鲁 军,刘 军,王立冬,殷建玲,余伟涛
(军械工程学院 光学与电子工程系,河北 石家庄 050003)
基于光学Sagnac效应的光纤陀螺通过多年的研究与发展,已成为目前国内惯性仪表领域的主流陀螺之一。它具有无转动部件的全固态结构、动态范围大、响应速度快、功耗低、抗冲击振动、启动过程短、寿命长等突出优点[1,2],精度可以覆盖从战术级到战略级、从民用到军用多种领域,具有良好的应用前景。
数字闭环光纤陀螺检测电路原理如图1所示[3]。
光纤陀螺检测电路包括信号检测部分、数字信号处理部分和数字相位阶梯波反馈三部分,主要完成信号解调、信号处理和信号反馈等功能。具体由前置放大电路、A/D转换电路、D/A转换电路、时序控制电路及以FPGA为核心的数字信号处理电路组成。检测电路中的方波产生部分、D/A反馈部分和光源驱动电路中的恒流源部分都需要可调的电压基准,原方案中采用电压基准再分压得到,调试较麻烦。文中提出采用FPGA控制多路D/A的方法得到多路电压基准,实现了调试的程序控制,给陀螺电路调试带来极大方便。

图1 闭环检测原理Fig.1 Detection principle of closed circuit
DAC8412是由ADI公司推出的4路、12位数模转换器[4]。该转换器是具有回读能力的电压输出DAC,采用高压BiCMOS工艺制造,这种单片集成电路DAC提供了非常高的封装密度。输出电压摆幅则是由两个参考输入VREFH和VREFL共同决定。通过设置在VREFL输入为0V和VREFH输入为正电压,则DAC提供单极性正输出范围。一个类似的配置与VREFH在0V和VREFL在一负电压提供了一个单极性负输出范围。……