基于自整角機數字轉換器SDC1742的軸角檢測電路設計

　　摘要:本文介紹了高精度自整角機數字轉換器SDC1742模塊的主要特點和工作原理，并給出了該模塊在軸角檢測電路中的軟硬件設計，實現了將三相模擬信號轉換成數字信號的功能。
　　關鍵詞:數字轉換器 SDC1742 檢測 自整角機
　　中圖分類號:TN79 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)10(b)-0000-00
　　
　　
　　前言
　　自整角機是一種能對角位移或角速度的偏差自動整步的感應式控制電機，自整角機被廣泛應用于隨動控制系統中。自整角機數字轉換器（又稱為同步機數字轉換器，Synchro Digital Converter，SDC）用于將自整角機發出的對應于旋轉角度或角速度的模擬電壓信號轉換成數字信號輸出。SDC專用芯片的產生，改變了自整角機的應用形式。SDC專用芯片產生之前，需要兩臺自整角機配合使用，然后輸出與自整角機失調角對應的電壓。SDC專用芯片產生之后，只需要一臺自整角機。自整角機的勵磁繞組的引線、三相整步繞組的引線都直接接入SDC專用芯片，該芯片就會輸出偏離電氣零位的角度的數字信息。
　　
　　1 工作原理及引腳功能
　　SDC1742是一款混合式12位連續跟蹤自整角機數字轉換器。在這款混合器件的內核中，轉換過程由基于ADI專有BiMOS II工藝制成的一個單芯片IC完成，在同一芯片中有機地結合了CMOS邏輯和雙極性高精度線性電路的優勢。通過內部隔離微變壓器實現信號與基準電壓輸入之間的真正隔離。12位數字字采用三態數字形式，由2個字節構成。通過最高有效8位和最低有效4位分別配置ENABLE輸入，不但簡化了將一個器件以多路復用方式連接至單個數據總線的過程，同時為INHIBIT輸入提供了支持，無需中斷跟蹤環路的操作。
　　 上電后， SDC1742芯片內部模塊處于工作狀態，接收自整角機勵磁繞組和整步繞組的交流信號輸入，在芯片內部轉變成為正弦信號和余弦信號，輸入數字轉換器進行轉換后送入輸出鎖存器，進而送到輸出引腳。模塊并行輸出的12位數碼隨著自整角機軸的旋轉而發生變化。在數字轉換完成后，BUSY端送出低電平，表示SDC輸出的數字碼有效，允許單片機或DSP等器件將數字碼取走。
　　 SDC1742的分辨率為12位，最小可以分辨的角度為0.088°；誤差最大值±0.142°；跟蹤速度大于18r/min；信號參考頻率400Hz；輸入信號電平90V，26V，11.8V；參考信號電平11.8V，26V，115V；電源電平：±15V/35mA，邏輯電平 5V/56mA ；功耗1.4 W。
　　SDC1742的引腳見圖1。常用引腳及功能如下：1-14引腳——BIT1~BIT14 并口數據輸出；SDC1742這款芯片只用到1-12引腳，BIT1~BIT8對應高8位，BIT9~BIT12對應低4位。最高位BIT1的權重為180°，最低位BIT12的權重為0.0879°