DE102015223539B4 - Method and circuit arrangement for generating an analog signal, resolver with the circuit arrangement - Google Patents

Method and circuit arrangement for generating an analog signal, resolver with the circuit arrangement Download PDF

Info

Publication number
DE102015223539B4
DE102015223539B4 DE102015223539.4A DE102015223539A DE102015223539B4 DE 102015223539 B4 DE102015223539 B4 DE 102015223539B4 DE 102015223539 A DE102015223539 A DE 102015223539A DE 102015223539 B4 DE102015223539 B4 DE 102015223539B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
signals
analog
pulse width
width modulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102015223539.4A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102015223539A1 (en
Inventor
Karl-Heinz Winkler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vitesco Technologies Germany GmbH
Original Assignee
Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Conti Temic Microelectronic GmbH filed Critical Conti Temic Microelectronic GmbH
Priority to DE102015223539.4A priority Critical patent/DE102015223539B4/en
Publication of DE102015223539A1 publication Critical patent/DE102015223539A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102015223539B4 publication Critical patent/DE102015223539B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • G01D5/2451Incremental encoders
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/42Devices characterised by the use of electric or magnetic means
    • G01P3/44Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed
    • G01P3/48Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage
    • G01P3/481Devices characterised by the use of electric or magnetic means for measuring angular speed by measuring frequency of generated current or voltage of pulse signals

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

Verfahren zum Generieren eines analogen Signals (AS) aus zwei pulsweitenmodulierten Signalen (PS1, PS2), mit folgenden Schritten:- Amplitudenverstärken der beiden pulsweitenmodulierten Signale (PS1, PS2) jeweils um einen regelbaren Verstärkungsfaktor (VF);- Tiefpassfiltern der beiden, um den Verstärkungsfaktor (VF) verstärkten pulsweitenmodulierten Signale (PS1', PS2') zu jeweiligen analogen Zwischensignalen (ZS1, ZS2);- Vergleichen der beiden analogen Zwischensignale (ZS1, ZS2) jeweils mit einer Referenzspannung (Uref);- Vergrößern des Verstärkungsfaktors (VF), solange der Spannungspegel eines der beiden analogen Zwischensignale (ZS1, ZS2) den Spannungspegel der Referenzspannung (Uref) unterschreitet;- Bilden des analogen Signals (AS) aus den beiden analogen Zwischensignalen (ZS1, ZS2) durch Addieren der Signalauslenkungen der beiden analogen Zwischensignale (ZS1, ZS2).Method for generating an analog signal (AS) from two pulse-width-modulated signals (PS1, PS2), comprising the following steps: - gain amplifying the two pulse width modulated signals (PS1, PS2) by a variable gain (VF); Amplification factor (VF) amplified pulse width modulated signals (PS1 ', PS2') to respective intermediate analog signals (ZS1, ZS2), - comparing the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2) each with a reference voltage (Uref), - increasing the amplification factor (VF) as long as the voltage level of one of the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2) falls below the voltage level of the reference voltage (Uref), - forming the analog signal (AS) from the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2) by adding the signal deflections of the two analog intermediate signals (ZS2) ZS1, ZS2).

Description

Technisches Gebiet:Technical area:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zum Generieren eines analogen Signals, insbesondere eines Sinus-/Cosinussignals, für einen Resolver, aus zwei pulsweitenmodulierten Signalen. Ferner betrifft die Erfindung einen Resolver mit einer genannten Schaltungsanordnung.The invention relates to a method and a circuit arrangement for generating an analog signal, in particular a sine / cosine signal, for a resolver, from two pulse width modulated signals. Furthermore, the invention relates to a resolver with a said circuit arrangement.

Stand der Technik:State of the art:

Resolver werden zur Ermittlung eines Drehwinkels, insbesondere einer elektrischen Maschine, eingesetzt. Dabei wird das Verhältnis zweier Ausgangsamplituden eines analogen Erregersignals und eines analogen Sensorsignals in Abhängigkeit von deren jeweiligen Signalpegelverläufen ausgewertet. Das Erregersignal sollte dabei konstant bzw. eine Sinus-/Cosinusform aufweisen.Resolvers are used to determine a rotation angle, in particular an electrical machine. In this case, the ratio of two output amplitudes of an analog excitation signal and an analog sensor signal is evaluated as a function of their respective signal level profiles. The excitation signal should be constant or have a sine / cosine form.

Die Patentoffenlegungsschrift DE 10 2006 043 878 B4 beschreibt einen Motorregelungsschaltkreis zur Regelung eines Elektromotors basierend auf einem Ausgangssignal aus einem Sensor. Der Schaltkreis umfasst einen ersten Pulsbreitenmodulations- oder PBM-Ausgabeschaltkreis, welcher ein erstes PBM-Ausgangssignal basierend auf Daten erzeugt, die in einer Wellenform-Tabelle gespeichert sind. Der Schaltkreis umfasst ferner eine Rückkopplungs-Regeleinheit, welche ein Regelsignal basierend auf einem Sensor-Ausgangssignal erzeugt, welches von dem Sensor ausgegeben wird. Der Schaltkreis umfasst ferner eine Pegelanpassungseinheit, die das erste PBM-Ausgangssignal anpasst, um basierend auf dem Regelsignal die Amplitude einer Erregungs stromversorgung zur Erregung des Sensors zu regeln. Der Schaltkreis umfasst ferner ein Filter, welches basierend auf dem angepassten ersten PBM-Ausgangssignal die Erregungsstromversorgung erzeugt.The patent publication DE 10 2006 043 878 B4 describes a motor control circuit for controlling an electric motor based on an output signal from a sensor. The circuit includes a first pulse width modulation or PWM output circuit which generates a first PWM output based on data stored in a waveform table. The circuit further includes a feedback control unit that generates a control signal based on a sensor output output from the sensor. The circuit further includes a level adjusting unit that adjusts the first PWM output signal to control the amplitude of an energizing power supply to excite the sensor based on the control signal. The circuit further includes a filter that generates the excitation power supply based on the adjusted first PWM output signal.

Die Patentoffenlegungsschrift DE 10 2005 005 024 A1 beschreibt eine Resolver-Anordnung, welche einen Trägersignalgenerator und zwei Verarbeitungskanäle umfasst, von denen jeder einen analogen Eingang, der mit einer jeweils anderen der Statorspulen verbunden ist, und einen Kanalausgang aufweist. Jeder der Verarbeitungskanäle umfasst einen Sigma-Delta-Modulator mit einem Ausgang, der einen Bitstrom liefert, der ein von einer entsprechenden Statorspule empfangenes analoges Eingangssignal darstellt. Jeder Kanal umfasst auch ein erstes Digitalfilter, das den Bitstrom vom Sigma-Delta-Modulator empfängt und den Bitstrom in digitale Zwischendatenwörter umwandelt. Außerdem hat jeder Kanal einen digitalen Synchrondemodulator, der die digitalen Zwischendatenwörter synchron mit dem Trägersignal demoduliert und demodulierte Datenwörter liefert. Schließlich hat jeder Kanal ein zweites Digitalfilter, das die demodulierten Datenwörter mittelt und Digitalausgabedatenwörter am Kanalausgang liefert, wobei das Trägersignal in den Ausgabedatenwörtern unterdrückt wird.The patent publication DE 10 2005 005 024 A1 describes a resolver arrangement comprising a carrier signal generator and two processing channels, each having an analog input connected to a different one of the stator coils and a channel output. Each of the processing channels includes a sigma-delta modulator having an output that provides a bitstream that represents an analog input signal received from a corresponding stator coil. Each channel also includes a first digital filter that receives the bitstream from the sigma-delta modulator and converts the bitstream into digital intermediate data words. In addition, each channel has a digital synchronous demodulator which demodulates the digital intermediate data words in synchronism with the carrier signal and provides demodulated data words. Finally, each channel has a second digital filter which averages the demodulated data words and provides digital output data words at the channel output, with the carrier signal being suppressed in the output data words.

Die Patentoffenlegungsschrift DE 10 2007 052 603 A1 beschreibt eine Drehwinkel-Erfassungsvorrichtung zum Erfassen eines Drehwinkels eines drehbaren Körpers auf der Basis eines Drehmeldersignals, das aus einem Drehmelder ausgegeben wird, der an dem drehbaren Körper angebracht ist. Die Vorrichtung umfasst eine erste Funktion zum Erfassen eines spezifischen Zeitpunktes des Drehmeldersignals, eine zweite Funktion zum Messen einer Zeit, die für das Drehmeldersignal notwendig ist, um von dem spezifischen Phasenzeitpunkt zu einer Spitze desselben zu gelangen, eine dritte Funktion zum Erzeugen eines Abtastzeitpunkts gemäß der Zeit, die durch die zweite Funktion gemessen wird, eine vierte Funktion zum Abtast-Halten des Drehmeldersignals zu dem Abtastzeitpunkt, um einen Spitzenwert des Drehmeldersignals zu halten, sowie eine fünfte Funktion zum Berechnen des Drehwinkels des drehbaren Körpers auf der Basis des Spitzenwerts des Drehmeldersignals, das durch die vierte Funktion gehalten wird.The patent publication DE 10 2007 052 603 A1 describes a rotation angle detection device for detecting a rotation angle of a rotatable body on the basis of a resolver signal output from a resolver mounted on the rotatable body. The apparatus comprises a first function for detecting a specific timing of the resolver signal, a second function for measuring a time necessary for the resolver signal to go from the specific phase timing to a peak thereof, a third function for generating a sampling timing in accordance with Time measured by the second function, a fourth function for sample-holding the resolver signal at the sampling timing to hold a peak value of the resolver signal, and a fifth function for calculating the rotational angle of the rotatable body based on the peak value of the resolver signal; which is held by the fourth function.

Damit besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Möglichkeit zur Generierung eines konstanten bzw. sinus-/cosinusförmigen Erregersignals bereitzustellen.Thus, the object of the present invention is to provide a possibility for generating a constant or sinusoidal / cosinusoidal exciter signal.

Beschreibung der Erfindung:Description of the invention:

Diese Aufgabe wird durch Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Generieren eines analogen Signals, insbesondere eines Sinus-/Cosinussignals für einen Resolver, aus zwei pulsweitenmodulierten Signalen bereitgestellt.According to a first aspect of the invention, a method for generating an analog signal, in particular a sine / cosine signal for a resolver, from two pulse width modulated signals is provided.

Gemäß dem Verfahren werden die beiden pulsweitenmodulierten Signale um einen regelbaren Verstärkungsfaktor Signalamplitudenverstärkt. Die beiden, um den Verstärkungsfaktor verstärkten pulsweitenmodulierten Signale werden danach durch Tiefpassfilterung zu jeweiligen analogen Zwischensignalen umgewandelt. Die beiden analogen Zwischensignale werden anschließend jeweils mit einer Referenzspannung (mit einem vorgegebenen konstanten Spannungspegel) verglichen. Der Verstärkungsfaktor wird vergrößert, solange der Spannungspegel eines der beiden analogen Zwischensignale den Spannungspegel der Differenzspannung unterschreitet. Das eingangs genannte analoge Signal wird aus den beiden analogen Zwischensignalen durch Addieren der Signalauslenkungen der beiden analogen Zwischensignale gebildet.According to the method, the two pulse width modulated signals are amplified by a controllable gain signal amplitudes. The two amplification factor enhanced pulse width modulated signals are then converted to respective intermediate analog signals by low pass filtering. The two analog intermediate signals are then each compared with a reference voltage (with a predetermined constant voltage level). The amplification factor is increased as long as the voltage level of one of the two analog intermediate signals falls below the voltage level of the differential voltage. The analog signal mentioned at the beginning is made up of the two analog intermediate signals by adding the signal deflections of the two analog intermediate signals.

Dabei ist eine Signalauslenkung eine momentane Entfernung eines Punktes eines Signals von seiner Ruhelage. Ist das Signal ein Signal mit einem konstanten Signalpegel, so entspricht die maximale Signalauslenkung dem Signalpegel des Signals. Ist das Signal ein Sinus- oder Cosinussignal, so entspricht die maximale Signalauslenkung der Signalamplitude des Signals.In this case, a signal deflection is a momentary removal of a point of a signal from its rest position. If the signal is a signal with a constant signal level, then the maximum signal deflection corresponds to the signal level of the signal. If the signal is a sine or cosine signal, the maximum signal deflection corresponds to the signal amplitude of the signal.

Durch Addieren der Signalauslenkungen der beiden analogen Zwischensignale werden die momentanen Entfernungen der einzelnen Punkte der beiden Zwischensignale zu jeweiligen Zeitpunkten zueinander addiert, wodurch das analoge Signal zu jeweiligen Zeitpunkten Signalauslenkungen aufweist, welche den jeweiligen Summen der momentanen Entfernungen der einzelnen Punkte der beiden Zwischensignale zu den jeweiligen Zeitpunkten entsprechen. Sind die beiden Zwischensignale bspw. zwei zueinander identische oder zueinander inverse Sinussignale mit einer gleichen Signalamplitude, so entspricht das analoge Signal einem Sinussignal mit einer doppelt so großen Signalamplitude.By adding the signal deflections of the two analog intermediate signals, the instantaneous distances of the individual points of the two intermediate signals are added to each other at respective times, whereby the analog signal at respective times signal deflections, which the respective sums of the instantaneous distances of the individual points of the two intermediate signals to the respective Correspond to times. If the two intermediate signals are, for example, two mutually identical or mutually inverse sinusoidal signals having the same signal amplitude, then the analog signal corresponds to a sinusoidal signal having twice the signal amplitude.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, dass ein Resolver zur Drehwinkelmessung in der Regel ein konstantes oder ein verzerrungsfreies sinus-/cosinusförmiges Erregersignal braucht, um ein Messergebnis liefern zu können, welches in einfacher Weise ausgewertet werden kann.The invention is based on the basic idea that a resolver for measuring the angle of rotation generally requires a constant or a distortion-free sinusoidal / cosinusoidal excitation signal in order to be able to supply a measurement result which can be evaluated in a simple manner.

Da eine elektrische Schaltung zum Generieren eines Erregersignals in der Regel unter thermischen Schwankungen oder sonstigen inneren und äußeren Einflüssen ausgesetzt ist, welche häufig zu Änderungen in der Signalamplitude des generierten Erregersignals führen, bedarf es eine Lösung, ein Erregersignal mit einer konstanten Signalamplitude bereitzustellen.Since an electrical circuit for generating an exciter signal is usually exposed to thermal fluctuations or other internal and external influences, which often lead to changes in the signal amplitude of the generated exciter signal, it requires a solution to provide an exciter signal with a constant signal amplitude.

Im Rahmen dieser Erfindung wurde erkannt, dass die Signalamplituden von pulsweitenmodulierten Signalen in einfacher Weise und ohne nennenswerte zeitliche Verzögerung regeln lassen, aus denen dann das Erregersignal mit einer konstanten Signalamplitude gewonnen werden kann. Dabei erwies sich als vorteilhaft, wenn aus zwei pulsweitenmodulierten Signalen das analoge Erregersignal generiert wird. Dabei können die Signalamplituden der beiden pulsweitenmodulierten Signale durch eine Signalamplitudenverstärkung soweit geregelt werden, bevor aus den beiden pulsweitenmodulierten Signalen durch eine Tiefpass-filterung und einer anschließenden Addition der Signalauslenkungen der beiden tiefpassgefilterten Signale das Erregersignal gebildet wird. Zur Regelung der Signalamplituden der beiden pulsweitenmodulierten Signale werden die Signalamplituden der beiden tiefpassgefilterten Signale mit einer vorgegebenen Referenzspannung (mit einem konstanten Spannungswert) verglichen. Abhängig von den Vergleichsergebnissen zwischen der Referenzspannung und der beiden tiefpassgefilterten Signale wird ein Verstärkungsfaktor geregelt, um diesen die beiden pulsweitenmodulierten Signale dann verstärkt werden.In the context of this invention, it has been recognized that the signal amplitudes of pulse-width-modulated signals can be regulated in a simple manner and without appreciable time delay, from which the exciter signal can then be obtained with a constant signal amplitude. It proved to be advantageous if the analog excitation signal is generated from two pulse width modulated signals. The signal amplitudes of the two pulse-width-modulated signals can be controlled by a signal amplitude amplification before the excitation signal is formed from the two pulse width modulated signals by a low-pass filtering and a subsequent addition of the signal deflections of the two low-pass filtered signals. For regulating the signal amplitudes of the two pulse width modulated signals, the signal amplitudes of the two low-pass filtered signals are compared with a predetermined reference voltage (with a constant voltage value). Depending on the comparison results between the reference voltage and the two low-pass filtered signals, a gain factor is controlled in order to then amplify the two pulse width modulated signals.

Die Bildung des Erregersignals aus zwei pulsweitenmodulierten Signalen hat den Vorteil, dass die Regelung des Verstärkungsfaktors und somit der Signalamplitude des Erregersignals in einem geschlossenen Regelkreis zuverlässiger und mit einer geringeren zeitlichen Verzögerung geschieht, als dies bei einem einzigen pulsweitenmodulierten Signal erfolgt hätte. Dies ist dadurch erreicht, dass die Anpassung des Verstärkungsfaktors und somit des Erregersignals erfolgt, sobald die Signalamplitude eines der beiden tiefpassgefilterten Signale den Spannungspegel der Referenzspannung unterschreitet. Im geschlossenen Regelkreis werden die Signalamplituden der pulsweitenmodulierten Signale solange angepasst bzw. verstärkt (ggfs. auch verringert), bis die gewünschte Signalamplitude und somit die gewünschte Ausgangsspannung bei dem Erregersignal erreicht ist. Damit bleibt die Signalamplitude bei dem Erregersignal auch bei Amplitudenschwankungen bei den pulsweitenmodulierten Signalen konstant und liegt bei einem Amplitudenwert, der nicht bzw. nicht mehr als 10% oder 5% von einem vorgesehenen Amplitudenwert abweicht. Die Amplitudenschwankungen infolge der temperaturbedingten oder sonstiger inneren und äußeren Einflüsse werden ebenfalls kompensiert.The formation of the excitation signal from two pulse width modulated signals has the advantage that the control of the amplification factor and thus the signal amplitude of the excitation signal in a closed loop is more reliable and with a shorter time delay than would have occurred with a single pulse width modulated signal. This is achieved in that the adaptation of the amplification factor and thus the excitation signal takes place as soon as the signal amplitude of one of the two low-pass filtered signals falls below the voltage level of the reference voltage. In the closed loop, the signal amplitudes of the pulse-width modulated signals are adjusted or amplified (if necessary. Also reduced) until the desired signal amplitude and thus the desired output voltage is reached in the exciter signal. Thus, the signal amplitude remains constant in the exciter signal even with amplitude fluctuations in the pulse width modulated signals and is at an amplitude value that does not deviate or not more than 10% or 5% of an intended amplitude value. The amplitude fluctuations due to the temperature-related or other internal and external influences are also compensated.

Durch die Wahl von zwei pulsweitenmodulierten Signalen und die anschließende Addition der Signalauslenkungen der beiden tiefpassgefilterten Signale kann zudem aus pulsweitenmodulierten Signalen mit einem Signalpegel bspw. von 5 Volt oder 3,3 Volt ein Erregersignal mit einer Signalamplitude von bspw. 10 Volt generieren werden. Dadurch kann das oben beschriebene Verfahren auch mit einer Schaltungsanordnung realisiert werden, welche mit einer Betriebsspannung von 5 Volt betrieben werden kann.By choosing two pulse width modulated signals and the subsequent addition of the signal deflections of the two low-pass filtered signals can also be generated from pulse width modulated signals with a signal level example. Of 5 volts or 3.3 volts, an excitation signal with a signal amplitude of, for example. 10 volts. As a result, the method described above can also be realized with a circuit arrangement which can be operated with an operating voltage of 5 volts.

Mit dem oben beschriebenen Verfahren ist somit eine Möglichkeit zur Generierung eines konstanten bzw. sinus-/cosinusförmigen Erregersignals bereitgestellt.The method described above thus provides a possibility for generating a constant or sinusoidal / cosinusoidal excitation signal.

Durch das oben beschriebene Verfahren entfällt eine Amplitudenüberwachung, welche sonst erforderlich wäre, um die Signalamplitude des Erregersignals zu überwachen.By the method described above eliminates an amplitude monitoring, which would otherwise be required to monitor the signal amplitude of the exciter signal.

Die beiden pulsweitenmodulierten Signale werden vorzugsweise jeweils mit einem mittels einer Betriebsspannung betriebenen Digitalverstärker um den Spannungswert der Betriebsspannung gestärkt, wobei der Spannungswert der Betriebsspannung linear zu dem Verstärkungsfaktor geändert wird.The two pulse width modulated signals are preferably each with a operated by means of an operating voltage digital amplifier the voltage value of the operating voltage is strengthened, wherein the voltage value of the operating voltage is changed linearly to the amplification factor.

Die Anpassung der Signalamplituden der beiden pulsweitenmodulierten Signale erfolgt somit durch Änderung der Betriebsspannung der beiden mit dieser Betriebsspannung betriebenen Digitalverstärker.The adaptation of the signal amplitudes of the two pulse width modulated signals is thus effected by changing the operating voltage of the two operated with this operating voltage digital amplifier.

Der Verstärkungsfaktor wird vorzugsweise mittels eines Regelverstärkers geändert, dessen Regelfrequenz um Faktor Zwanzig, insbesondere mindestens um Faktor Fünfzig, speziell mindestens um Faktor Einhundert, kleiner ist als die Signalfrequenz der beiden analogen Zwischensignale.The amplification factor is preferably changed by means of a control amplifier whose control frequency is smaller by a factor of twenty, in particular by at least a factor of fifty, especially by at least a factor of one hundred, than the signal frequency of the two analog intermediate signals.

Vorzugsweise sind die beiden pulsweitenmodulierten Signale zueinander invers ausgeführt.Preferably, the two pulse width modulated signals are executed inversely to each other.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Schaltungsanordnung zum Generieren eines analogen Signals, insbesondere eines Sinus-/Cosinussignals für einen Resolver, aus zwei pulsweitenmodulierten Signalen bereitgestellt.According to a further aspect of the invention, a circuit arrangement for generating an analog signal, in particular a sine / cosine signal for a resolver, from two pulse width modulated signals is provided.

Die Schaltungsanordnung umfasst eine regelbare Signalverstärkereinheit, welche eingerichtet ist, die beiden pulsweitenmodulierten Signale um einen regelbaren Verstärkungsfaktor zu verstärken.The circuit arrangement comprises a controllable signal amplifier unit, which is set up to amplify the two pulse width modulated signals by a controllable amplification factor.

Die Schaltungsanordnung umfasst ferner eine Filtereinheit, welche der Signalverstärkereinheit nachgeschaltet ist und eingerichtet ist, die beiden, von der Signalverstärkereinheit um den Verstärkungsfaktor verstärkten pulsweitenmodulierten Signale durch Tiefpass-Filterung jeweils zu einem analogen Zwischensignal umzuwandeln.The circuit arrangement further comprises a filter unit, which is connected downstream of the signal amplifier unit and is set up to convert the two pulse-width-modulated signals amplified by the signal amplifier unit by the amplification factor into an analog intermediate signal by low-pass filtering.

Die Schaltungsanordnung umfasst ferner eine Komparatoreinheit, welche der Filtereinheit nachgeschaltet ist und eingerichtet ist, die beiden analogen Zwischensignale jeweils mit einer Referenzspannung mit einem vorgegebenen, insb. konstanten, Spannungswert zu vergleichen.The circuit arrangement further comprises a comparator unit, which is connected downstream of the filter unit and is set up to compare the two analog intermediate signals each with a reference voltage with a predetermined, in particular constant, voltage value.

Die Schaltungsanordnung umfasst ferner einen Regelverstärker, welcher der Komparatoreinheit nachgeschaltet ist und eingerichtet ist, den Verstärkungsfaktor zu vergrößern, solange der Spannungspegel (Betrag) eines der beiden analogen Zwischensignale den Spannungspegel der Referenzspannung unterschreitet.The circuit arrangement further comprises a control amplifier, which is connected downstream of the comparator unit and is arranged to increase the amplification factor as long as the voltage level (magnitude) of one of the two analog intermediate signals falls below the voltage level of the reference voltage.

Die Schaltungsanordnung ist ferner eingerichtet, das analoge Signal aus den beiden analogen Zwischensignalen durch Addieren der Signalauslenkungen der beiden analogen Zwischensignale auszubilden.The circuit arrangement is further configured to form the analogue signal from the two analogue intermediate signals by adding the signal deflections of the two analogue intermediate signals.

Dabei umfasst die Signalverstärkereinheit zwei mit einer Betriebsspannung betreibbare Digitalverstärker, insb. in Form von Logikgattern, welche eingerichtet sind, jeweils eins der beiden pulsweitenmodulierten Signale um den Spannungswert der Betriebsspannung zu verstärken.In this case, the signal amplifier unit comprises two digital amplifiers which can be operated with an operating voltage, in particular in the form of logic gates, which are set up in each case to amplify one of the two pulse-width-modulated signals by the voltage value of the operating voltage.

Der Regelverstärker ist ferner eingerichtet, den Spannungswert der Betriebsspannung linear zu dem Verstärkungsfaktor zu ändern.The variable gain amplifier is further configured to change the voltage value of the operating voltage linearly to the amplification factor.

Damit entsprechen die Spannungspegel der beiden, von der Signalverstärkereinheit verstärkten pulsweitenmodulierten Signale dem Spannungswert der Betriebsspannung.Thus, the voltage levels of the two, amplified by the signal amplifier unit pulse width modulated signals correspond to the voltage value of the operating voltage.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Resolver, insbesondere zur Messung eines Drehwinkels einer elektrischen Maschine, bereitgestellt. Dabei umfasst der Resolver eine Erregerwicklung mit einem ersten und einem zweiten Stromanschluss, sowie eine zuvor beschriebene Schaltungsanordnung, wobei die Schaltungsanordnung über einen ersten und einen zweiten Signalausgang mit dem ersten bzw. dem zweiten Stromanschluss der Erregerwicklung elektrisch leitend verbunden ist und über den ersten und den zweiten Signalausgang das analoge Signal als ein Erregersignal in die Erregerwicklung speist.In accordance with yet another aspect of the invention, a resolver, in particular for measuring a rotation angle of an electrical machine, is provided. In this case, the resolver comprises an excitation winding with a first and a second power connection, and a previously described circuit arrangement, wherein the circuit arrangement is electrically connected via a first and a second signal output to the first and the second power terminal of the field winding and via the first and the second signal output feeds the analog signal as an excitation signal in the field winding.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des oben beschriebenen Verfahrens sind, soweit im Übrigen auf die oben beschriebene Schaltungsanordnung oder auf den oben genannten Resolver übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen der Schaltungsanordnung bzw. des Resolvers anzusehen.Advantageous embodiments of the method described above, as far as applicable to the above-described circuit arrangement or to the resolver mentioned above, are also to be regarded as advantageous embodiments of the circuit arrangement or of the resolver.

Beschreibung der Zeichnung:Description of the drawing:

Im Folgenden wird eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung bezugnehmend auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige Figur in einer schematischen Schaltungstopologie einen Resolver RS (oder Teil davon) mit einer Schaltungsanordnung SA gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.In the following, an exemplary embodiment of the invention with reference to the accompanying drawings is explained in more detail. The sole figure in a schematic circuit topology shows a resolver RS (or part thereof) with a circuit arrangement SA according to an embodiment of the invention.

Der Resolver RS umfasst unter anderem eine Erregerwicklung EW sowie die Schaltungsanordnung SA, welche der Erregerwicklung EW vorgeschaltet ist und eingerichtet ist, der Erregerwicklung EW ein Sinussignal AS bereitzustellen.The resolver RS includes, among other things, a field winding EW as well as the circuit arrangement SA , which is the excitation winding EW upstream and is set up, the exciter winding EW a sine wave signal AS provide.

Die Schaltungsanordnung SA umfasst einen ersten und einen zweiten Signaleingang E1, E2, über die die Schaltungsanordnung SA jeweils ein erstes und ein zweites pulsweitenmoduliertes Eingangssignal PS1, PS2 erhält, aus denen die Schaltungsanordnung SA das Sinussignal AS für die Erregerwicklung EW generiert. Die Schaltungsanordnung SA umfasst ferner einen ersten und einen zweiten Signalausgang A1, A2, zwischen denen das Sinussignal AS an die Erregerwicklung EW abgegeben wird.The circuit arrangement SA includes a first and a second signal input E1 . E2 about which the circuit arrangement SA in each case a first and a second pulse width modulated input signal PS1 . PS2 receives, from which the circuit arrangement SA the sinusoidal signal AS for the excitation winding EW generated. The circuit arrangement SA further includes first and second signal outputs A1 . A2 , between which the sine wave signal AS to the excitation winding EW is delivered.

Die Schaltungsanordnung SA umfasst eine regelbare Signalverstärkereinheit VE, welche wiederum einen ersten und einen zweiten zueinander analog ausgebildeten regelbaren digitalen Signalverstärker DV1, DV2 umfasst, welche jeweils einem der beiden Signaleingänge E1, E2 nachgeschaltet sind und eingerichtet sind, die jeweiligen über die Signaleingänge E1, E2 erhaltenen pulsweitenmodulierten Signale PS1, PS2 um einen regelbaren Verstärkungsfaktor VF zu verstärken. Dabei sind die beiden Signalverstärker DV1, DV2 jeweils als ein mittels einer Betriebsspannung Ub betreibbarer Logikgatter ausgeführt, welche die Signalamplituden der jeweiligen pulsweitenmodulierten Signale PS1, PS2 auf den Spannungswert der Betriebsspannung Ub verstärken.The circuit arrangement SA comprises a controllable signal amplifier unit VE which, in turn, a first and a second mutually analog controllable digital signal amplifier DV1 . DV2 includes, which in each case one of the two signal inputs E1 . E2 are downstream and are set up, the respective via the signal inputs E1 . E2 obtained pulse width modulated signals PS1 . PS2 around a controllable gain factor VF to reinforce. Here are the two signal amplifiers DV1 . DV2 each as a by means of an operating voltage ub operable logic gates executed which the signal amplitudes of the respective pulse width modulated signals PS1 . PS2 to the voltage value of the operating voltage ub strengthen.

Die Schaltungsanordnung umfasst ferner eine Filtereinheit FE, welche wiederum jeweils einen ersten und einen zweiten zueinander im Wesentlichen symmetrisch ausgebildeten Tiefpassfilter TP1, TP2 umfasst, welche jeweils einem der beiden digitalen Signalverstärker DV1, DV2 nachgeschaltet sind und eingerichtet sind, Trägersignalanteile (mit einer Trägerfrequenz von bspw. 2 Megahertz) der jeweiligen durch den jeweiligen digitalen Signalverstärker DV1, DV2 um den Verstärkungsfaktor VF verstärkten pulsweitenmodulierten Signale PS1', PS2' durch eine Tiefpassfilterung zu unterdrücken und somit Nutzsignalanteile der beiden Signalen PS1', PS2' (mit einer Modulationsfrequenz von bspw. 10 Kilohertz) als jeweilige analoge Zwischensignale ZS1, ZS2 weiterzuleiten.The circuit arrangement further comprises a filter unit FE , which in turn each have a first and a second low-pass filter designed substantially symmetrically with respect to one another TP1 . TP2 each comprising one of the two digital signal amplifiers DV1 . DV2 are arranged downstream and are arranged, carrier signal components (with a carrier frequency of, for example, 2 megahertz) of the respective by the respective digital signal amplifier DV1 . DV2 amplified by the gain factor VF pulse width modulated signals PS1 ' . PS2 ' to suppress by a low-pass filtering and thus useful signal components of the two signals PS1 ' . PS2 ' (with a modulation frequency of, for example, 10 kilohertz) as respective analogue intermediate signals ZS1 . ZS2 forward.

Die Schaltungsanordnung SA umfasst ferner (optional) einen Analogverstärker AV, welcher der Filtereinheit FE nachgeschaltet ist und eingerichtet ist, die beiden analogen Zwischensignale ZS1, ZS2 nochmals um einen festen Verstärkungsfaktor zu verstärken und über die beiden Signalausgänge A1, A2 an die Erregerwicklung EW weiterzuleiten. Dabei ist der Analogverstärker AV vorzugsweise als ein AB-Verstärker ausgebildet, welcher aufgrund seiner geringen Verlustleistung nicht extra gekühlt werden muss.The circuit arrangement SA further includes (optionally) an analog amplifier AV , which of the filter unit FE is downstream and set up, the two analog intermediate signals ZS1 . ZS2 again to amplify a fixed gain factor and the two signal outputs A1 . A2 to the excitation winding EW forward. Here is the analog amplifier AV preferably as a FROM Amplifier trained, which does not have to be extra cooled due to its low power loss.

Alternativ kann der Analogverstärker AV als ein Differenzverstärker, bspw. eine Gegentaktendstufe, ausgebildet und eingerichtet sein, die Signaldifferenz der beiden analogen Zwischensignale ZS1, ZS2 zu verstärken und ein dadurch ausgebildetes Ausgangssignal als das analoge Signal AS über die beiden Signalausgänge A1, A2 abzugeben.Alternatively, the analog amplifier AV as a differential amplifier, for example, a push-pull output, be designed and set up, the signal difference of the two analog intermediate signals ZS1 . ZS2 to amplify and thereby formed output as the analog signal AS over the two signal outputs A1 . A2 leave.

An den beiden Signalausgängen A1, A2 werden die beiden Zwischensignale ZS1, ZS2 durch Addieren der Signalauslenkungen der beiden Zwischensignale ZS1, ZS2 das analoge Ausgangssignal AS gebildet, das dann als das Erregersignal über die beiden Signalausgänge A1, A2 der Erregerwicklung EW zugeführt wird.At the two signal outputs A1 . A2 become the two intermediate signals ZS1 . ZS2 by adding the signal deflections of the two intermediate signals ZS1 . ZS2 the analogue output signal AS then formed as the exciter signal across the two signal outputs A1 . A2 the excitation winding EW is supplied.

Die Schaltungsanordnung SA umfasst ferner eine Komparatoreinheit KE, welche wiederum einen ersten und einen zweiten im Wesentlichen analog ausgebildeten Komparator KP1, KP2 umfasst. Der erste Komparator KP1 ist über seinen positiven Eingang mit dem ersten Signalausgang A1 der Schaltungsanordnung SA elektrisch verbunden. Über den negativen Eingang ist der erste Komparator KP1 mit einem dritten Signaleingang E3 der Schaltungsanordnung SA elektrisch verbunden, an dem eine Referenzspannung Uref mit einem vorgegebenen konstanten Spannungswert angelegt wird. Der zweite Komparator KP2 ist über seinen positiven Eingang mit dem zweiten Signalausgang A2 der Schaltungsanordnung SA elektrisch verbunden. Über den negativen Signaleingang ist der zweite Komparator KP2 ebenfalls mit dem dritten Signaleingang E3 der Schaltungsanordnung SA elektrisch verbunden.The circuit arrangement SA further comprises a comparator unit KE , which in turn a first and a second substantially analog comparator KP1 . KP2 includes. The first comparator KP1 is via its positive input with the first signal output A1 the circuit arrangement SA electrically connected. About the negative input is the first comparator KP1 with a third signal input E3 the circuit arrangement SA electrically connected to which a reference voltage Uref is applied with a predetermined constant voltage value. The second comparator KP2 is via its positive input with the second signal output A2 the circuit arrangement SA electrically connected. About the negative signal input is the second comparator KP2 also with the third signal input E3 the circuit arrangement SA electrically connected.

Die Schaltungsanordnung SA umfasst ferner einen Regelverstärker RV, der der Komparatoreinheit KE bzw. den beiden Komparatoren KP1, KP2 nachgeschaltet ist und über einen Signaleingang mit den Ausgängen der beiden Komparatoren KP1, KP2 elektrisch verbunden ist.The circuit arrangement SA further comprises a variable gain amplifier RV , the comparator unit KE or the two comparators KP1 . KP2 is connected downstream and via a signal input to the outputs of the two comparators KP1 . KP2 electrically connected.

Die Schaltungsanordnung SA umfasst ferner eine Pufferstufe PS, welche eingangsseitig mit einem Ausgang des Regelverstärkers RV und ausgangsseitig mit den Betriebsspannungsanschlüssen der beiden Digitalverstärker DV1, DV2 elektrisch verbunden ist. Die Pufferstufe PS bildet aus der Ausgangsspannung des Regelverstärkers RV, welche nicht geeignet ist, als Betriebsspannung der LV-Treiber zur Signalamplitudenregelung direkt verwendet zu werden, eine belastbare und stabile Spannung aus und stellt diese als die stabile Betriebsspannung Ub für die beiden Digitalverstärker DV1, DV2 bereit.The circuit arrangement SA further includes a buffer stage PS , which input side with an output of the control amplifier RV and on the output side with the operating voltage connections of the two digital amplifiers DV1 . DV2 electrically connected. The buffer level PS forms from the output voltage of the control amplifier RV , which is not suitable as the operating voltage of the LV Driver for signal amplitude control to be used directly, a loadable and stable voltage and represents this as the stable operating voltage ub for the two digital amplifiers DV1 . DV2 ready.

Nachdem die Schaltungstopologie des Resolvers RS, insbesondere der Schaltungsanordnung SA, anhand der Figur näher beschrieben wurde, wird nachfolgend die Funktionsweise des Resolvers RS bzw. der Schaltungsanordnung SA näher beschrieben.After the circuit topology of the resolver RS , in particular the circuit arrangement SA , has been described in detail with reference to the figure, below, the operation of the resolver RS or the circuit arrangement SA described in more detail.

Zum Generieren des Sinussignals AS wird an den beiden Signaleingängen E1, E2 der Schaltungsanordnung SA zwei zueinander inverse pulsweitenmodulierte Signale PS1, PS2 angelegt, welche von einem in der Figur nicht dargestellten Signalgenerator bereitgestellt werden.For generating the sine signal AS is at the two signal inputs E1 . E2 the circuit arrangement SA two mutually inverse pulse width modulated signals PS1 . PS2 applied, which are provided by a signal generator, not shown in the figure.

Diese beiden pulsweitenmodulierten Signale PS1, PS2 werden von den jeweiligen digitalen Signalverstärker DV1, DV2 um den Spannungswert der Betriebsspannung Ub der beiden digitalen Signalverstärker DV1, DV2 Signalamplitudenverstärkt, wobei Spannungswert der Betriebsspannung Ub dem Verstärkungsfaktor VF entspricht, welcher durch den Regelverstärker RV in nachfolgend zu beschreibender Weise geregelt wird.These two pulse width modulated signals PS1 . PS2 be from the respective digital signal amplifier DV1 . DV2 around the voltage value of the operating voltage ub the two digital signal amplifiers DV1 . DV2 Signal amplitudes amplified, wherein voltage value of the operating voltage ub the amplification factor VF which corresponds to the control amplifier RV is regulated in the manner to be described below.

Die um den Verstärkungsfaktor VF Signalamplitudenverstärkten pulsweitenmodulierten Signale PS1', PS2' werden anschließend von den jeweiligen Tiefpassfiltern TP1, TP2 zu den jeweiligen analogen Zwischensignalen ZS1, ZS2 umgewandelt.The order of the gain factor VF Signal Amplitude Enhanced Pulse Width Modulated Signals PS1 ' . PS2 ' are then from the respective low-pass filters TP1 . TP2 to the respective analog intermediate signals ZS1 . ZS2 transformed.

Die beiden Zwischensignale ZS1, ZS2 werden anschließend von dem Analogverstärker AV zugeführt, wo die beiden Zwischensignale ZS1, ZS2 nochmals verstärkt an die beiden Signalausgänge A1, A2 abgegeben werden.The two intermediate signals ZS1 . ZS2 are then taken from the analog amplifier AV fed where the two intermediate signals ZS1 . ZS2 reinforced again to the two signal outputs A1 . A2 be delivered.

An den beiden Signalausgängen A1, A2 wird durch Addieren der Signalauslenkungen der beiden Zwischensignale ZS1, ZS2 das analoge Ausgangssignal AS gebildet und als das Erregersignal über die beiden Signalausgänge A1, A2 der Erregerwicklung EW zugeführt.At the two signal outputs A1 . A2 is done by adding the signal deflections of the two intermediate signals ZS1 . ZS2 the analogue output signal AS formed and as the excitation signal via the two signal outputs A1 . A2 the excitation winding EW fed.

Über die jeweiligen Signalverbindungen zwischen den Signalausgängen A1, A2 und den beiden Komparatoren KP1, KP2 werden die beiden Zwischensignale ZS1, ZS2 jeweils an dem positiven Signaleingang des ersten Komparators KP1 bzw. an dem negativen Signaleingang des zweiten Komparators KP2 angelegt, wo die Signalamplituden der beiden Zwischensignale ZS1, ZS2 jeweils mit dem Spannungswert der an dem negativen Signaleingang des ersten Komparators KP1 bzw. an dem positiven Signaleingang des zweiten Komparators KP2 anliegenden Referenzspannung Uref verglichen werden.About the respective signal connections between the signal outputs A1 . A2 and the two comparators KP1 . KP2 become the two intermediate signals ZS1 . ZS2 each at the positive signal input of the first comparator KP1 or at the negative signal input of the second comparator KP2 where the signal amplitudes of the two intermediate signals ZS1 . ZS2 each with the voltage value at the negative signal input of the first comparator KP1 or at the positive signal input of the second comparator KP2 applied reference voltage Uref be compared.

Solange die Signalamplitude des entsprechenden Zwischensignals ZS1, ZS2 den Spannungswert der Referenzspannung Uref unterschreitet, gibt der betroffene Komparator KP1 bzw. KP2 ein Ausgangssignal mit einem Signalpegel „Logisch Eins“ an den nachgeschalteten Regelverstärker RV ab.As long as the signal amplitude of the corresponding intermediate signal ZS1 . ZS2 the voltage value of the reference voltage Uref is below, the affected comparator gives KP1 respectively. KP2 an output signal with a signal level "logic one" to the downstream variable gain amplifier RV from.

Der Regelverstärker RV wertet die Ausgangssignale der beiden Komparatoren KP1, KP2 aus und generiert ein Ausgangssignal, das als die Betriebsspannung Ub mit einem entsprechenden Spannungswert den beiden Digitalverstärkern DV1, DV2 zugeführt wird.The control amplifier RV evaluates the output signals of the two comparators KP1 . KP2 off and generates an output signal called the operating voltage ub with a corresponding voltage value to the two digital amplifiers DV1 . DV2 is supplied.

Dabei funktioniert der Regelverstärker RV als eine Regelschleife, in der Signalpegel dessen Ausgangssignals und somit der Spannungswert der Betriebsspannung Ub rekursiv ansteigt, solange die Signalamplitude mindestens eines der beiden Zwischensignale ZS1, ZS2 den Spannungswert der Referenzspannung Uref unterschreitet. Sobald die Signalamplituden der beiden Zwischensignale ZS1, ZS2 den Spannungswert der Referenzspannung Uref erreichen, wird der Signalpegel dessen Ausgangssignals und somit der Spannungswert der Betriebsspannung Ub nicht mehr geändert. Überschreiten die Signalamplituden der beiden Zwischensignale ZS1, ZS2 den Spannungswert der Referenzspannung Uref, so wird der Signalpegel dessen Ausgangssignals und somit der Spannungswert der Betriebsspannung Ub rekursiv reduziert.The control amplifier works RV as a control loop, in the signal level of its output signal and thus the voltage value of the operating voltage ub recursively increases as long as the signal amplitude of at least one of the two intermediate signals ZS1 . ZS2 the voltage value of the reference voltage Uref below. As soon as the signal amplitudes of the two intermediate signals ZS1 . ZS2 the voltage value of the reference voltage Uref reach, the signal level of the output signal and thus the voltage value of the operating voltage ub not changed anymore. Exceed the signal amplitudes of the two intermediate signals ZS1 . ZS2 the voltage value of the reference voltage Uref , so the signal level of the output signal and thus the voltage value of the operating voltage ub recursively reduced.

Mit der so rekursiv angepassten Betriebsspannung Ub werden die beiden pulsweitenmodulierten Signale PS1, PS2 um den Spannungswert dieser Betriebsspannung Ub amplitudenverstärkt.With the recursively adapted operating voltage ub become the two pulse width modulated signals PS1 . PS2 around the voltage value of this operating voltage ub amplitude increased.

Durch das oben beschriebene Verfahren kann eine Amplitudenregelung bei dem Sinussignal AS für den Resolver RS durchgeführt, ohne dabei eine auswendige Pulsweitenmodulation bei den beiden pulsweitenmodulierten Eingangssignalen PS1, PS2 durchführen zu müssen. Die Amplitudenregelung bei dem Sinussignal AS erfolgt im Wesentlichen allein durch die Amplitudenanpassung bei den beiden pulsweitenmodulierten Eingangssignalen PS1, PS2 mittels zwei aus kostengünstigen Logikgattern ausgebildeten Digitalverstärker DV1, DV2.By the method described above, an amplitude control in the sine signal AS for the resolver RS performed without a memorized pulse width modulation in the two pulse width modulated input signals PS1 . PS2 to have to perform. The amplitude control with the sine signal AS essentially takes place solely by the amplitude adjustment in the two pulse width modulated input signals PS1 . PS2 by means of two digital amplifiers formed from inexpensive logic gates DV1 . DV2 ,

Claims (8)

Verfahren zum Generieren eines analogen Signals (AS) aus zwei pulsweitenmodulierten Signalen (PS1, PS2), mit folgenden Schritten: - Amplitudenverstärken der beiden pulsweitenmodulierten Signale (PS1, PS2) jeweils um einen regelbaren Verstärkungsfaktor (VF); - Tiefpassfiltern der beiden, um den Verstärkungsfaktor (VF) verstärkten pulsweitenmodulierten Signale (PS1', PS2') zu jeweiligen analogen Zwischensignalen (ZS1, ZS2); - Vergleichen der beiden analogen Zwischensignale (ZS1, ZS2) jeweils mit einer Referenzspannung (Uref); - Vergrößern des Verstärkungsfaktors (VF), solange der Spannungspegel eines der beiden analogen Zwischensignale (ZS1, ZS2) den Spannungspegel der Referenzspannung (Uref) unterschreitet; - Bilden des analogen Signals (AS) aus den beiden analogen Zwischensignalen (ZS1, ZS2) durch Addieren der Signalauslenkungen der beiden analogen Zwischensignale (ZS1, ZS2).Method for generating an analog signal (AS) from two pulse width modulated signals (PS1, PS2), comprising the following steps: Amplitude amplification of the two pulse width modulated signals (PS1, PS2) in each case by a controllable amplification factor (VF); Low pass filtering the two amplification factor (VF) amplified pulse width modulated signals (PS1 ', PS2') to respective intermediate analog signals (ZS1, ZS2); - Comparing the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2) each with a reference voltage (Uref); - increasing the amplification factor (VF), as long as the voltage level of one of the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2) falls below the voltage level of the reference voltage (Uref); - Forming the analog signal (AS) from the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2) by adding the signal deflections of the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die beiden pulsweitenmodulierten Signale (PS1, PS2) jeweils mit einem mittels einer Betriebsspannung (Ub) betriebenen Digitalverstärker (DV1, DV2) um den Spannungswert der Betriebsspannung (Ub) verstärkt werden, wobei der Spannungswert der Betriebsspannung (Ub) linear zu dem Verstärkungsfaktor (VF) geändert wird.Method according to Claim 1 , wherein the two pulse width modulated signals (PS1, PS2) in each case with a by means of an operating voltage (Ub) operated digital amplifier (DV1, DV2) amplified by the voltage value of the operating voltage (Ub) be, wherein the voltage value of the operating voltage (Ub) is changed linearly to the gain (VF). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Verstärkungsfaktor (VF) mittels eines Regelverstärkers (RV) geändert wird, dessen Regelfrequenz mindestens um Faktor Zwanzig kleiner ist als die Signalfrequenz der beiden analogen Zwischensignale.Method according to Claim 1 or 2 , wherein the amplification factor (VF) is changed by means of a control amplifier (RV), the control frequency of which is smaller by at least a factor of twenty than the signal frequency of the two analog intermediate signals. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die beiden pulsweitenmodulierten Signale (PS1, PS2) zueinander invers sind.Method according to one of the preceding claims, wherein the two pulse width modulated signals (PS1, PS2) are inverse to each other. Schaltungsanordnung (SA) zum Generieren eines analogen Signals (AS) aus zwei pulsweitenmodulierten Signalen (PS1, PS2), mit folgenden Merkmalen: - eine regelbare Signalverstärkereinheit (VE), die eingerichtet ist, die beiden pulsweitenmodulierten Signale (PS1, PS2) um einen regelbaren Verstärkungsfaktor (VF) zu verstärken; - eine Filtereinheit (FE), die der Signalverstärkereinheit (VE) nachgeschaltet ist und eingerichtet ist, die beiden, von der Signalverstärkereinheit (DV1) um den Verstärkungsfaktor (VF) verstärkten pulsweitenmodulierten Signale (PS1', PS2') jeweils zu einem analogen Zwischensignal (ZS1, ZS2) umzuwandeln; - eine Komparatoreinheit (KE), die der Filtereinheit (FE) nachgeschaltet ist und eingerichtet ist, die beiden analogen Zwischensignale (ZS1, ZS2) jeweils mit einer vorgegebenen Referenzspannung (Uref) zu vergleichen; - einen Regelverstärker (RV), der der Komparatoreinheit (KE) nachgeschaltet ist und eingerichtet ist, den Verstärkungsfaktor (VF) zu vergrößern, solange der Spannungspegel eines der beiden analogen Zwischensignale (ZS1, ZS2) den Spannungspegel der Referenzspannung (Uref) unterschreitet; - wobei die Schaltungsanordnung (SA) eingerichtet ist, aus den beiden analogen Zwischensignalen (ZS1, ZS2) das analoge Signal (AS) durch Addieren der Signalauslenkungen der beiden analogen Zwischensignale (ZS1, ZS2) auszubilden.Circuit arrangement (SA) for generating an analog signal (AS) from two pulse width modulated signals (PS1, PS2), having the following features: - A controllable signal amplifier unit (VE), which is adapted to amplify the two pulse width modulated signals (PS1, PS2) by a controllable gain factor (VF); - A filter unit (FE), which is the signal amplifier unit (VE) connected downstream and is arranged, the two, amplified by the signal amplifier unit (DV1) by the gain factor (VF) pulse width modulated signals (PS1 ', PS2') each to an analog intermediate signal ( ZS1, ZS2); - A comparator unit (KE), which is the filter unit (FE) connected downstream and is adapted to compare the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2) each with a predetermined reference voltage (Uref); - A control amplifier (RV), which is the comparator unit (KE) connected downstream and is adapted to increase the gain (VF), as long as the voltage level of one of the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2) below the voltage level of the reference voltage (Uref); - Wherein the circuit arrangement (SA) is arranged to form from the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2), the analog signal (AS) by adding the signal deflections of the two analog intermediate signals (ZS1, ZS2). Schaltungsanordnung (SA) nach Anspruch 5, wobei - die Signalverstärkereinheit (VE) zwei mit einer Betriebsspannung (Ub) betreibbare Digitalverstärker (DV1, DV2) umfasst, welche eingerichtet sind, jeweils eins der beiden pulsweitenmodulierten Signale (PS1, PS2) um den Spannungswert der Betriebsspannung (Ub) zu verstärken.Circuit arrangement (SA) according to Claim 5 in which - the signal amplifier unit (VE) comprises two operating amplifiers (Ub) operable digital amplifier (DV1, DV2), which are each set one of the two pulse width modulated signals (PS1, PS2) to amplify the voltage value of the operating voltage (Ub). Schaltungsanordnung (SA) nach Anspruch 6, wobei der Regelverstärker (RV) ferner eingerichtet ist, den Spannungswert der Betriebsspannung (Ub) linear zu dem Verstärkungsfaktor (VF) zu ändern.Circuit arrangement (SA) according to Claim 6 , wherein the control amplifier (RV) is further adapted to change the voltage value of the operating voltage (Ub) linearly to the gain factor (VF). Resolver (RS), umfassend: - eine Erregerwicklung (EW); - eine Schaltungsanordnung (SA) nach einem der Ansprüche 5 bis 7; - wobei die Schaltungsanordnung (SA) über einen ersten (A1) und einen zweiten (A2) Signalausgang mit der Erregerwicklung elektrisch leitend verbunden ist und über den ersten (A1) und den zweiten (A2) Signalausgang das analoge Signal (AS) in die Erregerwicklung (EW) speist.Resolver (RS), comprising: - a field winding (EW); a circuit arrangement (SA) according to one of Claims 5 to 7 ; - Wherein the circuit arrangement (SA) via a first (A1) and a second (A2) signal output to the exciter winding is electrically connected and via the first (A1) and the second (A2) signal output the analog signal (AS) in the exciter winding (EW) feeds.
DE102015223539.4A 2015-11-27 2015-11-27 Method and circuit arrangement for generating an analog signal, resolver with the circuit arrangement Active DE102015223539B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015223539.4A DE102015223539B4 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Method and circuit arrangement for generating an analog signal, resolver with the circuit arrangement

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015223539.4A DE102015223539B4 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Method and circuit arrangement for generating an analog signal, resolver with the circuit arrangement

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102015223539A1 DE102015223539A1 (en) 2017-06-01
DE102015223539B4 true DE102015223539B4 (en) 2019-10-02

Family

ID=58693150

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102015223539.4A Active DE102015223539B4 (en) 2015-11-27 2015-11-27 Method and circuit arrangement for generating an analog signal, resolver with the circuit arrangement

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102015223539B4 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11662224B2 (en) * 2021-08-30 2023-05-30 Delphi Technologies Ip Limited Systems and methods for fail-safe resolver excitation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005005024A1 (en) 2005-02-03 2006-08-10 Texas Instruments Deutschland Gmbh Resolver arrangement
DE102007052603A1 (en) 2006-11-06 2008-05-08 Denso Corp., Kariya Apparatus and method for detecting a rotation angle of a rotating body
DE102006043878B4 (en) 2005-09-30 2013-10-10 Renesas Electronics Corporation Motor control circuit

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005005024A1 (en) 2005-02-03 2006-08-10 Texas Instruments Deutschland Gmbh Resolver arrangement
DE102006043878B4 (en) 2005-09-30 2013-10-10 Renesas Electronics Corporation Motor control circuit
DE102007052603A1 (en) 2006-11-06 2008-05-08 Denso Corp., Kariya Apparatus and method for detecting a rotation angle of a rotating body

Also Published As

Publication number Publication date
DE102015223539A1 (en) 2017-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10223767B4 (en) Circuit arrangement for processing a signal from a sensor
DE2345544C3 (en) SOUND REPRODUCTION SYSTEM
EP1721183B9 (en) Magnetic field sensor and method for the operation thereof
DE3634979C2 (en) Arrangement for increasing the output power of an amplifier operated at low voltage, in particular for car radios
DE102007056468A1 (en) Measurement signal processing device and method for processing at least two measurement signals
DE102005046052A1 (en) Angle of rotation determination of an electric motor
WO2005098383A1 (en) Arrangement for measuring the torque of rotating machine parts
DE102007003874A1 (en) Inverter fed sensor less permanent excited synchronous machine, field oriented operation method, involves simultaneously providing two alternate signals of different frequencies as test signals
DE102015223539B4 (en) Method and circuit arrangement for generating an analog signal, resolver with the circuit arrangement
DE102015011634B4 (en) Device for ISO26262-compliant operation of an inductive angle of rotation sensor by detecting asymmetric error states
EP3180859B1 (en) Circuit and method for evaluating measurement signals and sensor system for capacitively detecting obstacles
DE10105207A1 (en) Method and device for speed control of a DC motor for model vehicles
EP0866563A2 (en) Method and arrangement for the analogue-to-digital conversion of an image signal
EP1732309A1 (en) System to determine the extent of a signalchange and a method for phase control
EP1257058B1 (en) Device and method for determining the present logic level of a digital signal
DE102005010190A1 (en) Resolver circuit with BTL amplifier
WO2017041855A1 (en) Sensor apparatus for detecting a target object and method for operating a sensor apparatus for detecting a target object
DE102005029813A1 (en) Circuit arrangement for measuring an electrical voltage in an electrical machine comprises a voltage supply for preparing a distribution voltage for an amplifier
DE3815190A1 (en) METHOD FOR COMPENSATING THE ELECTRIC VOLTAGE SENSING IN THE ELECTRODE CIRCUIT OF A MAGNETIC-INDUCTIVE FLOWMETER ARRANGEMENT, AND OFFSET VOLTAGE REPLACED BY THE ELECTRICITY CIRCUIT
EP0374641B1 (en) Method to suppress amplitude variations of two alternating, periodic signals in phase quadrature with a random phase sequence, and circuit arrangement to carry out the method
EP1686035B1 (en) Method for adjusting the output voltage of a receipt circuit of a receipt head of a rail contact and rail contact system
DE102012221132A1 (en) Differential probe with common-mode offset
DE102013226850A1 (en) Circuit arrangement and method for evaluating sensor signals output by a resolver sensor
DE102016213656B4 (en) Device for regulating the speed of an electric drive
DE102010039271A1 (en) Circuit for controlling and monitoring a signal current and a transmitter with such a circuit

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: CONTI TEMIC MICROELECTRONIC GMBH, 90411 NUERNBERG, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: VITESCO TECHNOLOGIES GERMANY GMBH, 30165 HANNOVER, DE