CN204214467U - 一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路，特点是包括滤波电路、功率放大电路、正弦信号调理电路及余弦信号调理电路，滤波电路的输入端与外部信号输入端连接，滤波电路的输出端与功率放大电路的输入端连接，功率放大电路的输出端与旋转编码器的励磁信号输入端连接，旋转编码器的正弦信号输出端与正弦信号调理电路的输入端连接，正弦信号调理电路的输出端与外部检测电路的正弦检测信号输入端连接，旋转编码器的余弦信号输出端与余弦信号调理电路的输入端连接，余弦信号调理电路的输出端与外部检测电路的余弦检测信号输入端连接；优点是励磁电路和输出信号调理电路均采用分立元件，结构简单、成本较低，适用范围较广。

Description

一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路

技术领域

本实用新型涉及一种旋转编码器的电路结构，尤其是一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路。

背景技术

目前对旋转编码器的位置进行检测，通常采用对旋转编码器输入作为激励源的励磁信号后，对旋转编码器产生的相应的正弦信号和余弦信号采用专用芯片解算，采用专用芯片成本较高，而且精度受到整个环路延时的影响。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本较低且电路性能稳定的旋转编码器的励磁及输出信号调理电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路，包括励磁电路和输出信号调理电路，所述的励磁电路包括滤波电路和功率放大电路，所述的输出信号调理电路包括正弦信号调理电路及余弦信号调理电路，所述的滤波电路的输入端用于输入幅值为3V的方波信号，所述的滤波电路的输出端与所述的功率放大电路的输入端连接，所述的功率放大电路的输出端与旋转编码器的励磁信号输入端连接，旋转编码器的正弦信号输出端与所述的正弦信号调理电路的输入端连接，所述的正弦信号调理电路的输出端与外部检测电路的正弦检测信号输入端连接，外部检测电路用于检测旋转编码器位置信息，旋转编码器的余弦信号输出端与所述的余弦信号调理电路的输入端连接，所述的余弦信号调理电路的输出端与外部检测电路的余弦检测信号输入端连接。

所述的滤波电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器和第二运算放大器，所述的第十一电阻的一端与外部－1.5V电压连接，所述的第十一电阻的另一端分别与所述的第十二电阻的一端、所述的第三电容的一端、所述的第十电阻的一端及所述的第一运算放大器的负极输入端连接，所述的第十二电阻的另一端用于输入幅值为3V的方波信号，所述的第一运算放大器的正极输入端接地，所述的第一运算放大器的输出端分别与所述的第三电容的另一端、所述的第十电阻的另一端及所述的第九电阻的一端连接，所述的第九电阻的另一端分别与所述的第二电容的一端、所述的第八电阻的一端及所述的第二运算放大器的负极输入端连接，所述的第二运算放大器的正极输入端接地，所述的第二运算放大器的输出端分别与所述的第二电容的另一端、所述的第八电阻的另一端及所述的第一电容的一端连接，所述的第一电容的另一端与所述的第七电阻的一端连接，所述的第七电阻的另一端与所述的功率放大电路的输入端连接。

所述的功率放大电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述的第四电阻的一端分别与旋转编码器的励磁信号输入端及所述的第五电阻的一端连接，所述的第四电阻的另一端与所述的第二三极管的发射极连接，所述的第二三极管的集电极分别与外部+15V电压及所述的第一电阻的一端连接，所述的第二三极管的基极分别与所述的第一电阻的另一端、所述的第一三极管的发射极、所述的第七电阻的另一端及所述的第二电阻的一端连接，所述的第一三极管的基极分别与所述的第二电阻的另一端及所述的第三电阻的一端连接，所述的第一三极管的集电极分别与所述的第三三极管的基极、所述的第六电阻的一端及所述的第三电阻的另一端连接，所述的第三三极管的发射极与所述的第五电阻的另一端连接，所述的第三三极管的集电极分别与所述的第六电阻的另一端及外部－15V电压连接。电路采用三极管进行温度补偿，能够有效保护电路中因为温度变化产生的正反馈，避免电路损坏。

所述的正弦信号调理电路包括第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻和第三运算放大器，所述的第六电容的一端分别与旋转编码器的正弦信号输出端的第一输出端、所述的第十八电阻的一端及所述的第十五电阻的一端连接，所述的第六电容的另一端分别与旋转编码器的正弦信号输出端的第二输出端、所述的第十八电阻的另一端及所述的第十六电阻的一端连接，所述的第十五电阻的另一端分别与所述的第十四电阻的一端、所述的第三运算放大器的负极输入端及所述的第五电容的一端连接，所述的第十四电阻的另一端分别与所述的第五电容的另一端、所述的第三运算放大器的输出端及所述的第十三电阻的一端连接，所述的第十六电阻的另一端分别与所述的第三运算放大器的正极输入端、所述的第十七电阻的一端及所述的第七电容的一端连接，所述的第十七电阻的另一端分别与所述的第七电容的另一端及所述的第八电容的一端连接，所述的第八电容的另一端接地，所述的第十三电阻的另一端分别与所述的第四电容的一端及外部检测电路的正弦检测信号输入端连接，所述的第四电容的另一端接地。

所述的余弦信号调理电路包括第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻和第四运算放大器，所述的第十一电容的一端分别与旋转编码器的余弦信号输出端的第一输出端、所述的第二十二电阻的一端及所述的第二十一电阻的一端连接，所述的第十一电容的另一端分别与旋转编码器的余弦信号输出端的第二输出端、所述的第二十二电阻的另一端及所述的第二十三电阻的一端连接，所述的第二十一电阻的另一端分别与所述的第二十电阻的一端、所述的第十电容的一端及所述的第四运算放大器的负极输入端连接，所述的第二十电阻的另一端分别与所述的第十电容的另一端、所述的第四运算放大器的输出端及所述的第十九电阻的一端连接，所述的第二十三电阻的另一端分别与所述的第四运算放大器的正极输入端、所述的第二十四电阻的一端及所述的第十二电容的一端连接，所述的第二十四电阻的另一端分别与所述的第十二电容的另一端及所述的第十三电容的一端连接，所述的第十三电容的另一端接地，所述的第十九电阻的另一端分别与所述的第九电容的一端及外部检测电路的余弦检测信号输入端连接，所述的第九电容的另一端接地。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于励磁电路和输出信号调理电路均采用分立元件构成，结构简单、成本较低，而且滤波电路的输入端与用于输入幅值为3V的方波信号的外部信号输入端连接，适用范围较广。

附图说明

图1为本实用新型的电路结构框图；

图2为本实用新型中滤波电路的电路结构图；

图3为本实用新型中功率放大电路的电路结构图；

图4为本实用新型中正弦信号调理电路的电路结构图；

图5为本实用新型中余弦信号调理电路的电路结构图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路，包括励磁电路和输出信号调理电路，励磁电路包括滤波电路1和功率放大电路2，输出信号调理电路包括正弦信号调理电路3及余弦信号调理电路4，滤波电路1的输入端用于输入幅值为3V的方波信号，滤波电路1的输出端与功率放大电路2的输入端连接，功率放大电路2的输出端与旋转编码器5的励磁信号输入端连接，旋转编码器5的正弦信号输出端与正弦信号调理电路3的输入端连接，正弦信号调理电路3的输出端与用于检测旋转编码器5位置信息的外部检测电路6的正弦检测信号输入端连接，旋转编码器5的余弦信号输出端与余弦信号调理电路4的输入端连接，余弦信号调理电路4的输出端与外部检测电路6的余弦检测信号输入端连接。

如图2所示，滤波电路1包括第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一运算放大器PC1和第二运算放大器PC2，第十一电阻R11的一端与外部－1.5V电压连接，第十一电阻R11的另一端分别与第十二电阻R12的一端、第三电容C3的一端、第十电阻R10的一端及第一运算放大器PC1的负极输入端连接，第十二电阻R12的另一端用于输入幅值为3V的方波信号，第一运算放大器PC1的正极输入端接地，第一运算放大器PC1的输出端分别与第三电容C3的另一端、第十电阻R10的另一端及第九电阻R9的一端连接，第九电阻R9的另一端分别与第二电容C2的一端、第八电阻R8的一端及第二运算放大器PC2的负极输入端连接，第二运算放大器PC2的正极输入端接地，第二运算放大器PC2的输出端分别与第二电容C2的另一端、第八电阻R8的另一端及第一电容C1的一端连接，第一电容C1的另一端与第七电阻R7的一端连接，第七电阻R7的另一端与功率放大电路2的输入端连接。

如图3所示，功率放大电路2包括第一三极管TR1、第二三极管TR2、第三三极管TR3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，第四电阻R4的一端分别与旋转编码器5的励磁信号输入端及第五电阻R5的一端连接，第四电阻R4的另一端与第二三极管TR2的发射极连接，第二三极管TR2的集电极分别与外部+15V电压及第一电阻R1的一端连接，第二三极管TR2的基极分别与第一电阻R1的另一端、第一三极管TR1的发射极、第七电阻R7的另一端及第二电阻R2的一端连接，第一三极管TR1的基极分别与第二电阻R2的另一端及第三电阻R3的一端连接，第一三极管TR1的集电极分别与第三三极管TR3的基极、第六电阻R6的一端及第三电阻R3的另一端连接，第三三极管TR3的发射极与第五电阻R5的另一端连接，第三三极管TR3的集电极分别与第六电阻R6的另一端及外部－15V电压连接。

如图4所示，正弦信号调理电路3包括第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18和第三运算放大器PC3，第六电容C6的一端分别与旋转编码器5的正弦信号输出端的第一输出端、第十八电阻R18的一端及第十五电阻R15的一端连接，第六电容C6的另一端分别与旋转编码器5的正弦信号输出端的第二输出端、第十八电阻R18的另一端及第十六电阻R16的一端连接，第十五电阻R15的另一端分别与第十四电阻R14的一端、第三运算放大器PC3的负极输入端及第五电容C5的一端连接，第十四电阻R14的另一端分别与第五电容C5的另一端、第三运算放大器PC3的输出端及第十三电阻R13的一端连接，第十六电阻R16的另一端分别与第三运算放大器PC3的正极输入端、第十七电阻R17的一端及第七电容C7的一端连接，第十七电阻R17的另一端分别与第七电容C7的另一端及第八电容C8的一端连接，第八电容C8的另一端接地，第十三电阻R13的另一端分别与第四电容C4的一端及外部检测电路6的正弦检测信号输入端连接，第四电容C4的另一端接地。

如图5所示，余弦信号调理电路4包括第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第十二电容C12、第十三电容C13、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24和第四运算放大器PC4，第十一电容C11的一端分别与旋转编码器5的余弦信号输出端的第一输出端、第二十二电阻R22的一端及第二十一电阻R21的一端连接，第十一电容C11的另一端分别与旋转编码器5的余弦信号输出端的第二输出端、第二十二电阻R22的另一端及第二十三电阻R23的一端连接，第二十一电阻R21的另一端分别与第二十电阻R20的一端、第十电容C10的一端及第四运算放大器PC4的负极输入端连接，第二十电阻R20的另一端分别与第十电容C10的另一端、第四运算放大器PC4的输出端及第十九电阻R19的一端连接，第二十三电阻R23的另一端分别与第四运算放大器PC4的正极输入端、第二十四电阻R24的一端及第十二电容C12的一端连接，第二十四电阻R24的另一端分别与第十二电容C12的另一端及第十三电容C13的一端连接，第十三电容C13的另一端接地，第十九电阻R19的另一端分别与第九电容C9的一端及外部检测电路6的余弦检测信号输入端连接，第九电容C9的另一端接地。

Claims (5)

1.一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路，包括励磁电路和输出信号调理电路，其特征在于所述的励磁电路包括滤波电路和功率放大电路，所述的输出信号调理电路包括正弦信号调理电路及余弦信号调理电路，所述的滤波电路的输入端用于输入幅值为3V的方波信号，所述的滤波电路的输出端与所述的功率放大电路的输入端连接，所述的功率放大电路的输出端与旋转编码器的励磁信号输入端连接，旋转编码器的正弦信号输出端与所述的正弦信号调理电路的输入端连接，所述的正弦信号调理电路的输出端与外部检测电路的正弦检测信号输入端连接，外部检测电路用于检测旋转编码器位置信息，旋转编码器的余弦信号输出端与所述的余弦信号调理电路的输入端连接，所述的余弦信号调理电路的输出端与外部检测电路的余弦检测信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路，其特征在于所述的滤波电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一运算放大器和第二运算放大器，所述的第十一电阻的一端与外部－1.5V电压连接，所述的第十一电阻的另一端分别与所述的第十二电阻的一端、所述的第三电容的一端、所述的第十电阻的一端及所述的第一运算放大器的负极输入端连接，所述的第十二电阻的另一端用于输入幅值为3V的方波信号，所述的第一运算放大器的正极输入端接地，所述的第一运算放大器的输出端分别与所述的第三电容的另一端、所述的第十电阻的另一端及所述的第九电阻的一端连接，所述的第九电阻的另一端分别与所述的第二电容的一端、所述的第八电阻的一端及所述的第二运算放大器的负极输入端连接，所述的第二运算放大器的正极输入端接地，所述的第二运算放大器的输出端分别与所述的第二电容的另一端、所述的第八电阻的另一端及所述的第一电容的一端连接，所述的第一电容的另一端与所述的第七电阻的一端连接，所述的第七电阻的另一端与所述的功率放大电路的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路，其特征在于所述的功率放大电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述的第四电阻的一端分别与旋转编码器的励磁信号输入端及所述的第五电阻的一端连接，所述的第四电阻的另一端与所述的第二三极管的发射极连接，所述的第二三极管的集电极分别与外部+15V电压及所述的第一电阻的一端连接，所述的第二三极管的基极分别与所述的第一电阻的另一端、所述的第一三极管的发射极、所述的第七电阻的另一端及所述的第二电阻的一端连接，所述的第一三极管的基极分别与所述的第二电阻的另一端及所述的第三电阻的一端连接，所述的第一三极管的集电极分别与所述的第三三极管的基极、所述的第六电阻的一端及所述的第三电阻的另一端连接，所述的第三三极管的发射极与所述的第五电阻的另一端连接，所述的第三三极管的集电极分别与所述的第六电阻的另一端及外部－15V电压连接。

4.根据权利要求3所述的一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路，其特征在于所述的正弦信号调理电路包括第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻和第三运算放大器，所述的第六电容的一端分别与旋转编码器的正弦信号输出端的第一输出端、所述的第十八电阻的一端及所述的第十五电阻的一端连接，所述的第六电容的另一端分别与旋转编码器的正弦信号输出端的第二输出端、所述的第十八电阻的另一端及所述的第十六电阻的一端连接，所述的第十五电阻的另一端分别与所述的第十四电阻的一端、所述的第三运算放大器的负极输入端及所述的第五电容的一端连接，所述的第十四电阻的另一端分别与所述的第五电容的另一端、所述的第三运算放大器的输出端及所述的第十三电阻的一端连接，所述的第十六电阻的另一端分别与所述的第三运算放大器的正极输入端、所述的第十七电阻的一端及所述的第七电容的一端连接，所述的第十七电阻的另一端分别与所述的第七电容的另一端及所述的第八电容的一端连接，所述的第八电容的另一端接地，所述的第十三电阻的另一端分别与所述的第四电容的一端及外部检测电路的正弦检测信号输入端连接，所述的第四电容的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的一种旋转编码器的励磁及输出信号调理电路，其特征在于所述的余弦信号调理电路包括第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻和第四运算放大器，所述的第十一电容的一端分别与旋转编码器的余弦信号输出端的第一输出端、所述的第二十二电阻的一端及所述的第二十一电阻的一端连接，所述的第十一电容的另一端分别与旋转编码器的余弦信号输出端的第二输出端、所述的第二十二电阻的另一端及所述的第二十三电阻的一端连接，所述的第二十一电阻的另一端分别与所述的第二十电阻的一端、所述的第十电容的一端及所述的第四运算放大器的负极输入端连接，所述的第二十电阻的另一端分别与所述的第十电容的另一端、所述的第四运算放大器的输出端及所述的第十九电阻的一端连接，所述的第二十三电阻的另一端分别与所述的第四运算放大器的正极输入端、所述的第二十四电阻的一端及所述的第十二电容的一端连接，所述的第二十四电阻的另一端分别与所述的第十二电容的另一端及所述的第十三电容的一端连接，所述的第十三电容的另一端接地，所述的第十九电阻的另一端分别与所述的第九电容的一端及外部检测电路的余弦检测信号输入端连接，所述的第九电容的另一端接地。