。系統(tǒng)掉電時，由于電容的儲能效應，-5V最先放電，這時+5V和+8V都還有電壓存在，而T/R組件控制芯片處于失控狀態(tài)，此時如果T/R組件控制芯片處于發(fā)射態(tài)，由于柵壓已經為O，功率放大芯片將燒毀。而采用本發(fā)明，由于有電壓比較器的存在，-5V 一旦低于預設的門限電壓，就將T/R組件置于負載態(tài)，同時電源調制信號也處于低電平，無論+5V和+8V如何變化，T/R組件控制芯片都將得到有效保護，具體保護原理同電壓異常保護。
[0073]6、上述保護功能都集成在T/R組件控制芯片內部，無需外部電路支持，能夠提高系統(tǒng)集成度。
[0074]7、上述保護功能有效改善了 T/R組件控制芯片在多種異常情況下易于損毀的現(xiàn)狀，大幅降低相控陣系統(tǒng)的全壽命周期成本。
[0075]以上內容是結合具體的電路圖對本發(fā)明所作的詳細說明，不能認定本發(fā)明具體實施僅限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單替換和變更，如采用其他位數的串行數據，采用不同的電壓比較電路，采用不同的邏輯處理等等，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的發(fā)明保護范圍。
【主權項】
1.一種具有多種保護功能的T/R組件控制芯片，其包括: 移位寄存器，根據串行時鐘SC經輸入端SD接收外部輸入的串行數據同時完成該串行數據的串-并轉換，轉換后的數據共32位并分為三類:一、接收控制數據，接收移相D0_1?D7_l，接收衰減D8_l?D13_l ;二、發(fā)射控制數據，發(fā)射移相D0_2?D7_2，接收衰減D8_2?D13_2 ;三、狀態(tài)控制數據，接收/發(fā)射/負載使能:D14_2、D15_2，故障報告允許:D15_1 ； 一級鎖存寄存器，其在該串行數據傳送結束后接收一級鎖存信號END，將完成串-并轉換后的數據D0_1?D15_l、D0_2?D15_2鎖存在該第一級鎖存器內； 二級鎖存寄存器，其在收到二級鎖存信號SYN時，將該一級鎖存器內的數據D0_1_E?D15_1_E、D0_2_E?D15_2_E鎖存在該二級鎖存器內； 選擇開關器，其根據發(fā)射同步信號TR_T和接收同步信號TR_R選擇該二級鎖存器內鎖存的接收控制數據D0_1_S?D13_1_S或發(fā)射狀態(tài)控制數據D0_2_S?D13_2_S ； 緩沖驅動器，其將該選擇開關器選擇的控制數據D0_1_S?D13_1_S或D0_2_S?D13_2_S經緩沖驅動后發(fā)送至待控制器件； 其特征在于:該控制芯片還包括: 上電保護與系統(tǒng)復位電路，其根據系統(tǒng)清零信號CLEAR控制該二級鎖存寄存器的清零端，在系統(tǒng)清零信號CLEAR有效時，將該二級鎖存寄存器內的數據清零，該控制芯片處于負載態(tài)； 邏輯沖突保護電路，其在發(fā)射同步信號TR_T和接收同步信號TR_R同時為高電平時，控制該選擇開關器、該緩沖驅動器均關閉，該控制芯片處于負載態(tài)； 電壓異常與系統(tǒng)掉電保護電路，其在該控制芯片的電源電壓異常時，控制該緩沖驅動器關閉，該控制芯片處于負載態(tài)。
2.如權利要求1所述的具有多種保護功能的T/R組件控制芯片，其特征在于:該上電保護與系統(tǒng)復位電路包括電容Cl、電阻R1、與門Al，電阻Rl的一端連接電源Ncc,電阻Rl的另一端經由電容Cl接地且還作為與門Al的輸入端，與門Al還將系統(tǒng)清零信號CLEAR作為自身的另一輸入端，與門Al的輸出端連接至該二級鎖存寄存器的清零端。
3.如權利要求1所述的具有多種保護功能的T/R組件控制芯片，其特征在于:該邏輯沖突保護電路包括與非門A2、與門A3、與門A4、或非門A7、與門A8、與門A9 ;發(fā)射同步信號TR_T作為與非門A2、與門A3的輸入信號，接收同步信號TR_R作為與非門A2、與門A4的輸入信號；與非門A2的輸出信號作為與門A3、與門A4的輸入信號，與門A3的輸出信號作為與門A9的輸入信號，與門A4的輸出信號作為與門AS的輸入信號且還用于控制該選擇開關器的開啟；與門AS的輸出信號、與門A9的輸出信號均作為或非門A7的輸入信號，或非門A7的輸出信號用于控制該緩沖驅動器的開啟。
4.如權利要求3所述的具有多種保護功能的T/R組件控制芯片，其特征在于:該電壓異常與系統(tǒng)掉電保護電路包括與門A5、電源Vcc比較電路、電源Vee比較電路；該電源Vcc比較電路從電源Vcc取樣作為比較電壓V+in產生兩路互補輸出的TTL電平V+outl、V+out2，該電源Vee比較電路從電源Vee取樣作為比較電壓V_in產生兩路互補輸出的TTL電平V-outl、V-out2 ;V+outl、V-outI作為與門A5的輸入信號，與門A5的輸出信號作為與門A8、A9的輸入信號。
5.如權利要求4所述的具有多種保護功能的T/R組件控制芯片，其特征在于:該電壓異常與系統(tǒng)掉電保護電路還包括與非門A10、或門A6 ;V+out2、V-out2作為或門A6的輸入信號，或門A6的輸出信號作為與非門AlO的輸入信號，與非門AlO的輸入信號還包括該二級鎖存寄存器的故障報告允許控制位信號。
6.如權利要求5所述的具有多種保護功能的T/R組件控制芯片，其特征在于:該電壓異常與系統(tǒng)掉電保護電路還包括反相器All、反相器A12 ;與門AS的輸出TR_R_0+，經反相器All輸出TR_R_0-，與門A9的輸出TR_T_0+，經反相器A12輸出TR_T_0_，TR_R_0+與TR_R_0-、TR_T_0+與TR_T_0-作為互補輸出的兩組電源調制信號將收發(fā)外部電源的關斷。
7.如權利要求4所述的具有多種保護功能的T/R組件控制芯片，其特征在于:該電源Vcc比較電路包括電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、比較器U1、反相器A13、電壓源Dl ；電源Vcc經由電阻R2、電阻R3、電阻R4接地，還經由電阻R5、電阻R6接地，還連接至比較器Ul的電源端；電壓源Dl的正極連接在電阻R2、電阻R3之間，電壓源Dl的負極接地；比較器Ul的同相端連接在電阻R5、電阻R6之間，比較器Ul的反相端連接在電阻R3、電阻R4之間，比較器Ul的接地端接地，比較器Ul的輸出端輸出V+outl，比較器Ul的輸出端還通過反相器A13輸出V+out2。
8.如權利要求4所述的具有多種保護功能的T/R組件控制芯片，其特征在于:該電源Vee比較電路包括電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻RlO、電阻Rl1、比較器U2、反相器A14、電壓源D2、二極管D3 ；電源Vee經由電阻R7、電阻R8、電阻R9接地，還經由電阻R10、電阻Rll接地，還連接至比較器U2的電源端；電壓源D2的正極連接在電阻R7、電阻R8之間，電壓源D2的負極接地；比較器U2的同相端連接在電阻R10、電阻Rll之間，比較器U2的反相端連接在電阻R8、電阻R9之間，比較器U2的接地端接地，比較器U2的輸出端輸出V_outl，比較器U2的輸出端還通過反相器A14輸出V-out2 ;二極管D3的正極接地，二極管D3的負極連接比較器U2的反相端。
9.如權利要求1至8中任意一項所述的具有多種保護功能的T/R組件控制芯片在有源相控陣天線系統(tǒng)中的應用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了T/R組件控制芯片及其在有源相控陣天線系統(tǒng)中的應用。該控制芯片具有：上電保護與系統(tǒng)復位電路，根據系統(tǒng)清零信號CLEAR控制二級鎖存寄存器的清零端，在系統(tǒng)清零信號CLEAR有效時，將二級鎖存寄存器內的數據清零，T/R組件處于保護狀態(tài)；邏輯沖突保護電路，在發(fā)射同步信號TR_T和接收同步信號TR_R同時為高電平時，收/發(fā)緩沖驅動器均關閉，T/R組件處于保護狀態(tài)；電壓異常與系統(tǒng)掉電保護電路，在控制芯片的電源電壓異常時，控制緩沖驅動器關閉，T/R組件處于保護狀態(tài)。本發(fā)明具有上電保護、系統(tǒng)復位、邏輯沖突保護、電壓異常保護、系統(tǒng)掉電保護功能，提高有源天線系統(tǒng)的集成度，降低相控陣系統(tǒng)全壽命周期成本。本發(fā)明還公開該控制芯片在有源相控陣天線系統(tǒng)中的應用。
【IPC分類】H01Q23-00, G01S7-02
【公開號】CN104714212
【申請?zhí)枴緾N201510083659
【發(fā)明人】錢林, 呂春明, 何誠, 鄭林華
【申請人】中國電子科技集團公司第三十八研究所
【公開日】2015年6月17日
【申請日】2015年2月15日