一种单芯片轴角信号至串行数字信号转换电路

摘要

本发明是单芯片轴角信号至串行数字信号转换器，由多功能信号变换输入电路，高6位正弦乘法电路、低6位正弦拟合电路，敏解调电路、内置参数积分电路、压控振荡电路、加减计数电路，串并转换输出电路组成。并采用0、-5V、5V的多电位CMOS工艺将上述电路集成实现在芯片上。可实现频率3KHz～20KHz，转速≤500rps轴角信号转换为12位数字信号。本发明转换器应用外围电路简单，转换信号适用性好，输出串行数据适应工业上应用。采用低6位正弦拟合电路与正弦信号完全拟合，消除原理性的误差，转换精度高。体积小、可靠性高、适用多种轴角模式的转换方式。

主权项

一种单芯片轴角信号至串行数字信号转换器，其特征在于：该转换器由多功能信号变换输入电路、高6位正弦乘法电路、低6位正弦拟合电路、敏解调电路、内置参数积分电路、压控振荡电路、加减计数电路和串并转换输出电路组成；并采用0、‑5V、5V的多电位CMOS工艺将上述电路集成实现在芯片上；自整角机、旋转变压器模式的输入信号模拟角θ在多功能信号变换输入电路中转换成低电压的正弦信号sinθ余弦信号cosθ输入高6位正弦乘法电路，再经低6位正弦拟合电路后一个误差信号Ｋsin(θ‑φ)，在经过相敏解调电路、内置参数积分电路、压控振荡电路和加减计数电路产生数字角φ，最后数字角φ在高6位正弦乘法电路，和低6位正弦拟合电路中与模拟角θ比较组成的一个闭环回路，寻找sin（θ‑φ）的零点；当这一过程完成时，数字控制电路的数字角φ等于信号输入轴角θ，最后输出数字角φ；并通过串并转换输出电路转换为串行码形式；其中：θ是自整角机的轴角；K是变比。