14位S-RDC的設(shè)計(jì).pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)伺服系統(tǒng)領(lǐng)域，占主導(dǎo)市場(chǎng)的交流伺服驅(qū)動(dòng)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（IM）控制和永磁同步電動(dòng)機(jī)（PMSM）控制兩大類，當(dāng)采用自整角機(jī)或者旋轉(zhuǎn)變壓器形式的永磁同步電動(dòng)機(jī)的位置傳感器時(shí)，這就需要一個(gè)相應(yīng)的自整角機(jī)／旋轉(zhuǎn)變壓器－數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器（S/RDC）來(lái)將自整角機(jī)或者旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的正／余弦角度信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，是伺服系統(tǒng)中位置檢測(cè)部件與數(shù)字信號(hào)處理部分之間的銜接模塊。 目前市場(chǎng)上每一型號(hào)的S/RDC芯片只能實(shí)現(xiàn)自整角機(jī)－數(shù)字信號(hào)

2、轉(zhuǎn)換或者旋轉(zhuǎn)變壓器－數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換中的一種功能，使芯片的應(yīng)用場(chǎng)合受到了限制，為了為用戶提供更大的方便，本文研究、設(shè)計(jì)了一種兼容并能自動(dòng)識(shí)別自整角機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器輸入信號(hào)的單片14位自整角機(jī)／旋轉(zhuǎn)變壓器－數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（S/RDC），能將±120V<,dc max>+26V<,ac>的自整角機(jī)或者旋轉(zhuǎn)變壓器角度信號(hào)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制角碼，并能提供報(bào)錯(cuò)機(jī)制。 本項(xiàng)目在電路上可以分為信號(hào)預(yù)處理模塊、信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊以及報(bào)錯(cuò)模塊等三個(gè)主要模塊。

3、 在信號(hào)預(yù)處理模塊中，首先分析了信號(hào)隔離與降壓的必要性，提出了隔離降壓指標(biāo)，并設(shè)計(jì)了利用微分電路實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離與降壓的方法；為了使芯片能夠兼容自整角機(jī)和旋轉(zhuǎn)變壓器兩種輸入模式，在本項(xiàng)目中還提出了利用峰值識(shí)別電路來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入模式自動(dòng)識(shí)別的方法；最后研究了信號(hào)格式轉(zhuǎn)換電路。 信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊是一個(gè)主要由比例乘法器、相敏檢測(cè)器、積分器、壓控振蕩器以及加減計(jì)數(shù)器和輸出數(shù)據(jù)鎖存器組成的一個(gè)負(fù)反饋系統(tǒng)－角度－數(shù)字轉(zhuǎn)換器，在本文中主要對(duì)角度－數(shù)字

4、轉(zhuǎn)換器的算法進(jìn)行了分析，并重點(diǎn)設(shè)計(jì)、研究了對(duì)系統(tǒng)低頻線性度影響較大的壓控振蕩器模塊。在最后，本文提出了一種雙門限的內(nèi)建報(bào)錯(cuò)電路，用于檢測(cè)轉(zhuǎn)換器當(dāng)前輸出信號(hào)的誤差并提供報(bào)錯(cuò)機(jī)制。 通過對(duì)電路的仿真結(jié)果進(jìn)行分析顯示，本芯片能夠?qū)崿F(xiàn)14位自整角機(jī)／旋轉(zhuǎn)變壓器－數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換器的功能，其跟蹤轉(zhuǎn)換精度為2.32角分，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。 由于采用了多芯片組技術(shù)將無(wú)源器件以厚膜貼片的方法集成在片內(nèi)，所以芯片不再需要外部器件，從而在很大程度