一种高精度数字—自整角机转换器的研究

卢艳++朱宇

摘 要：文中研究的数字-自整角机转换器是将并行输入的14位TTL信号转换为三相交流自整角机模拟信号，同时具有5 VA的功率驱动能力。通过选择精密电阻网络以及合理的FPGA软件算法控制，可以使得该数字-自整角机转换器的转换精度达到3 LSB，即为4'。同时为了保证该数字-自整角机转换器在输出5 VA功率时安全可靠，特地在功率运算放大器的输出级设计了过流保护和防反相电动势的反冲保护。

关键词：数字-自整角机；过流保护；反冲保护；功率驱动

中图分类号：TN79 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）11-00-03

0 引 言

自整角机是一种角度传感器，该传感器利用电磁感应原理将旋转的角度值转换为三相交流信号。数字—自整角机（DSC）转换器是将并行的TTL二进制数码转换为自整角机输出的三相交流信号。DSC被广泛应用在航空、航天、兵器及自动控制的伺服系统和轴角控制系统中，具有转换精度高、跟踪速度快、可靠性好、适应能力强等优点[1]。

1 自整角机原理介绍

自整角机主要由定子和转子组成，定子绕组上输入参考信号，当转子转过角度时，其转子上的三相绕组会输出三相交流信号VS1、VS2、VS3，且满足式（1）。

（1）

从公式（1）可以看出，自整角机的三相输出正弦波信号的幅值与自整角机的旋转角度相关，其工作频率和相位理论与输入参考信号同频同相[2]。

2 数字—自整角机转换器原理设计

本文设计的数字-自整角机转换器要求输入信号有输入参考信号和并行二进制输入，要求输出为三相子整机信号，且输出功率为5 VA，其原理设计框图如图1所示[3]。……