

所述芯片U4b的第2引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U4b 的第7引脚通过电阻R9与所述发光二极管D3的正极连接，所述芯片U4b的第 1引脚、第3引脚以及第4引脚接地，所述芯片U4b的第5引脚与第6引脚连接，所述芯片U4b的第8引脚连接电源；

所述发射机接口板集成电路单元6包括型号为DS26LS31的差分接收芯片 U9、型号为DS26LS33的差分接收芯片U6b以及型号为TLP521的光耦芯片U7c，其中，

所述芯片U6b的第1引脚与所述芯片U9的第3引脚连接，所述芯片U6b 的第2引脚与所述芯片U9的第2引脚连接，所述芯片U6a的第3引脚通过电阻R11与所述发光二极管D4的正极连接，所述芯片U6b的第8引脚接地，所述芯片U6b的第16引脚连接电源；

所述芯片U9的第1引脚与所述芯片U1的第14引脚连接，所述芯片U9 的第2引脚分别与所述芯片U6a的第2引脚、所述芯片U6b的第2引脚以及电阻R15连接，电阻R15的另一端连接所述发光二极管D4的正极连接，所述芯片U9的第3引脚分别与所述芯片U6a的第1引脚以及所述芯片U6b的第1引脚连接，所述芯片U9的第8引脚接地，所述芯片U9的第16引脚连接电源；

所述逻辑门集成电路单元7包括型号为CD4049的逻辑门芯片U10、型号为CD4071的逻辑门芯片U11、型号为CD4082的逻辑门芯片U12以及型号为 CD4011的逻辑门芯片U13，其中，

所述芯片U10的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U10 的第2引脚与所述芯片U10的第5引脚相连，所述芯片的第4引脚通过电阻 R16述发光二极管D5的正极连接，所述芯片U10的第1引脚连接电源，所述芯片U10的第8引脚接地；

所述芯片U13的第2引脚与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U13 的第3引脚通过电阻R20与所述发光二极管D5的正极连接，所述芯片U13的第1引脚以及第7引脚接地，所述芯片U13的第14引脚连接电源，所述发光二极管D5的负极接地。

本实施例中，如图2所示，所述SG1525芯片U1采用双列直插式16脚封装，所述芯片U1的第13脚为电源1供电端(+15伏)，所述芯片U1的第1引脚和第2引脚为误差放大器的反相和同相输入端，所述芯片U1的第3引脚为外部同步端，第4引脚为振荡器输出端，第5引脚外部电容输入端接入的电容与第6引脚接入的电阻共同决定了脉冲发生器的频率间隔，所述芯片U1的第 7引脚为泄放端，第8引脚为慢启动端，第9引脚为补偿端且和第1引脚短接，所述芯片U1的第10引脚为输出关闭控制端，当该脚电平超过1.4伏时，输出引脚11和14脚被强制关闭，第12引脚为电源地，第16引脚为基准参考电压 5.1伏输出。当SG1525芯片U1的第2引脚通过滑动电阻器分压从而输入一个固定电压时，该芯片第11脚输出端脉冲宽度随输入电压变化而变化，其输出脉冲频率间隔则由外接的电阻和电容决定，适当选取R2和C1值，使得输出脉冲周期为毫秒级，从而可以看到输出脉冲驱动发光二极管闪烁，否则，可判定该SG1525芯片U1已损坏。

本实施例中，如图3所示，所述CD4098为一个双组单稳态触发器芯片U2，所述芯片U2也采用双列16脚直插式封装，其左边第1引脚到第7引脚为一组单稳态触发器，右边第9引脚到第15引脚为另一个单稳态触发器，TR+和TR- 为两个正负触发输入端，R和C分别外接电阻和电容，用于决定脉冲输出Q的宽度从而达到延时和定时的功能。SG1525芯片U1的脉冲输出驱动CD4098芯片U2输入触发端第5引脚，脉冲宽度由电阻R2和电容C6决定，脉冲周期与所述SG1525芯片U1输入脉冲周期相同，因此输出端同样可以驱动发光二极管闪烁，从而通过发光二极管的闪烁与否来判定该CD4098芯片U2的好坏。

本实施例中，如图4所示，所述CD4027芯片U3是JK触发器芯片，即数字电路中触发器的一种基本常用电路单元，JK触发器具有置0、置1、保持和翻转功能，其真值表如表1所示：

表1

在表1中，在异步置1和清零端无效时，当J和K都等于高电平时，其输出结果将翻转，那么根据这个功能特点，在其时钟触发输入端输入由SG1525 芯片U1产生的脉冲信号，则在其输出端第2引脚即可得到一频率减半的脉冲信号，然后把这个脉冲信号去驱动发光二极管电路，从而也可以根据发光二极管指示灯的闪烁与否来判定该CD4027JK触发器芯片U3的好坏。

本实施例中，如图11所示，所述芯片U10的第3引脚与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U10的第2引脚与所述芯片U10的第5引脚相连，所述芯片U10的第4引脚与所述发光二极管D5相连；如图12所示，所述芯片 U11的第1引脚串联有电阻R17,并与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片 U11的第3引脚与所述发光二极管D5相连；如图13所示，所述芯片U12的第 2引脚、第3引脚、第4引脚以及第5引脚均与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U12的第1引脚与所述发光二极管D5相连；如图14所示，所述芯片 U13的第1引脚接地，所述芯片U13的第2引脚与所述芯片U1的第14引脚相连，所述芯片U13的第3引脚与所述发光二极管D5相连。本实施例中，根据逻辑门电路的功能特点，比如，非门逻辑芯片实际是个反相器，在其输入端输入脉冲信号，那么在其输出端也应为一反相的脉冲信号，两者脉冲周期一样，所以同样可以驱动发光二极管闪烁，从而据此判定这类芯片的好坏。又如与门逻辑芯片，不管输入引脚有多少个，只要把其中一个输入引脚接入一脉冲信号，其它输入引脚接高电平，那么其输出也为与输入同样的脉冲信号，因此也可以驱动发光二极管指示灯闪烁，从而也可据此判定该与门逻辑电路芯片的好坏。

本实施例中，为了抵抗各种电子干扰，天气雷达系统中大量使用了型号为DS26LS33的差分接收芯片U6a\/U6b、型号为DS26LS31的差分接收芯片U9以及型号为TLP521的光耦芯片U7a\/U7b\/U7c，这样大大提高了天气雷达系统的稳定性和可靠性，然而，如果这些差分收发芯片和光耦芯片出现故障，那么雷达系统也将因此发生故障，这些芯片的检测方法仍然可以使用上述脉冲信号来驱动输入端，从而在其输出端得到以类似的脉冲信号来驱动发光二极管电路，使得发光二极管闪烁。

本实施例中，如图8所示，对于型号为TLP521的光耦芯片U7a\/U7b\/U7c，根据其引脚特点，在其第1引脚和第3引脚接系统电源1(+15伏)，第2引脚串接有电阻再输入脉冲信号，其第7引脚驱动发光二极管电路，根据二极管的闪烁与否可以判定该光耦芯片是否损坏。

本实施例中，如图10所示，所述型号为DS26LS31的差分接收芯片U9有 4组独立的差分发送电路模块，比如其中一组：在其第3引脚输入信号，在其第1引脚和第2引脚得到幅度减半，反相的两路输出信号，从而使得信号由原先的一根线变成两根线传输，因此，在芯片U12的第3引脚输入芯片U1的脉冲信号，则在其第1引脚或第2引脚可以得到一脉冲信号从而去驱动发光二极管电路，根据发光二极管是否闪烁来判定该差分发送芯片是否损坏。

本实施例中，如图7所示，型号为DS26LS33的差分接收芯片U6a\/U6b同样有4组独立的差分接收电路模块，比如其中的一组：第1引脚和第2引脚为双线接收端，第3引脚为单线输出端，从而将差分信号转变为电平信号，同样，如图10所示，由芯片U1产生的脉冲信号输入到型号为DS26LS31的差分发送芯片U12，再将其输出的两路差分信号输入到芯片U6a\/U6b的第1脚和第2脚，同时在第1引脚和第2引脚并接一个电阻，那么，在其第3引脚则可以得到与输入端同样的脉冲信号，然后去驱动发光二极管电路，从而根据发光二极管的闪烁来判定该差分接收芯片的好坏。

本实施例中，天气雷达系统中大量使用了集成运算放大器芯片和比较器芯片，其中，比较器芯片主要用于各种电压电流等参数的阈值门限的比较和报警监控，集成运算放大器芯片主要用于信号的放大，跟随器和电流、电压指针表头的比例放大等。

本实施例中，如图5所示，所述型号为LM111的比较器芯片U4a\/U4b，其第2引脚为同相输入端，第3引脚为反相输入端，第7引脚为比较器输出端，在其输出端接入一个合适的上拉电阻，当同相输入端电平高于反相输入端时，输出结果为高电平，反之，输出结果为低电平，因此，可以在反相输入端接入一个固定电压(比如+1V)，在同相输入端输入一个幅度大于+1V的脉冲信号(由芯片U1产生)，则在比较器输出端也得到一脉冲信号，将此脉冲信号去驱动发光二极管电路，同样可以根据发光二极管指示灯的闪烁与否来判定该比较器芯片的好坏。

本实施例中，如图6所示，型号为LM124的运算放大器芯片U5a\/U5b为一个四组独立的集成运算放大器，其中一组的第3引脚为同相输入端，第2引脚为反向输入端，第1引脚为输出端，根据集成运算放大器的功能特点，可以把它接成简单的跟随器，也就是将输出端直接反馈到反相输入端，然后在其同相输入端输入芯片U1产生的脉冲信号，从而在其输出端得到同样的脉冲信号，最后输出驱动发光二极管电路，使得发光二极管指示灯闪烁，所以可以根据发光二极管的闪烁与否来判定该集成运算放大器芯片的好坏。

本实施例中，如图9所示，型号为LM158的运算放大器芯片U8为一个双组独立的集成运算放大器，其中一组的第5引脚为同相输入端，第6引脚为反相输入端，第7引脚则为输出端。根据集成运算放大器的功能特点,同样可以把它接成跟随器。在其同相输入端输入U1产生的脉冲信号，从而在其输出端得到同样的脉冲信号，驱动发光二极管电路。所以可以根据发光二极管的闪烁与否来判定该集成运算放大器芯片的好坏。

本实施例中，为了便于天气雷达发射机系统电路设备快速检测维修的需要，在工装实现上，采取了一些方便的技巧和经验，比如可以脉冲信号发生模块放在电路板的最左边，待检测集成块芯片模块放在电路板的右边，每个集成块芯片插座可以使用锁紧IC座，又称IC活动插座，这样可以大大节省IC芯片插拔的时间，从而大大节省了天气雷达发射机系统电路设备集成芯片的快速检测时间，保障了天气雷达发射机系统电路设备故障检修的快速、高效。

本实施例中，本实用新型除了用于上述各芯片，还包括其他常用芯片，此处不再一一例举。

本实用新型通过以上设计解决了当发射机系统发生故障时测量不便的问题以及在通电测试中存在的安全隐患的问题。本实用新型结构简单，设计合理，不仅降低了天气雷达常用芯片故障检测的难度，同时还避免了安全隐患问题，具有很强的实用价值和推广应用价值。

设计图

一种天气雷达发射机芯片故障自动检测装置论文和设计

一种天气雷达发射机芯片故障自动检测装置论文和设计

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

设计图

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