JPS60218026A - S/d変換方式 - Google Patents
S/d変換方式Info
- Publication number
- JPS60218026A JPS60218026A JP59075536A JP7553684A JPS60218026A JP S60218026 A JPS60218026 A JP S60218026A JP 59075536 A JP59075536 A JP 59075536A JP 7553684 A JP7553684 A JP 7553684A JP S60218026 A JPS60218026 A JP S60218026A
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- JP
- Japan
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- counter
- value
- conversion
- component
- signal
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- Pending
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- Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(al 発明の技術分野
本発明はS/D変換回路に係り、特にレーダー指示器等
におけるアナログ回転負度信号をディジタル角度信号に
変換し、レーダーアンテナの回転角度を知るときのディ
ジタル角度変換方式の改良に関する。
におけるアナログ回転負度信号をディジタル角度信号に
変換し、レーダーアンテナの回転角度を知るときのディ
ジタル角度変換方式の改良に関する。
(b) 従来技術と問題点
従来のS/D変換回路は入力される角度信号の絶対値を
検知することなく S/D変換を実施するので、アナロ
グ回転角度信号の最大振幅の変動により、変換されたデ
ィジタル角度データに誤差が生じる。
検知することなく S/D変換を実施するので、アナロ
グ回転角度信号の最大振幅の変動により、変換されたデ
ィジタル角度データに誤差が生じる。
第1図は従来のS/D変換回路の一例の概略構成を示す
ブロック図である。同図に示す従来のS/D変換回路は
アンテナ1の回転に同期してCRTz上のスイープを回
転させるために、シンクロ発振器CXからのアナログ角
度信号をS/D変換器4でディジタル角度データに変換
し、さらにディジタル角度7sin、cos変換器5に
よりsin信号とcos信号を発生し、このsin信号
とcos信号をアンプ6で増幅して偏向コイル7に印加
し、CRT2上のスイープを回転させる。
ブロック図である。同図に示す従来のS/D変換回路は
アンテナ1の回転に同期してCRTz上のスイープを回
転させるために、シンクロ発振器CXからのアナログ角
度信号をS/D変換器4でディジタル角度データに変換
し、さらにディジタル角度7sin、cos変換器5に
よりsin信号とcos信号を発生し、このsin信号
とcos信号をアンプ6で増幅して偏向コイル7に印加
し、CRT2上のスイープを回転させる。
このような装置において、図示したようにS/D変換回
路4に他の負荷(例えばレピータ装置)8を並列に接続
し、これにも角度信号を供給するようにすると角度信号
電圧が低下し、従ってS/D変換器4からは誤差を有す
るディジタル角度データを出力することになる。そのた
め設計者は角度信号搬送系の設計に当たっては、角度信
号電圧即ち角度信号が供給される負荷数を常に考慮しな
ければならなかった。
路4に他の負荷(例えばレピータ装置)8を並列に接続
し、これにも角度信号を供給するようにすると角度信号
電圧が低下し、従ってS/D変換器4からは誤差を有す
るディジタル角度データを出力することになる。そのた
め設計者は角度信号搬送系の設計に当たっては、角度信
号電圧即ち角度信号が供給される負荷数を常に考慮しな
ければならなかった。
(C1発明の目的
本発明の目的はたとえ入力されるアナログ回転角度信号
電圧が変動しても、変換されたディジタル角度データに
誤差が生じることがなく、しかも実施に際し使用するS
/D変換回路の構成が容品なS/D変換方式を提供する
ことにある。
電圧が変動しても、変換されたディジタル角度データに
誤差が生じることがなく、しかも実施に際し使用するS
/D変換回路の構成が容品なS/D変換方式を提供する
ことにある。
ldl 発明の構成
本発明の特徴は、入力された角度信号の絶対値の大きさ
を略一定に補正してS/D変換を行うことにより、正確
なディジタル変換角度を得ることが出来るようにしたこ
とにある。
を略一定に補正してS/D変換を行うことにより、正確
なディジタル変換角度を得ることが出来るようにしたこ
とにある。
(el 発明の実施例
以下本発明の一実施例を説明するに先立ち、本発明の詳
細な説明する。
細な説明する。
第2図は本発明に係るS/D変換方式を実施するために
使用したS/D変換回路の構成を示すブロック図である
。
使用したS/D変換回路の構成を示すブロック図である
。
S/D変換を行うために必要な信号は同図に示す601
であって、この信号は次の形である必要がある。
であって、この信号は次の形である必要がある。
e、o+ = K sinωt 5in(θ−ψ)・・
・■ここで ω=搬送角周波数 θ=入力角度情報 ψ=比較角度 ■式中比較角度ψは、U p / D o w nカウ
ンタの内容そのままであり、従ってψはU p/ D
o wnカウンタで制御される量である。
・■ここで ω=搬送角周波数 θ=入力角度情報 ψ=比較角度 ■式中比較角度ψは、U p / D o w nカウ
ンタの内容そのままであり、従ってψはU p/ D
o wnカウンタで制御される量である。
■式から明らかな如く、θ=ψのときeo+=0となる
。従って801=oとなったときのUp/Downカウ
ンタの内容ψが、ディジタル化されたθにほかならない
。
。従って801=oとなったときのUp/Downカウ
ンタの内容ψが、ディジタル化されたθにほかならない
。
また■式で判るように振幅の変動が直接eo+に、従っ
てディジタル変換量に影響する。このため何らかの方法
で振幅を一定とする必要がある。
てディジタル変換量に影響する。このため何らかの方法
で振幅を一定とする必要がある。
そこで本発明では搬送波の絶対値ベクトル、即ち最大値
を検出し、この大きさに基づいて信号系の増幅度を制御
し、搬送波の最大振幅の絶対値を一定になるよう補正す
るようにしている。
を検出し、この大きさに基づいて信号系の増幅度を制御
し、搬送波の最大振幅の絶対値を一定になるよう補正す
るようにしている。
この一連の操作のために必要な信号はeosであり、そ
の形は次のようになっている必要がある。
の形は次のようになっている必要がある。
eo3= K sinωtcos(θ−ψ) …■■式
から明らかなようにψ=θのときC63はeoz=K
sinωt となる。従ってこψ=θのときの搬送波の大きさを検知
し、これを例えば基準値と一敗するよう補正することに
より、前記搬送波の最大振幅を補正することが出来る。
から明らかなようにψ=θのときC63はeoz=K
sinωt となる。従ってこψ=θのときの搬送波の大きさを検知
し、これを例えば基準値と一敗するよう補正することに
より、前記搬送波の最大振幅を補正することが出来る。
以上の動作を繰り返し、搬送波の振幅が補正された状態
においてψ=θとなるようカウンタを制御する。このと
きのψが正しいディジタル化されたアナログ回転角度と
なる。
においてψ=θとなるようカウンタを制御する。このと
きのψが正しいディジタル化されたアナログ回転角度と
なる。
以下本実施例の動作を第2図を参照しながら説明する。
入力するアナログ角度信号(シンクロ角度信号)e6u
n+ は位相がそれぞれ2π/ 3 (rad)異なっ
た3つの信号であり、次の0式の形でスコツトトランス
Tへ入力する。
n+ は位相がそれぞれ2π/ 3 (rad)異なっ
た3つの信号であり、次の0式の形でスコツトトランス
Tへ入力する。
e 12−tl 4 EIIsinωt sin θe
ml−sffi =Em sin art 5in(θ
−2g/3)e gz−si = E+*’sin ω
i sin θ−4π/3)・・・■ ここで搬送角周波数ωは通常60Hzまたは400Hz
である。
ml−sffi =Em sin art 5in(θ
−2g/3)e gz−si = E+*’sin ω
i sin θ−4π/3)・・・■ ここで搬送角周波数ωは通常60Hzまたは400Hz
である。
スコツトトランスTは上記3つの入力信号を受けて次の
2つの信号を出力する。
2つの信号を出力する。
e sr = K iinωt sin θ ・・・■
e c+ = K +sinωt cos θ ・・・
■このようにスコツトトランスTは角度θに対応するア
ナログ角度信号をsinθ信号とcosθ信号とに分解
する。
e c+ = K +sinωt cos θ ・・・
■このようにスコツトトランスTは角度θに対応するア
ナログ角度信号をsinθ信号とcosθ信号とに分解
する。
いまアンプA、、A、の増幅度KAII K、がKar
=Kaz=Ka とすると、第1〜第4のディジタル−アナログ変換器(
以下これらをD/A+、D/At、D/As、及びD/
A4と記す)へそれぞれ入力する信号e。
=Kaz=Ka とすると、第1〜第4のディジタル−アナログ変換器(
以下これらをD/A+、D/At、D/As、及びD/
A4と記す)へそれぞれ入力する信号e。
及びe’ezは次式のようになる。
812=KA es+=KAKlsinωt sin
θ ■eC2=KAecI=KAK+sinωt co
s θ ■一方DりAI+D/A3及びD / A t
、 D / A aへそれぞれ入力するディジタル信
号et、I+ etzはetI“cosψ ・・・■ etg= sinψ ・・・■ である。■式、■式中のψは後述するようにup/ [
) o w nカウンタ11の現在値であって、最終的
には入力されたアナログ回転角度θのディジタル変換角
度データとなるものである。
θ ■eC2=KAecI=KAK+sinωt co
s θ ■一方DりAI+D/A3及びD / A t
、 D / A aへそれぞれ入力するディジタル信
号et、I+ etzはetI“cosψ ・・・■ etg= sinψ ・・・■ である。■式、■式中のψは後述するようにup/ [
) o w nカウンタ11の現在値であって、最終的
には入力されたアナログ回転角度θのディジタル変換角
度データとなるものである。
更に、各D / A I〜D/A4からはそれぞれ、e
o2と”LI+ e@2とe t2+ e C2とe
tl+ e C2とet□の乗算結果e @3+ e
C3+ e s4. e c4が出力され、次の如くな
る。
o2と”LI+ e@2とe t2+ e C2とe
tl+ e C2とet□の乗算結果e @3+ e
C3+ e s4. e c4が出力され、次の如くな
る。
es3=KO/A KAK+sinωt sinθCo
)lψ壽−φ[相]8 ca = K a/A K s
K 1sin ω t cos θ sin ψ Q
9・ ■ema=Ko/A KA K15inωt s
in θ sinψ・・・@eca=Ktr/h KA
KIs5nωt cos θ cosψ…O更にこれら
の乗算結果は減算回路12及び加算回路13に加えられ
、eo3からeo3を減算してC61が、またE3s4
とec4とを加算しeo、がまる。即ち、e n+ =
l s3 e C3 ” K D/A K AK +sinωt sin θ
cosψ−KD/A KA K+sinωt cos
θsinψ=Kn/a Ka K+sinωt (si
nθcosψ−cos θsinψ) =KIl/A Ka K+sinωt 5in(θ −
ψ)99.■e03””6@4+eC4 =Koya KAK+sjnωt sin θsinψ
十に+1/A Ka K15inωt cos θco
sψ”’KD/A KA K+sinωt (sinθ
sinψ−co’sθcosψ) = KD/A Ka ’に+sinωt cos(θ−
ψ) ・@となる。
)lψ壽−φ[相]8 ca = K a/A K s
K 1sin ω t cos θ sin ψ Q
9・ ■ema=Ko/A KA K15inωt s
in θ sinψ・・・@eca=Ktr/h KA
KIs5nωt cos θ cosψ…O更にこれら
の乗算結果は減算回路12及び加算回路13に加えられ
、eo3からeo3を減算してC61が、またE3s4
とec4とを加算しeo、がまる。即ち、e n+ =
l s3 e C3 ” K D/A K AK +sinωt sin θ
cosψ−KD/A KA K+sinωt cos
θsinψ=Kn/a Ka K+sinωt (si
nθcosψ−cos θsinψ) =KIl/A Ka K+sinωt 5in(θ −
ψ)99.■e03””6@4+eC4 =Koya KAK+sjnωt sin θsinψ
十に+1/A Ka K15inωt cos θco
sψ”’KD/A KA K+sinωt (sinθ
sinψ−co’sθcosψ) = KD/A Ka ’に+sinωt cos(θ−
ψ) ・@となる。
上記0式及び0式はそれぞれ前述の0式及び0式の形に
一致する。このようにして入力されたアナログ角度信号
を所望の成分構成を有する信号形に変換することが出来
た。
一致する。このようにして入力されたアナログ角度信号
を所望の成分構成を有する信号形に変換することが出来
た。
このように変換されたejl+ 863はそれぞれアン
プA1.Atに入力される。アンプA3及びアンプA4
の利得をそれぞれに□、に、、とすると、これらの出力
eOi+ 804は次式で表される。
プA1.Atに入力される。アンプA3及びアンプA4
の利得をそれぞれに□、に、、とすると、これらの出力
eOi+ 804は次式で表される。
e oz= Kll KD/A KA K 1sinω
t 5in(θ−ψ)[相]e 04 = K 81
K D/A K AK +Sinωt cos(θ−ψ
)0次に、上記e。tは3値検出回路14に入力され、
基準位相に対してe。2の5in(θ−ψ)成分が正相
のとき即ちθ〉ψが検出されたときはUp、逆相のとき
即ちθ〈ψが検出されたときはDownを出力する。
t 5in(θ−ψ)[相]e 04 = K 81
K D/A K AK +Sinωt cos(θ−ψ
)0次に、上記e。tは3値検出回路14に入力され、
基準位相に対してe。2の5in(θ−ψ)成分が正相
のとき即ちθ〉ψが検出されたときはUp、逆相のとき
即ちθ〈ψが検出されたときはDownを出力する。
U p / D o w nカウンタ11は上記信号に
従ってその内容即ち比較角度ψを増減する。このように
制御された比較角度ψはcos変換ROM16.及びs
in変換ROM17に入力され、それぞれcosψ(−
etI)及びsinψe= e t−)に変換されてD
/ A + 。
従ってその内容即ち比較角度ψを増減する。このように
制御された比較角度ψはcos変換ROM16.及びs
in変換ROM17に入力され、それぞれcosψ(−
etI)及びsinψe= e t−)に変換されてD
/ A + 。
D/A、及びD / A z、 D / A aに送ら
れ、上記動作を繰り返してe。t”0即ちθ=ψになる
よう制御する。
れ、上記動作を繰り返してe。t”0即ちθ=ψになる
よう制御する。
このようにしてU p / D o w nカウンタ1
1を制御し、eat”’oのとき3値検出回路14より
ストップ信号を出力してU p / D o w nカ
ウンタ11をストップさせることにより、U p /
D o w nカウンタ11の内容である比較角度ψは
、ψ=θとなる。
1を制御し、eat”’oのとき3値検出回路14より
ストップ信号を出力してU p / D o w nカ
ウンタ11をストップさせることにより、U p /
D o w nカウンタ11の内容である比較角度ψは
、ψ=θとなる。
上述の如くθ−ψとなったとき、cos (θ−ψ)−
〇となるので、0式より604は、e04==KIII
KD/A Kl sin ωt −@となり、ピーク検
出回路15は[相]式の最大値eo4(maに)即ち、 eon(max) =に、Ko/h KA Kl −@
を検出する。
〇となるので、0式より604は、e04==KIII
KD/A Kl sin ωt −@となり、ピーク検
出回路15は[相]式の最大値eo4(maに)即ち、 eon(max) =に、Ko/h KA Kl −@
を検出する。
この値は誤差発生回路18により基準電圧と比較される
。誤差検出回路】8は両者を比較し、両者の差に相当す
る信号をアンプA1及びA2に送出して、その増幅度を
制御する。
。誤差検出回路】8は両者を比較し、両者の差に相当す
る信号をアンプA1及びA2に送出して、その増幅度を
制御する。
このときe 04 (wax) ≠基準電圧のときは、
振幅が正規の値から変動しているので、ee=基準電圧
−eos(+1aχ)がアンプA+及びAtに出力され
、これに応じて増幅度に、が変化し、振幅が補正される
。この動作を繰り返してeoa(maに)=基準電圧と
なれば、アナログ回転角度信号は正しい振幅に補正され
たこととなり、誤差検出回路18からは補正信号は出力
されず、[相]式中のに1の補正は停止する。
振幅が正規の値から変動しているので、ee=基準電圧
−eos(+1aχ)がアンプA+及びAtに出力され
、これに応じて増幅度に、が変化し、振幅が補正される
。この動作を繰り返してeoa(maに)=基準電圧と
なれば、アナログ回転角度信号は正しい振幅に補正され
たこととなり、誤差検出回路18からは補正信号は出力
されず、[相]式中のに1の補正は停止する。
上記動作により[相]式中のa(12が変化するので、
再び前述のψの制御動作が繰り返され、eotが0にな
るように(Jp/Downカウンタ11が動作し、前記
のディジタル角度データψが修正される。
再び前述のψの制御動作が繰り返され、eotが0にな
るように(Jp/Downカウンタ11が動作し、前記
のディジタル角度データψが修正される。
このようにして得られたψを知ることにより、アナログ
回転角度信号θがディジタル変換されたディジタル角度
データを得ることが出来る。
回転角度信号θがディジタル変換されたディジタル角度
データを得ることが出来る。
以上の如く本実施例ではたとえアナログ角度信号の振幅
が変動しても上述の如く補正され、一定振幅とされたア
ナログ角度信号から正しいディジタル角度データψが得
られる。
が変動しても上述の如く補正され、一定振幅とされたア
ナログ角度信号から正しいディジタル角度データψが得
られる。
なお上記一実施例ではD/Aを用いて乗算器を構成し、
またU p / D o w nカウンタの制御を3値
検出回路を用いて構成した例を説明したが、本発明を実
施するためのS/D変換回路の構成はこれに限定される
ものではなく、種々変形し得るものである。
またU p / D o w nカウンタの制御を3値
検出回路を用いて構成した例を説明したが、本発明を実
施するためのS/D変換回路の構成はこれに限定される
ものではなく、種々変形し得るものである。
(fl 発明の詳細
な説明した如く本発明によれば、常に入力されるアナロ
グ回転角度信号電圧の振幅の最大値を検知しなからS/
D変換を行うことにより、たとえアナログ回転角度信号
電圧が変動しても、変換されたディジタル角度データに
誤差が生じることがない。
グ回転角度信号電圧の振幅の最大値を検知しなからS/
D変換を行うことにより、たとえアナログ回転角度信号
電圧が変動しても、変換されたディジタル角度データに
誤差が生じることがない。
第1図は通常のS/D変換方式を説明するための要部ブ
ロック図、第2図は本発明の一実施例に使用したS/D
変換回路を示す要部ブロック図である。 図において、11はU p / D o w nカウン
タ、12は減算器、13は加算器、14は3値検出回路
、15はピーク検出回路、16はcos変換ROM、1
7はsin変換ROM、、18は誤差発生回路、Tはス
コツトトランス、A1−A4はアンプ、D / A l
〜D / A 4はディジタル−アナログ変換器を示
す。 第1図
ロック図、第2図は本発明の一実施例に使用したS/D
変換回路を示す要部ブロック図である。 図において、11はU p / D o w nカウン
タ、12は減算器、13は加算器、14は3値検出回路
、15はピーク検出回路、16はcos変換ROM、1
7はsin変換ROM、、18は誤差発生回路、Tはス
コツトトランス、A1−A4はアンプ、D / A l
〜D / A 4はディジタル−アナログ変換器を示
す。 第1図
Claims (1)
- 入力角度信号&臣対応した角度情報θを示すカウンタを
有し、入力角度信号のsinθ成分及びcosθ成分並
びに前記カウンタの現在値ψに対応して変化する擬似的
角度信号のsinψ成分、 cosψ成分とを用いて所
定の演算処理を施すことにより5in(θ−ψ)成分及
びcos (θ−ψ)成分とを生成する手段と、前記3
in(θ−ψ)成分に基づいて前記カウンタの現在値ψ
が前記θと略一致するよう制御するカウンタ制御手段と
、前記ψが前記θと略一致したときの入力角度信号レベ
ルを検知し該レベルに基づいて前記sinθ成分及びc
osθ成分の振幅を略一定に補正する手段とを具備する
ことを特徴とするS/D変換方式。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59075536A JPS60218026A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | S/d変換方式 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59075536A JPS60218026A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | S/d変換方式 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60218026A true JPS60218026A (ja) | 1985-10-31 |
Family
ID=13579027
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59075536A Pending JPS60218026A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | S/d変換方式 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60218026A (ja) |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP59075536A patent/JPS60218026A/ja active Pending
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