CN112815934B - 一种自带agc的微半球陀螺仪高压直流驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路,包括依次串联连接的三角波产生电路、比较器电路、驱动电路、推挽电路、整流滤波电路、HIV分压电路、PID电路和加法电路,还包括3V基准电压电路,其中,3V基准电压电路的第一输出与加法电路的另一输入端连接,第二输出与PID电路的另一输入端连接,且加法电路的输出与比较器电路的另一输入端连接;本发明通过分压电路、3V基准电压电路、PID电路、加法电路以及比较器电路得到占空比可调的PWM波,再输入驱动电路实现对不稳定高压的控制;并通用集成芯片、二极管与RC辅助电路的配合,实现了电源的升压稳压输出,电路结构简单,而且外围参数配置容易,可推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及微机电和惯性导航技术,特别是涉及一种自带AGC的微半球陀螺仪高压直流驱动电路。
背景技术
微惯性技术在国防军队建设和国民经济建设中起着非常重大的作用,无论对于卫星以及航天器的姿态控制,还是对于民航飞机的安全飞行,矿产资源的勘探都离不开微惯性技术。在惯性技术中,最核心的部件就是惯性敏感元件——陀螺仪。半球陀螺仪是一种新型的惯性敏感元件,具有很大的可靠性以及稳定性,同时抗辐射能力强,因此得到广泛应用。由于陀螺仪谐振子在制造过程中,工艺的局限以及材料自身的局限,因此阻尼不均匀以及频率裂解是陀螺仪误差的主要来源。为此,为了获得高性能的半球谐振陀螺,必须设计符合要求的半球谐振陀螺控制与驱动电路。微半球陀螺仪施力电极的驱动方式是电容式驱动,且谐振子的驱动需要很大的静电力,需要很大交流和直流才能使得半球陀螺仪驱动工作,因此特别需要一种产生稳定的高压直流电路。
发明内容
发明目的:本发明的目的是提供一种自带AGC的微半球陀螺仪高压直流驱动电路,利用自增益回路来控制高压直流产生,从而给放大电路提供稳定的高压直流电,驱动与控制微半球陀螺仪的核心部件——谐振子。
技术方案:本发明的一种自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路,包括三角波产生电路、3V基准电压电路、PID电路、加法电路、比较器电路、驱动电路、推挽电路、整流滤波电路和HIV分压电路,其中,三角波产生电路的输出与比较器电路的第一输入连接,比较器电路的输出与驱动电路的输入连接,驱动电路的输出与推挽电路的输入连接,推挽电路的输出与整流滤波电路的输入连接,整流滤波电路的输出与HIV分压电路的输入连接,HIV分压电路的输出与PID电路的第一输入连接,3V基准电压电路的第一输出与加法电路的第一输入连接,3V基准电压电路的第二输出与PID电路的第二输入连接,PID电路的输出与加法电路的第二输入连接,加法电路的输出与比较器电路的第二输入连接。
优选的,驱动电路包括芯片U1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一二极管D1、第二稳压管D2、第三稳压管D3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7,芯片U1的VCC引脚接电源,COM端接GND,LIN端接LIN信号,HIN端接HIN信号,LO端经过第五电阻R5和第六电阻R6接第二晶体管Q2的栅极,VS端接地GND,VB端接第一二极管D1的阴极,第一二极管D1的阳极接电源VCC,HO端依次经第二电阻R2和第一电阻R1接第一晶体管Q1的栅极;第一晶体管Q1的漏极接第二稳压管D2的阳极,第二稳压管D2的阴极经第三电阻R3接地GND,第一晶体管Q1的源极接地GND;第二晶体管Q2的漏极接地GND,第二晶体管Q2的源极经第七电阻R7接第三稳压管D3的阴极,第三稳压管D3的阳极接地GND;其中,第一晶体管Q1的漏极输出TFHIN信号,第二晶体管Q2的源极输出TFLIN信号。
优选的,推挽电路为变压器T1,其原边线圈的同名端接TFHIN信号,异名端接TFLIN信号,中点接VCC;副边线圈的同名端输出TFHOUT信号,异名端输出TFLOUT信号。
优选的,整流滤波电路包括电桥电路CR1、电感L1、第一电容C1和第四电阻R4,其中电桥电路CR1的四个桥臂均串联一个二极管,其中桥臂的第一端接TFHOUT信号,相对的第二端接TFLOUT信号,第三端通过电感L1与第一电容C1的正极连接,相对的第四端接第一电容C1的负极,第四电阻R4并联在第一电容C1的两端,第一电容C1的正极输出Hiv信号。
优选的,HIV分压电路包括第九电阻R9和第十电阻R10,整流滤波电路的Hiv信号依次经第九电阻R9和第十电阻R10后接GND,且第九电阻R9和第十电阻R10的连接点与PID电路的负向输入端连接。
优选的,3V基准电压电路包括控制器U3、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16,第八电容C8和第九电容C9并联连接在接地端和控制器U3的Vin端之间,且Vind端接电源,控制器U3的Vout端和GND之间依次串联有第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16,且控制器U3的Vout端还通过第十电容C10接地,第十五电阻R15和第十六电阻R16的连接点与PID电路的正向输入端连接。
优选的,PID电路包括比较器U2A、第二电容C2、第三电容C3、第八电阻R8、第四电容C4、第十一电阻R11、第五电容C5、第十二电阻R12和第七电容C7,HIV分压电路的输出端经第十一电阻R11和第五电容C5后与比较器U2A的负向输入端连接,3V基准电压电路的输出端与比较器U2A的正向输入端连接,第二电容C2并联在比较器U2A的负向输入端和输出端之间,第三电容C3和第八电阻R8串联后与第二电容C2并联,第四电容C4串联在接地端和比较器U2A的正向电源输入端之间,第七电容C7串联在接地端和比较器U2A的负向电源输入端之间,第十二电阻R12串联在比较器U2A的输出端;PID电路的输出为△V;当整流滤波电路产生的Hiv信号过大时,经过HIV分压电路产生的3V直流电压就过大,然后与3V基准电压产生的准确3V直流电压一起经过PID电路之后△V会为负值,反之当Hiv信号过小时,输出△V为正值。
优选的,加法电路包括控制器U5、第十七电阻R17、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十三电阻R23、第十八电阻R18、第十一电容C11、第十二电容C12和第二十二电阻R22,第十七电阻R17串联在控制器U5的Input-端和Output端之间,第二十电阻R20串联在GND和控制器U5的Input-端之间,第二十一电阻R21串联在VPID信号端和控制器U5的Input-端之间,第二十三电阻R23串联在Vbias信号端和控制器U5的Input-端之间,控制器U5的Input-端和Input+端连接,控制器U5的Vcc-端与负端电源连接,且控制器U5的Vcc-端经第十二电容C12后接GND,第十八电阻R18串联在控制器U5的Offset1端和Offset2端之间,控制器U5的VCC+端与正端电源连接,且控制器U5的VCC+端经第十一电容C11后接GND,控制器U5的Output端经第二十二电阻R22后输出qiuhel信号;其中,第十七电阻R17、第十八电阻R18、第二十电阻R20、第二十一电阻R21和第二十三电阻R23用来设定加法电路放大倍数,加法电路输入为3V基准电压电路产生的准确3V电压以及PID电路的输出△V;当△V为负值时,3V基准电压减小;当△V为正值时,3V基准电压变大。
优选的,比较器电路包括控制器U4、第十三电阻R13、第十九电阻R19和第六电容C6,第十三电阻R13串联在控制器U4的OutputA端与控制器U4的Vcc端之间,控制器U4的Vcc端接电源,第六电容C6一端接GND,另一端接控制器U4的Vcc端,控制器U4的OutputB端经第十九电阻R19后输出HIN信号,信号qiuhel和信号SJB+分别输入控制器U4的InputA-和InputA+端,控制器U4的GND端接地GND。
有益效果:与现有技术相比,本发明利用自增益回路来控制高压直流产生,从而给放大电路提供稳定的高压直流电,从而驱动陀螺仪谐振子达到稳定的四波腹振荡。现有技术仅仅通过驱动电路、推挽电路以及整流滤波电路产生高压,但是高压纹波大,效率低,带负载能力差且极不稳定,无法用于给半球谐振陀螺驱动控制与检测反馈电路提供稳定的直流高压。本发明通过结合3V基准电压、PID电路、加法电路、比较器电路、三角波产生电路组成自增益控制回路,对现有技术产生的高压纹波大,效率低,带负载能力差且极不稳定的输出进行自增益控制,实现了很好的效果。本发明通过通用集成芯片、二极管与RC辅助电路的配合,实现了电源的升压稳压输出,电路结构简单,而且外围参数配置容易,可推广应用。
附图说明
图1为本发明的高压直流驱动电路整体结构示意图;
图2为本发明的高压直流电源产生电路示意图;
图3为本发明的高压直流电源的自增益控制回路电路示意图;
图4为本发明的产生占空比可调的PWM波形图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
为了获得高性能的微半球谐振陀螺,必须设计符合要求的半球谐振陀螺驱动控制与检测反馈电路,分别驱动与检测微半球陀螺的主振型和从振型;半球谐振陀螺驱动控制与检测反馈电路需要稳定的高压直流电压,高压直流电压是由三角波信号与带误差的基准电压比较之后,产生占空比可调的PWM波,PWM波经过反相器产生与之相位相差180度的方波,两路信号经过处理进入变压器来进行交流电压的放大,最后通过整流滤波电路产生直流电压,高压直流电路具有自增益控制回路,以消除输出高压直流的不稳定。
微半球陀螺仪是由激励罩、半球谐振子以及读出基座构成;把三者焊接在一起并密闭封装在一个高真空容器中,构成一个角度和角速度传感器。微半球陀螺仪施力电极的驱动方式是电容式驱动,且谐振子的驱动需要很大的静电力,因此需要很大交流和直流才能使得半球陀螺仪驱动工作。
本发明的一种自带AGC的微半球陀螺仪高压直流驱动电路作为电源来用,是给半球谐振陀螺驱动控制与检测反馈电路提供稳定的高压直流电压。半球谐振陀螺驱动控制与检测反馈电路是由驱动控制回路、力平衡控制回路、正交控制回路;控制回路信号是由高压直流和交流信号组成,使半球谐振陀螺建立稳定的四波腹振荡,需要对半球谐振子施加持续激励力,使半球谐振子的振荡有足够的能量补充,抵消阻尼衰减所损耗的能量,以保证半球谐振子作稳定的四波腹振荡,从而达到对主控阵型的控制。力平衡控制回路信号由高压直流和交流信号组成,当半球谐振子在外界输入角速率时,谐振子会产生进动,由于谐振子工作在力平衡工作模式下,需要力平衡控制回路使振型能够克服惯性而与壳体保持一致,而外界输入角速率的大小可以从此施加的控制力中解调得到。正交控制回路信号是由高压直流信号形成,由于加工谐振子工艺缺陷,会造成半球谐振子频率裂解等误差,从而影响微半球陀螺仪的性能,正交控制回路信号是由高压直流电施加到控制电极上,改变谐振子刚度系数从而消除频率裂解的影响。
本发明在原有驱动电路、推挽电路以及整流滤波电路产生高压直流电源基础上,通过分压电路、3V基准电压电路、PID电路、加法电路以及比较器电路得到占空比可调的PWM波,再输入驱动电路实现对不稳定高压的控制。利用自增益回路来控制高压直流产生,从而给两路驱动控制回路、两路力平衡控制回路、两路正交控制回路提供稳定的高压直流电,从而驱动陀螺仪谐振子达到稳定的四波腹振荡。本发明通过通用集成芯片、二极管与RC辅助电路的配合,实现了电源的升压稳压输出,电路结构简单,而且外围参数配置容易,可推广应用。
如图1所示,本发明的一种自带AGC的微半球陀螺仪高压直流驱动电路,包括三角波产生电路、3V基准电压电路、PID电路、加法电路、比较器电路、驱动电路、推挽电路、整流滤波电路和HIV分压电路,其中,三角波产生电路的输出与比较器电路的第一输入连接,比较器电路的输出与驱动电路的输入连接,驱动电路的输出与推挽电路的输入连接,推挽电路的输出与整流滤波电路的输入连接,整流滤波电路的输出与HIV分压电路的输入连接,HIV分压电路的输出与PID电路的第一输入连接,3V基准电压电路的第一输出与加法电路的第一输入连接,3V基准电压电路的第二输出与PID电路的第二输入连接,PID电路的输出与加法电路的第二输入连接,加法电路的输出与比较器电路的第二输入连接。
如2所示,高压直流电源产生电路包括驱动电路、推挽电路和整流滤波电路,其中,驱动电路包括芯片U1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一二极管D1、第二稳压管D2、第三稳压管D3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7,芯片U1的VCC引脚接电源,COM端接GND,LIN端接LIN信号,HIN端接HIN信号,LO端经过第五电阻R5和第六电阻R6接第二晶体管Q2的栅极,VS端接地GND,VB端接第一二极管D1的阴极,第一二极管D1的阳极接电源VCC,HO端依次经第二电阻R2和第一电阻R1接第一晶体管Q1的栅极;第一晶体管Q1的漏极接第二稳压管D2的阳极,第二稳压管D2的阴极经第三电阻R3接地GND,第一晶体管Q1的源极接地GND;第二晶体管Q2的漏极接地GND,第二晶体管Q2的源极经第七电阻R7接第三稳压管D3的阴极,第三稳压管D3的阳极接地GND;其中,第一晶体管Q1的漏极输出TFHIN信号,第二晶体管Q2的源极输出TFLIN信号。
推挽电路为变压器T1,其原边线圈的同名端接TFHIN信号,异名端接TFLIN信号,中点接VCC;副边线圈的同名端输出TFHOUT信号,异名端输出TFLOUT信号。
整流滤波电路包括电桥电路CR1、电感L1、第一电容C1和第四电阻R4,其中电桥电路CR1的四个桥臂均串联一个二极管,其中桥臂的第一端接TFHOUT信号,相对的第二端接TFLOUT信号,第三端通过电感L1与第一电容C1的正极连接,相对的第四端接第一电容C1的负极,第四电阻R4并联在第一电容C1的两端,第一电容C1的正极输出Hiv信号。
本发明实施例中,结合已有的直流电源设计,该高压直流电源产生电路采用了推挽电路作为直流升压的拓扑结构,其具有驱动电路简单、适合低电压输入和高电压输出的升压电路的特点;图2为高压直流电源产生电路设计原理图;采用低压直流电源的设计方案,由驱动电路、推挽电路和整流滤波电路组成;驱动电路是将原始信号经功率放大后驱动后级主电路,然后利用变压器升压放大,最终经过整流滤波电路获得直流电;图2(a)中驱动电路采用IR2101S驱动器作为电路的驱动部分,IR2101S兼有了光电隔离与电磁隔离的特点,可直接驱动高端与低端的大功率开关管MOSFET,通过IR2101S电路我们得到两路相位差为180°,占空比为45%,幅值为0~15V的驱动信号;采用IRF530开关管来对IR2101S输出进行交替导通,两路驱动信号相位差180°,使两个开关管交替导通,经过开关管电路我们得到幅值为0~60V,占空比为45%的矩形波,最后经过匝数比为5的变压器得到300V矩形波;采用单相桥式整流滤波电路对推挽电路输出的矩形波进行整流,利用电感L1进行续流,利用第一电容C1消除锯齿波,经过整流滤波电路,得到300V直流电。
如图3所示,高压直流电源的自增益控制回路电路包括HIV分压电路、3V基准电压电路、PID电路、加法电路和比较器电路。
其中,如图3中(a)所示,HIV分压电路包括第九电阻R9和第十电阻R10,Hiv信号依次经第九电阻R9和第十电阻R10后接GND,且第九电阻R9和第十电阻R10的连接点与PID电路的负向输入端连接。Hiv信号是由图2(c)中整流滤波电路输出的高压直流电压300V经过第九电阻R9与第十电阻R10分压之后,获得理想3V的电压值,其中第九电阻R9、第十电阻R10可在调试中匹配其电阻值,按照电阻分压原理采样出理想电压3V电压值;经过第十一电阻R11、第五电容C5滤波之后进入PID电路;
3V基准电压电路包括控制器U3、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16,第八电容C8和第九电容C9并联连接在接地端和控制器U3的Vin端之间,且Vind端接电源,控制器U3的Vout端和GND之间依次串联有第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16,且控制器U3的Vout端还通过第十电容C10接地,第十五电阻R15和第十六电阻R16的连接点与PID电路的正向输入端连接。控制器U3是ADR423,具有宽电压工作范围5V-18V,可以产生准确的3V直流电压,经过第十电容C10、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16进入PID电路部分,第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16是为调试方便而设计的电阻;第八电容C8、第九电容C9作为滤波电容消除电源中不稳定纹波。
PID电路包括比较器U2A、第二电容C2、第三电容C3、第八电阻R8、第四电容C4、第十一电阻R11、第五电容C5、第十二电阻R12和第七电容C7,HIV分压电路的输出端经第十一电阻R11和第五电容C5后与比较器U2A的负向输入端连接,3V基准电压电路的输出端与比较器U2A的正向输入端连接,第二电容C2并联在比较器U2A的负向输入端和输出端之间,第三电容C3和第八电阻R8串联后与第二电容C2并联,第四电容C4串联在接地端和比较器U2A的正向电源输入端之间,第七电容C7串联在接地端和比较器U2A的负向电源输入端之间,第十二电阻R12串联在比较器U2A的输出端。PID电路是由比较器U2A以及外围电阻电容构成,PID电路的负向输入端来源于HIV分压电路的输出——理想3V电压值,PID电路的正向输入端来源于3V基准电压电路产生准确的3V直流电压;PID电路部分的输出为△V;当图2中产生的Hiv信号过大时,经过HIV分压电路产生的3V直流电压就过大,然后与3V基准电压产生的准确3V直流电压一起经过PID电路之后△V会为负值,反之当Hiv信号过小时,输出△V为正;这是由于HIV分压电路产生的3V直流电压进入PID电路的负向输入端,3V基准电压电路产生准确的3V直流电压进入PID电路的正向输入端。
如图3中(b)所示,比较器电路包括控制器U4、第十三电阻R13、第十九电阻R19和第六电容C6,第十三电阻R13串联在控制器U4的OutputA端与控制器U4的Vcc端之间,控制器U4的Vcc端接电源,第六电容C6一端接GND,另一端接控制器U4的Vcc端,控制器U4的OutputB端经第十九电阻R19后输出HIN信号,信号qiuhel和信号SJB+分别输入控制器U4的InputA-和InputA+端,控制器U4的GND端接地GND。控制器U4为比较器LM393,比较器LM393是双电压比较器,它有两个输入端,一个为基准电压端;基准电压输入端为峰峰值为5V的标准三角波,加法电路的输出作为比较器电路的另一个输入端,输入端电压低于基准电压时输出端为高电平,反之输出端电平翻转;产生了占空比可调的PWM波,另一路再经过反相器,相位差为180度的方波信号,分别输入图2中IR2101S的HIN端与LIN端,实现闭环控制,达到输出稳定的高压直流电。
如图3中(c)所示,加法电路包括控制器U5、第十七电阻R17、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十三电阻R23、第十八电阻R18、第十一电容C11、第十二电容C12和第二十二电阻R22,第十七电阻R17串联在控制器U5的Input-端和Output端之间,第二十电阻R20串联在GND和控制器U5的Input-端之间,第二十一电阻R21串联在VPID信号端和控制器U5的Input-端之间,第二十三电阻R23串联在Vbias信号端和控制器U5的Input-端之间,控制器U5的Input-端和Input+端连接,控制器U5的Vcc-端与负端电源连接,且控制器U5的Vcc-端经第十二电容C12后接GND,第十八电阻R18串联在控制器U5的Offset1端和Offset2端之间,控制器U5的VCC+端与正端电源连接,且控制器U5的VCC+端经第十一电容C11后接GND,控制器U5的Output端经第二十二电阻R22后输出qiuhel信号。其中第十七电阻R17、第十八电阻R18、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十三电阻R23是用来设定加法电路放大倍数,为使加法电路输出为两输入直接求和,因此,此加法电路放大倍数应调节为1;加法电路输入为3V基准电压电路产生的准确3V电压以及PID电路的输出△V;当△V为负值时,3V基准电压减小,在图4中往下移动;当△V为正值时,3V基准电压变大,在图4中往上移动。
本发明未尽事宜为公知技术。
本发明的一种自带AGC微半球陀螺仪高压直流驱动电路,对于原放大输出的不稳定高压直流电进行自增益控制,为微半球陀螺仪驱动控制与检测反馈电路提供稳定的高压直流电,完成对微半球陀螺仪的驱动控制与检测反馈。具体的:在原有驱动电路、推挽电路以及桥式整流电路产生高压直流电源基础上,通过分压电路、3V基准电压电路、PID电路、加法电路以及比较器电路得到占空比可调的PWM波,再输入驱动电路实现对不稳定高压的控制。利用自增益回路来控制高压直流产生,从而给驱动控制回路、力平衡控制回路、正交控制回路提供稳定的高压直流电,从而驱动陀螺仪谐振子达到稳定的四波腹振荡。本发明通过通用集成芯片、二极管与RC辅助电路的配合,实现了电源的升压稳压输出,电路结构简单,而且外围参数配置容易,可推广应用。
Claims (5)
1.一种自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路,其特征在于,包括三角波产生电路、3V基准电压电路、PID电路、加法电路、比较器电路、驱动电路、推挽电路、整流滤波电路和HIV分压电路,其中,三角波产生电路的输出与比较器电路的第一输入连接,比较器电路的输出与驱动电路的输入连接,驱动电路的输出与推挽电路的输入连接,推挽电路的输出与整流滤波电路的输入连接,整流滤波电路的输出与HIV分压电路的输入连接,HIV分压电路的输出与PID电路的第一输入连接,3V基准电压电路的第一输出与加法电路的第一输入连接,3V基准电压电路的第二输出与PID电路的第二输入连接,PID电路的输出与加法电路的第二输入连接,加法电路的输出与比较器电路的第二输入连接;
3V基准电压电路包括控制器U3、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16,第八电容C8和第九电容C9并联连接在接地端和控制器U3的Vin端之间,且Vind端接电源,控制器U3的Vout端和GND之间依次串联有第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16,且控制器U3的Vout端还通过第十电容C10接地,第十五电阻R15和第十六电阻R16的连接点与PID电路的正向输入端连接;
PID电路包括比较器U2A、第二电容C2、第三电容C3、第八电阻R8、第四电容C4、第十一电阻R11、第五电容C5、第十二电阻R12和第七电容C7,HIV分压电路的输出端经第十一电阻R11和第五电容C5后与比较器U2A的负向输入端连接,3V基准电压电路的输出端与比较器U2A的正向输入端连接,第二电容C2并联在比较器U2A的负向输入端和输出端之间,第三电容C3和第八电阻R8串联后与第二电容C2并联,第四电容C4串联在接地端和比较器U2A的正向电源输入端之间,第七电容C7串联在接地端和比较器U2A的负向电源输入端之间,第十二电阻R12串联在比较器U2A的输出端;PID电路的输出为△V;当整流滤波电路产生的Hiv信号过大时,经过HIV分压电路产生的3V直流电压就过大,然后与3V基准电压产生的准确3V直流电压一起经过PID电路之后△V会为负值,反之当Hiv信号过小时,输出△V为正值;
加法电路包括控制器U5、第十七电阻R17、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十三电阻R23、第十八电阻R18、第十一电容C11、第十二电容C12和第二十二电阻R22,第十七电阻R17串联在控制器U5的Input-端和Output端之间,第二十电阻R20串联在GND和控制器U5的Input-端之间,第二十一电阻R21串联在VPID信号端和控制器U5的Input-端之间,第二十三电阻R23串联在Vbias信号端和控制器U5的Input-端之间,控制器U5的Input-端和Input+端连接,控制器U5的Vcc-端与负端电源连接,且控制器U5的Vcc-端经第十二电容C12后接GND,第十八电阻R18串联在控制器U5的Offset1端和Offset2端之间,控制器U5的VCC+端与正端电源连接,且控制器U5的VCC+端经第十一电容C11后接GND,控制器U5的Output端经第二十二电阻R22后输出qiuhel信号;其中,第十七电阻R17、第十八电阻R18、第二十电阻R20、第二十一电阻R21和第二十三电阻R23用来设定加法电路放大倍数,加法电路输入为3V基准电压电路产生的准确3V电压以及PID电路的输出△V;当△V为负值时,3V基准电压减小;当△V为正值时,3V基准电压变大;
比较器电路包括控制器U4、第十三电阻R13、第十九电阻R19和第六电容C6,第十三电阻R13串联在控制器U4的OutputA端与控制器U4的Vcc端之间,控制器U4的Vcc端接电源,第六电容C6一端接GND,另一端接控制器U4的Vcc端,控制器U4的OutputB端经第十九电阻R19后输出HIN信号,信号qiuhel和信号SJB+分别输入控制器U4的InputA-和InputA+端,控制器U4的GND端接地GND。
2.根据权利要求1所述的自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路,其特征在于,驱动电路包括芯片U1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一二极管D1、第二稳压管D2、第三稳压管D3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7,芯片U1的VCC引脚接电源,COM端接GND,LIN端接LIN信号,HIN端接HIN信号,LO端经过第五电阻R5和第六电阻R6接第二晶体管Q2的栅极,VS端接地GND,VB端接第一二极管D1的阴极,第一二极管D1的阳极接电源VCC,HO端依次经第二电阻R2和第一电阻R1接第一晶体管Q1的栅极;第一晶体管Q1的漏极接第二稳压管D2的阳极,第二稳压管D2的阴极经第三电阻R3接地GND,第一晶体管Q1的源极接地GND;第二晶体管Q2的漏极接地GND,第二晶体管Q2的源极经第七电阻R7接第三稳压管D3的阴极,第三稳压管D3的阳极接地GND;其中,第一晶体管Q1的漏极输出TFHIN信号,第二晶体管Q2的源极输出TFLIN信号。
3.根据权利要求1所述的自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路,其特征在于,推挽电路为变压器T1,其原边线圈的同名端接TFHIN信号,异名端接TFLIN信号,中点接VCC;副边线圈的同名端输出TFHOUT信号,异名端输出TFLOUT信号。
4.根据权利要求1所述的自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路,其特征在于,整流滤波电路包括电桥电路CR1、电感L1、第一电容C1和第四电阻R4,其中电桥电路CR1的四个桥臂均串联一个二极管,其中桥臂的第一端接TFHOUT信号,相对的第二端接TFLOUT信号,第三端通过电感L1与第一电容C1的正极连接,相对的第四端接第一电容C1的负极,第四电阻R4并联在第一电容C1的两端,第一电容C1的正极输出Hiv信号。
5.根据权利要求1所述的一种自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路,其特征在于,HIV分压电路包括第九电阻R9和第十电阻R10,整流滤波电路的Hiv信号依次经第九电阻R9和第十电阻R10后接GND,且第九电阻R9和第十电阻R10的连接点与PID电路的负向输入端连接。
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