14位S-RDC的設計.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)伺服系統(tǒng)領域，占主導市場的交流伺服驅動可分為感應電動機（IM）控制和永磁同步電動機（PMSM）控制兩大類，當采用自整角機或者旋轉變壓器形式的永磁同步電動機的位置傳感器時，這就需要一個相應的自整角機／旋轉變壓器－數(shù)字信號轉換器（S/RDC）來將自整角機或者旋轉變壓器輸出的正／余弦角度信號轉換成數(shù)字信號，是伺服系統(tǒng)中位置檢測部件與數(shù)字信號處理部分之間的銜接模塊。 目前市場上每一型號的S/RDC芯片只能實現(xiàn)自整角機－數(shù)字信號

2、轉換或者旋轉變壓器－數(shù)字信號轉換中的一種功能，使芯片的應用場合受到了限制，為了為用戶提供更大的方便，本文研究、設計了一種兼容并能自動識別自整角機和旋轉變壓器輸入信號的單片14位自整角機／旋轉變壓器－數(shù)字信號轉換系統(tǒng)（S/RDC），能將±120V<,dc max>+26V<,ac>的自整角機或者旋轉變壓器角度信號轉換成二進制角碼，并能提供報錯機制。 本項目在電路上可以分為信號預處理模塊、信號轉換模塊以及報錯模塊等三個主要模塊。

3、 在信號預處理模塊中，首先分析了信號隔離與降壓的必要性，提出了隔離降壓指標，并設計了利用微分電路實現(xiàn)信號隔離與降壓的方法；為了使芯片能夠兼容自整角機和旋轉變壓器兩種輸入模式，在本項目中還提出了利用峰值識別電路來實現(xiàn)輸入模式自動識別的方法；最后研究了信號格式轉換電路。 信號轉換模塊是一個主要由比例乘法器、相敏檢測器、積分器、壓控振蕩器以及加減計數(shù)器和輸出數(shù)據(jù)鎖存器組成的一個負反饋系統(tǒng)－角度－數(shù)字轉換器，在本文中主要對角度－數(shù)字

4、轉換器的算法進行了分析，并重點設計、研究了對系統(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)建報錯電路，用于檢測轉換器當前輸出信號的誤差并提供報錯機制。 通過對電路的仿真結果進行分析顯示，本芯片能夠實現(xiàn)14位自整角機／旋轉變壓器－數(shù)字信號轉換器的功能，其跟蹤轉換精度為2.32角分，達到了設計要求。 由于采用了多芯片組技術將無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