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   三路旋轉(zhuǎn)變壓器／數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊接口電路設(shè)計(jì)

類型：
【軟件】 上傳： 2013-2-3 10:41:09 大小： 1111KB
說(shuō)明： 引 言 　　旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換器是角位移測(cè)量和控制的重要組件，它把測(cè)角模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量信號(hào)，廣泛應(yīng)用于飛行器姿態(tài)控制和檢測(cè)、導(dǎo)彈控制、雷達(dá)天線監(jiān)控、火控系統(tǒng)等軍事裝備中。隨著集成電路的高速發(fā)展，這種類型的轉(zhuǎn)換器已有許多產(chǎn)品以固態(tài)電路封裝形式應(yīng)市。在國(guó)內(nèi)這種數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊有12位到22位不等，轉(zhuǎn)換精度基本能夠滿足應(yīng)用需求，但由于數(shù)字轉(zhuǎn)換器內(nèi)部響應(yīng)速度的限制，轉(zhuǎn)換器只能跟蹤一定速度范圍內(nèi)的軸角變化，在要求多路信號(hào)切換速度較高的數(shù)字轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中，用一個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)換器模塊控制多路信號(hào)的數(shù)字量輸出時(shí)，將不可避免地出現(xiàn)數(shù)字量輸出滯后于軸角的變化。為了準(zhǔn)確地獲取角度信號(hào)，就需要增加多路測(cè)角的時(shí)間周期，為此介紹一種基于ISA總線的三路旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊接口電路，該電路已經(jīng)成功應(yīng)用在某平臺(tái)慣導(dǎo)三個(gè)姿態(tài)角的測(cè)量中，測(cè)角速度快，精度高。 　　1 旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊工作原理 　　旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊是電路的重要元器件，根據(jù)需求采用中船重工集團(tuán)第716所生產(chǎn)的型號(hào)為19XSZ2413一S32的19位旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，其測(cè)角精度能達(dá)到10”。根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的基本原理生產(chǎn)出的旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，其內(nèi)部包括粗通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器、精通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器、雙速處理器和三態(tài)鎖存器。粗通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成12位數(shù)字角度，精通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成14位數(shù)字角度，兩數(shù)字角度量再經(jīng)一個(gè)雙速處理器進(jìn)行硬件實(shí)時(shí)糾錯(cuò)處理、粗精組合后，輸出一個(gè)19位并行數(shù)字角度量到鎖存器。該模塊內(nèi)部原理框圖如圖1所示。 　　2 硬件設(shè)計(jì)及分析 　　譯碼電路主要由譯碼芯片SN74HC154組成，用來(lái)產(chǎn)生接口電路的端口地址。當(dāng)ISA總線的地址線SA15～SA10，SA4和SA0為邏輯“O”，SA9～SA7和SA5為邏輯“1”，SA1，SA2，SA3，SA6分別對(duì)應(yīng)SN74HCl54的輸入端A，B，C，D時(shí)，選通接口電路，由此知該接口電路的地址范圍為：0x03AO～Ox03AE和0x03EO～0x03EA，其中，0x03EO～Ox03EA分別為讀俯仰、橫滾、航向的低16位和高3位數(shù)字信號(hào)，0x03A0和Ox03A8分別為三路同時(shí)解除和禁止INH信號(hào)，Ox03A2～0x03A6分別為解除俯仰、橫滾、航向的INH信號(hào)，0x03AA～Ox03E分別為禁止俯仰、橫滾、航向的INH信號(hào)。 　　2.2 旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路 　　三路旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路是整個(gè)接口電路的核心，由3個(gè)旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊及其外圍控制電路組成。旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊中的兩個(gè)重要信號(hào)“INH”和“CB”分別控制輸入模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換和輸出19位數(shù)字信號(hào)的鎖存。INH禁止信號(hào)輸入端，內(nèi)部已經(jīng)用上拉電阻接到+5 V，當(dāng)INH為邏輯“0”，即禁止INH信號(hào)時(shí)，延遲600 ns后鎖存器內(nèi)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，可讀取數(shù)據(jù)；當(dāng)INH為邏輯“1”，即解除INH信號(hào)時(shí)，鎖存器內(nèi)數(shù)據(jù)更新，此時(shí)禁止讀取數(shù)據(jù)。CB為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束的檢測(cè)信號(hào)，當(dāng)CB為高電平時(shí)，表示轉(zhuǎn)換器內(nèi)處于跟蹤轉(zhuǎn)換狀態(tài)，此時(shí)數(shù)據(jù)輸出不穩(wěn)定；當(dāng)CB為低電平時(shí)，表示轉(zhuǎn)換器內(nèi)已經(jīng)轉(zhuǎn)換結(jié)束，此時(shí)數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定有效，可以讀取。其中一路旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路原理框圖如圖3所示。 　　利用實(shí)驗(yàn)室已有的數(shù)字/旋轉(zhuǎn)變壓器板產(chǎn)生的信號(hào)作為輸入，角度測(cè)試結(jié)果如表1所示，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明測(cè)角精度可以達(dá)到10”，滿足精度要求。 　　5 結(jié) 語(yǔ) 　　該接口電路已經(jīng)應(yīng)用在某平臺(tái)慣導(dǎo)3個(gè)姿態(tài)角的測(cè)量中，工作正常，證明該電路設(shè)計(jì)合理。在電路中測(cè)角精度達(dá)到10”，能夠滿足精度要求，更重要的是縮短了該平臺(tái)慣導(dǎo)系統(tǒng)三個(gè)姿態(tài)角的測(cè)角周期，達(dá)到應(yīng)用的目的。 [url= http://www.whtlhgdq.com/]串聯(lián)諧振[/url] 串聯(lián)諧振 [url= http://www.whtlhgdq.com/]直流電阻測(cè)試儀[/url] 直流電阻測(cè)試儀
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