電路功能與優(yōu)勢(shì)

旋變數(shù)字轉(zhuǎn)換器(RDC)廣泛用于汽車和工業(yè)應(yīng)用中，用來提供電機(jī)軸位置/速度反饋信息。

AD2S1210是一款完整的10 bit至16 bit分辨率RDC，片內(nèi)集成可編程正弦波振蕩器，為旋變器提供激勵(lì)。由于工作環(huán)境惡劣，AD2S1210（C級(jí)和D級(jí)）的額定溫度范圍為-40 ℃～+125 ℃的擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍。

圖1所示的高電流驅(qū)動(dòng)器放大AD2S1210的參考振蕩器輸出并進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，從而優(yōu)化與旋變器的接口。該驅(qū)動(dòng)器是一個(gè)使用雙通道、低噪聲、精密運(yùn)算放大器AD8662和分立互補(bǔ)發(fā)射極跟隨器輸出級(jí)的復(fù)合放大器。一個(gè)類似的驅(qū)動(dòng)器級(jí)用于互補(bǔ)激勵(lì)輸出，從而提供一個(gè)全差分信號(hào)來驅(qū)動(dòng)旋變器初級(jí)繞組。AD8662提供8引腳窄體SOIC和8引腳MSOP兩種封裝，額定溫度范圍均為-40 ℃～+125℃的擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍。

RDC與旋轉(zhuǎn)傳感器配合使用，以便檢測(cè)電機(jī)軸的位置和轉(zhuǎn)速。在這種應(yīng)用中，旋變器利用正弦波參考信號(hào)進(jìn)行激勵(lì)。初級(jí)繞組上的旋變器激勵(lì)參考信號(hào)被轉(zhuǎn)換為兩個(gè)正弦差分輸出信號(hào)：正弦和余弦。正弦和余弦信號(hào)的幅度取決于實(shí)際的旋變器位置、旋變器轉(zhuǎn)換比和激勵(lì)信號(hào)幅度。

RDC同步采樣兩個(gè)輸入信號(hào)，以便向數(shù)字引擎（即所謂Type II跟蹤環(huán)路）提供數(shù)字化數(shù)據(jù)。Type II跟蹤環(huán)路負(fù)責(zé)計(jì)算位置和速度。典型應(yīng)用電路如圖2所示。

根據(jù)旋變器的輸入信號(hào)要求，激勵(lì)緩沖器必須提供高達(dá)200 mA的單端電流。圖1所示的緩沖電路不僅提供電流驅(qū)動(dòng)能力，而且提供AD2S1210激勵(lì)輸出信號(hào)的增益。本電路筆記說明性能要求及推薦的激勵(lì)緩沖拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。典型旋變器的輸入電阻在100 Ω～200 Ω之間，初級(jí)線圈應(yīng)利用7 V RMS的電壓驅(qū)動(dòng)。

該轉(zhuǎn)換器支持3.15 V p-p ±27%范圍的輸入信號(hào)。AD2S1210的額定頻率范圍為2 kHz～20 kHz。采用Type II跟蹤環(huán)路跟蹤輸入信號(hào)，并將正弦和余弦輸入端的信息轉(zhuǎn)換為輸入角度和速度所對(duì)應(yīng)的數(shù)字量。該器件的額定最大跟蹤速率為3 125 r/s。在16 bit分辨率時(shí)，位置輸出的精度誤差最大值為±5.3弧分。

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