CN220858095U - 粗精组合双速旋转变压器-数字转换器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及数字转换器技术领域，且公开了粗精组合双速旋转变压器‑数字转换器，包括单速转换器，所述单速转换器包括差动隔离变换模块、正余弦函数乘法器、误差放大器、鉴相、积分滤波、压控振荡器、第一单稳、第二单稳、可逆计数器和三态锁存器，差动隔离变换模块的V1端子和V2端子与正余弦函数乘法器的信号输入端电性连接，正余弦函数乘法器的输出端与误差放大器的输入端电性连接。本实用新型的粗精组合双速旋转变压器‑数字转换器，精通道、粗通道组合的比速为1：8、1：16、1：32、1：64，使用时所需比速可以通过外部编程得到，使用十分方便，精通道、粗通道两路输入信号为旋转变压器信号，工作频率宽。
Description
技术领域
本实用新型涉及数字转换器技术领域，更具体地涉及粗精组合双速旋转变压器-数字转换器。
背景技术
数字信号是由离散的电压或电流形成的信号，数字信号处理中用到的数字信号同城是由模拟信号通过采样、量化、编码等操作得到的，将模拟信号发给数字信号转换器；但是现有的数字转换器比速不便调节，实用十分不便，并且工作频率窄，为克服上述存在的缺陷，提出粗精组合双速旋转变压器-数字转换器。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型提供了粗精组合双速旋转变压器-数字转换器，比速便于通过外部编程得到，使用方便，工作频率宽，以解决上述背景技术中的问题。
本实用新型提供如下技术方案：粗精组合双速旋转变压器-数字转换器，包括单速转换器，所述单速转换器包括差动隔离变换模块、正余弦函数乘法器、误差放大器、鉴相、积分滤波、压控振荡器、第一单稳、第二单稳、可逆计数器和三态锁存器，差动隔离变换模块的V1端子和V2端子与正余弦函数乘法器的信号输入端电性连接，正余弦函数乘法器的输出端与误差放大器的输入端电性连接，误差放大器的输出端与鉴相电性连接，差动隔离变换模块的REF信号端与鉴相电性连接，鉴相的输出端与积分滤波的输入端电性连接，积分滤波的输出端与压控振荡器的输入端电性连接，压控振荡器的输出端连接到第一单稳的输入端，第一单稳的输出端连接到可逆计数器的输入端以及连接到第二单稳的输入端，可逆计数器的输出端连接到正余弦函数乘法器的输入端以及连接到三态锁存器的输入端，三态锁存器转二进制输出，三态锁存器的输入端还接ENABLE端子输入以及接BYTE端子输入；所述第二单稳的输出端接三态锁存器的输入端，并接BUSY端子输出，第二单稳的输入端接INHIBIT端子输入；
进一步地，所述粗精组合双速旋转变压器-数字转换器还包括双速转换器，双速转换器包括精通道、粗通道、编程和纠错逻辑、输出锁存，精通道接AS1信号、AS2信号、AS3信号、AS4信号、参考输入信号RH以及参考输入信号RL输入，粗通道接BS1信号、BS2信号、BS3信号、BS4信号、参考输入信号RH以及参考输入信号RL输入，精通道的输出端接输出锁存的输入端以及接编程和纠错逻辑的输入端，粗通道的输出端接输出接编程和纠错逻辑的输入端，输出锁存的输出端与编程和纠错逻辑互连，编程和纠错逻辑的信号断接输出锁存的信号输入端以及接SC1端子和SC2端子输出。
进一步地，所述差动隔离变换模块将输入信号转换成正交信号V1和正交信号V2，其中V1=KE0sinθsinωt,V2=KE0cosθsinωt，θ为模拟输入角度。
进一步地，所述精通道、粗通道的数据进行权值处理，即把粗通道的数据扩大转速比的倍数。
本实用新型的技术效果和优点：
本实用新型的粗精组合双速旋转变压器-数字转换器，内部包含有精通道、粗通道两路的双速转换器和单速转换器，精通道、粗通道组合的比速为1：8、1：16、1：32、1：64，使用时所需比速可以通过外部编程得到，使用十分方便，精通道、粗通道两路输入信号为旋转变压器信号，工作频率宽，为50~10kHz，输出为自然并行二进制数码，最高可达20位，并带三态锁存器。
附图说明
图1为本实用新型的单速转换器工作原理图；
图2为本实用新型的双速转换器工作原理图；
图3为本实用新型的双速转换器与8位数据总线相联时读取数据的时序图。
实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。
参照图1-2，本实用新型提供了粗精组合双速旋转变压器-数字转换器，包括单速转换器，所述单速转换器包括差动隔离变换模块、正余弦函数乘法器、误差放大器、鉴相、积分滤波、压控振荡器、第一单稳、第二单稳、可逆计数器和三态锁存器，差动隔离变换模块的V1端子和V2端子与正余弦函数乘法器的信号输入端电性连接，正余弦函数乘法器的输出端与误差放大器的输入端电性连接，误差放大器的输出端与鉴相电性连接，差动隔离变换模块的REF信号端与鉴相电性连接，鉴相的输出端与积分滤波的输入端电性连接，积分滤波的输出端与压控振荡器的输入端电性连接，压控振荡器的输出端连接到第一单稳的输入端，第一单稳的输出端连接到可逆计数器的输入端以及连接到第二单稳的输入端，可逆计数器的输出端连接到正余弦函数乘法器的输入端以及连接到三态锁存器的输入端，三态锁存器转二进制输出，三态锁存器的输入端还接ENABLE端子输入以及接BYTE端子输入；所述第二单稳的输出端接三态锁存器的输入端，并接BUSY端子输出，第二单稳的输入端接INHIBIT端子输入；其中INHIBIT端子输入禁止信号，内部已经用10k上拉电阻接在5V上，当INHIBIT端子为逻辑“0”时，内部被禁止，延迟1μs后，输出有效数据，这时可读取数据。当INHIBIT端子为逻辑“1”时，转换器恢复跟踪状态，这时输出的数据为无效数据。
进一步地，所述粗精组合双速旋转变压器-数字转换器还包括双速转换器，双速转换器包括精通道、粗通道、编程和纠错逻辑、输出锁存，精通道接AS1信号、AS2信号、AS3信号、AS4信号、参考输入信号RH以及参考输入信号RL输入，粗通道接BS1信号、BS2信号、BS3信号、BS4信号、参考输入信号RH以及参考输入信号RL输入，精通道的输出端接输出锁存的输入端以及接编程和纠错逻辑的输入端，粗通道的输出端接输出接编程和纠错逻辑的输入端，输出锁存的输出端与编程和纠错逻辑互连，编程和纠错逻辑的信号断接输出锁存的信号输入端以及接SC1端子和SC2端子输出，SC1、SC2为精通道、粗通道比速编程控制端。
作为本实用新型的进一步方案：差动隔离变换模块将输入信号转换成正交信号V1和正交信号V2，其中V1=KE0sinθsinωt，V2=KE0cosθsinωt，θ为模拟输入角度，正交信号V1和正交信号V2与内部可逆计数器的数字角φ在正余弦函数乘法器中相乘,再经误差处理得: KE0sinθcosφsinωt- KE0cosθsinφsinωt=KE0sin(θ-φ) sinωt，经过误差放大、鉴相、积分滤波后送入压控振荡器, 如果θ-φ不归零,压控振荡器将输出脉冲更改可逆计数器内的数据,直到θ-φ在转换器精度内归零，在这一过程中始终跟踪输入角θ的变化。
作为本实用新型的进一步方案：精通道、粗通道的数据进行权值处理，即把粗通道的数据扩大转速比的倍数。
作为本实用新型的进一步方案：精通道、粗通道的数据进行权值处理，即把粗通道的数据扩大转速比的倍数。
对于双速转换器,1它的粗通道和精通道的工作原理是一样的。粗精两路的数据首先进行数据权值处理, 即把粗通道的数据扩大转速比的倍数。精通道数据和经过处理的粗通道数据再一起进行数据的组合及纠错, 最后得到分辨率达到20位的二进制数码输出，粗精组合双速旋转变压器-数字转换器系列双速转换器的输出高达20位，通过EL、EM、EH对输出锁存器实行三态控制，使双速转换器可以方便的与数据总线相联。EL、EM、EH均是低电平有效，El、EM、EH是数据输出三态控制端，决定输出数据状态。当它们为逻辑“1”时数据输出端处于高阻态，反之，当它们为逻辑“0”时，数据输出端输出有效数据。输出数据状态并不影响转换器内部环路工作，EL控制低八位，EM控制中间八位，EH控制其余的最高几位。
双速转换器数据的读取方法如下：
将INH置为逻辑“0”，锁定转换器的有效数据，等待1μs，这时转换器三态锁存器内数据更新完成，可以通过对EL、EM、EH的控制读入低八位数据、中八位数据和高位数据。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (4)
1.粗精组合双速旋转变压器-数字转换器，包括单速转换器，其特征在于：所述单速转换器包括差动隔离变换模块、正余弦函数乘法器、误差放大器、鉴相、积分滤波、压控振荡器、第一单稳、第二单稳、可逆计数器和三态锁存器，差动隔离变换模块的V1端子和V2端子与正余弦函数乘法器的信号输入端电性连接，正余弦函数乘法器的输出端与误差放大器的输入端电性连接，误差放大器的输出端与鉴相电性连接，差动隔离变换模块的REF信号端与鉴相电性连接，鉴相的输出端与积分滤波的输入端电性连接，积分滤波的输出端与压控振荡器的输入端电性连接，压控振荡器的输出端连接到第一单稳的输入端，第一单稳的输出端连接到可逆计数器的输入端以及连接到第二单稳的输入端，可逆计数器的输出端连接到正余弦函数乘法器的输入端以及连接到三态锁存器的输入端，三态锁存器转二进制输出，三态锁存器的输入端还接ENABLE端子输入以及接BYTE端子输入；所述第二单稳的输出端接三态锁存器的输入端，并接BUSY端子输出，第二单稳的输入端接INHIBIT端子输入。
2.根据权利要求1所述的粗精组合双速旋转变压器-数字转换器，其特征在于：还包括双速转换器，双速转换器包括精通道、粗通道、编程和纠错逻辑、输出锁存，精通道接AS1信号、AS2信号、AS3信号、AS4信号、参考输入信号RH以及参考输入信号RL输入，粗通道接BS1信号、BS2信号、BS3信号、BS4信号、参考输入信号RH以及参考输入信号RL输入，精通道的输出端接输出锁存的输入端以及接编程和纠错逻辑的输入端，粗通道的输出端接输出接编程和纠错逻辑的输入端，输出锁存的输出端与编程和纠错逻辑互连，编程和纠错逻辑的信号断接输出锁存的信号输入端以及接SC1端子和SC2端子输出。
3.根据权利要求1所述的粗精组合双速旋转变压器-数字转换器，其特征在于：所述差动隔离变换模块将输入信号转换成正交信号V1和正交信号V2，其中V1=KE0sinθsinωt,V2=KE0cosθsinωt，θ为模拟输入角度。
4.根据权利要求2所述的粗精组合双速旋转变压器-数字转换器，其特征在于：所述精通道、粗通道的数据进行权值处理，即把粗通道的数据扩大转速比的倍数。
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2023
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