CN101202527A - 一种高精度速度模拟给定电路 - Google Patents
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Abstract
一种高精度速度模拟给定电路，属于交流电机驱动器的技术领域。该发明包括差分式模拟电压输入端口、差分接收电路、模拟光隔、A/D转换电路和带串行外设接口SPI的处理器。差分式模拟电压输入与差分接收电路相连，差分接收电路与模拟光隔相连，模拟光隔与A/D转换电路相连，A/D转换电路与带SPI口的处理器通过SPI口相连。本发明的优点在于，实现了高精度的速度模拟给定；抑制了传输线上的共模干扰信号。
Description
技术领域
本发明属于交流电机驱动器的技术领域，特别是提供了一种高精度速度模拟给定电路，适用于交流电机驱动器的速度模拟给定。
背景技术
目前，在交流电机驱动器的技术领域，速度的模拟给定方式一般采用的方法是，采用单片机或者数字信号处理器(DSP)的片上模拟通道，这种方法虽然简单，但是它们能够提供的模数转换精度只有8位或者10位，高级的处理器也只有12位的精度。
交流电机驱动器一般要求的速度给定精度越高越好，这样能够提高驱动器的稳态速度精度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度速度模拟给定电路，提高了驱动器的稳态速度精度。
本发明包括差分式模拟电压输入端口、差分接收电路、模拟光隔、A/D转换电路和带串行外设接口(SPI)的处理器。差分式模拟电压输入与差分接收电路相连，差分接收电路与模拟光隔相连，模拟光隔与A/D转换电路相连，A/D转换电路与带SPI口的处理器通过SPI口相连。
所述的差分接收电路由U2、电容C1和C2组成，其中U2是通用的模拟差分接收芯片，U2的第一管脚1接模拟地，U2的第二管脚2接差分式速度模拟给定的负端，U2的第三管脚3接差分式速度模拟给定的正端，U2的第五管脚5、第六管脚6连接在一起后与U3的第七管脚15连接；电容C1一端接地，另一端与U2的第四管脚4连接；电容C2一端接模拟地，另一端与U2的第七管脚7连接。
模拟光隔电路由U3构成，U3是模拟光隔芯片，其中U3的第一管脚9、第二管脚10和第四管脚12接一路±15V电源，U3的第五管脚13、第六管脚14和第八管脚16接另一路±15V电源，U3的第三管脚11与电阻R1的一端相连。
A/D转换电路由U4、R1、R2、R3、C3、C4和C5，U4是带串行外设接口SPI的芯片，其中U4的第一管脚17与电阻R1的一端相连，也与电容C5的一端相连，U4的第三管脚19与电阻R2的一端相连，也与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与电容C3连接；U4的第六管脚22通过电容C4与U4的第七管脚23连接并接地；U4的第十二管脚28与U1的第四十九管脚41相连，U4的第十三管脚29与U1的第四十八管脚40相连，U4的第十五管脚31与U1的第五十一管脚39相连，U4的第十七管脚33与U1的第五十三管脚38相连，U4的第十八管脚34与U1的第四十五管脚37相连，其中U1是带串行外设接口SPI的处理器；U4的第二管脚18接模拟地；U4的第八管脚24、第十管脚26、第十四管脚30和第十六管脚32接模拟地；U4的第九管脚25、第二十管脚36接数字电源；U4的第十九管脚35接模拟电源。
本发明的工作原理：采用差分接收电路可以消除传输线的共模干扰信号；采用模拟光隔能很好的抑制外部干扰对主电路的影响；采用16位的高精度模数转换芯片，通过它的串行外设接口(SPI)与处理器的SPI口直接连接，进行数据传输。
本发明的优点在于：实现了高精度的速度模拟给定；抑制了传输线上的共模干扰信号。
附图说明
图1，是本发明高精度速度模拟给定的电路框图。
图2，是本发明高精度速度模拟给定的电路详图。
具体实施方式
图1和图2是本发明的一种实施方式。
图1中，一种高精度的速度模拟给定电路，包括差分式模拟电压输入端口、差分接收电路A1、模拟光隔A2、A/D转换电路A3和带串行外设接口(SPI)的处理器A4，其特征是差分式模拟电压输入与差分接收电路A1相连，差分接收电路A1与模拟光隔A2相连，模拟光隔A2与A/D转换电路A3相连，A/D转换电路A3与带SPI口的处理器A4通过SPI口相连。
图2中，差分式模拟电压输入端口包括-IN、+IN和AGND1等三个接口。
差分接收电路由U2、电容C1和C2组成，其中U2是通用的模拟差分接收芯片，U2的第一管脚1接模拟地，U2的第二管脚2接差分式速度模拟给定的负端，U2的第三管脚3接差分式速度模拟给定的正端，U2的第五管脚5、第六管脚6连接在一起后与U3的第七管脚15连接；电容C1一端接地，另一端与U2的第四管脚4连接；电容C2一端接模拟地，另一端与U2的第七管脚7连接。
模拟光隔电路由U3构成，U3是模拟光隔芯片，其中U3的第一管脚9、第二管脚10和第四管脚12接一路±15V电源，U3的第五管脚13、第六管脚14和第八管脚16接另一路±15V电源，U3的第三管脚11与电阻R1的一端相连。
A/D转换电路由U4、R1、R2、R3、C3、C4和C5，U4是带串行外设接口SPI的芯片，其中U4的第一管脚17与电阻R1的一端相连，也与电容C5的一端相连，U4的第三管脚19与电阻R2的一端相连，也与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与电容C3连接；U4的第六管脚22通过电容C4与U4的第七管脚23连接并接地；U4的第十二管脚28与U1的第四十九管脚41相连，U4的第十三管脚29与U1的第四十八管脚40相连，U4的第十五管脚31与U1的第五十一管脚39相连，U4的第十七管脚33与U1的第五十三管脚38相连，U4的第十八管脚34与U1的第四十五管脚37相连，其中U1是带串行外设接口SPI的处理器；U4的第二管脚18接模拟地；U4的第八管脚24、第十管脚26、第十四管脚30和第十六管脚32接模拟地；U4的第九管脚25、第二十管脚36接数字电源；U4的第十九管脚35接模拟电源。
本发明的工作过程是：速度模拟给定信号通过-IN、+IN和AGND1三个接口输入，通过差分接收电路变换后，变成单路电压，这样抑制了传输线上的共模干扰。
差分接收电路的输出，直接输入给模拟光隔，这样可以抑制外部的干扰对模数转换电路的影响，得到干净的速度模拟给定信号。
模拟光隔的输出，直接输入给模数转换电路，此模数转换芯片的转换精度达到16位，与处理器通信是通过串行外设接口(SPI)进行传输。采用中断访问方式，这样速度的模拟给定延迟短。
采用上述电路实现速度模拟给定，可达到16位的精度。
Claims (4)
1.一种高精度速度模拟给定电路，包括差分式模拟电压输入端口、差分接收电路、模拟光隔、A/D转换电路和带串行外设接口SPI的处理器，其特征在于，差分式模拟电压输入与差分接收电路相连，差分接收电路与模拟光隔相连，模拟光隔与A/D转换电路相连，A/D转换电路与带SPI口的处理器通过SPI口相连。
2.按照权利要求1所述的电路，其特征在于，所述的差分接收电路由U2、电容C1和C2组成，其中U2是通用的模拟差分接收芯片，U2的第一管脚(1)接模拟地，U2的第二管脚(2)接差分式速度模拟给定的负端，U2的第三管脚(3)接差分式速度模拟给定的正端，U2的第五、六管脚(5、6)连接在一起后与U3的第七管脚(15)连接；电容C1一端接地，另一端与U2的第四管脚(4)连接；电容C2一端接模拟地，另一端与U2的第七管脚(7)连接。
3.按照权利要求1所述的电路，其特征在于，模拟光隔电路由U3构成，U3是模拟光隔芯片，其中U3的第一、二、四管脚(9、10、12)接一路±15V电源，U3的第五、六、八管脚(13、14、16)接另一路±15V电源，U3的第三管脚(11)与电阻R1的一端相连。
4.按照权利要求1所述的电路，其特征在于，A/D转换电路由U4、R1、R2、R3、C3、C4和C5，U4是带串行外设接口SPI的芯片，其中U4的第一管脚(17)与电阻R1的一端相连，也与电容C5的一端相连，U4的第三管脚(19)与电阻R2的一端相连，也与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与电容C3连接；U4的第六管脚(22)通过电容C4与U4的第七管脚(23)连接并接地；U4的第十二管脚(28)与U1的第四十九管脚(41)相连，U4的第十三管脚(29)与U1的第四十八管脚(40)相连，U4的第十五管脚(31)与U1的第五十一管脚(39)相连，U4的第十七管脚(33)与U1的第五十三管脚(38)相连，U4的第十八管脚(34)与U1的第四十五管脚(37)相连，其中U1是带串行外设接口SPI的处理器；U4的第二管脚(18)接模拟地；U4的第八、十、十四、十六管脚(24、26、30、32)接模拟地；U4的第九、二十管脚(25、36)接数字电源；U4的第十九管脚(35)接模拟电源。
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2007
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