高精度单芯片数字信号到轴角信号的转换方法

摘要

一种高精度单芯片数字信号到轴角信号的转换方法：实现该方法的电路由参考变压器、线性DA电路、三角函数曲线拟合电路、非线性分段比例电路、正负信号选择电路、功率驱动电路和数字接口电路组成；并采用兼容多电压的高压CMOS工艺将上述电路集成在单个芯片上；线性DA电路由高精度12位权电阻网络D/A转换电路组成，三角函数曲线拟合电路和非线性分段比例电路由精密电阻网络组成；参考变压器和功率驱动电路是由运放和可调外围电阻电路组成。本发明转换方法的电路体积小，可以实现系统元件的高密度安装。可靠性好，集成度高，且转换精度高，可扩展性强，它能有效地实现实现高精度数字信号到轴角信号的转换。

主权项

一种高精度单芯片数字信号到轴角信号的转换方法，其特征在于：实现该方法的电路由参考变压器、线性DA电路、三角函数曲线拟合电路、非线性分段比例电路、正负信号选择电路、功率驱动电路和数字接口电路组成；并采用兼容多电压的高压CMOS工艺将上述电路集成在单个芯片上；线性DA电路由高精度12位权电阻网络D/A转换电路组成，三角函数曲线拟合电路和非线性分段比例电路由精密电阻网络组成；参考变压器和功率驱动电路是由运放和可调外围电阻电路组成；转换电路分为正负信号选择电路、非线性分段比例电路和线性DA电路；转换电路依据三角函数正、余弦两角和与差数字表达式将数字角θ在90度内分解为高4位角α和低12位角β，低12位角β控制线性DA电路，高4位角α控制非线性分段比例电路，90°、180°信号控制正负信号选择电路，最终合成为16位全角度，实现完成0°～360°范围内的分辨率16位、精度1LSB～2LSB的低压正余弦信号输出；参考变压器接收参考信号，将其转换电压后依次发往线性DA电路、三角函数曲线拟合电路、非线性分段比例电路、正负信号选择电路，同时数字接口电路发送的16位数字角度量也发往往线性DA电路、非线性分段比例电路和正负信号选择电路，组合后产生正余弦信号发送给功率放大电路进行功率、幅值放大，最终完成数字角φ转换为模拟角θ，实现高精度数字信号到轴角信号的转换；θ＝90°×n+α+β，n＝0、1、2或3。