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旋转变压器信号处理的低成本、高分辨率方案(4)

旋转变压器信号处理的低成本、高分辨率方案(4)

作者: 华兴特变 | 来源:发表于2020-01-06 16:05 被阅读0次

    AMC1210将提取寄存器中的可编程数据位并将其输出到环路中,这样就产生了连续的载波信号。例如,当系统时钟为30.016MHz、控制环路运行于8kHz时,每个控制环路的时钟周期为3,752个。可以使用AMC1210的内置分频器能够降低系统时钟。如果选择降低4,则会占用938比特的 PWM寄存器。

    AMC1210拥有一个互补的PWM输出(PWM_P及PWM_N),其电流驱动能力最高可达100mA。这样就产生了全差分载波信号,其电压范围高达+/-5V(5V单电源),能够直接驱动旋转变压器。旋转变压器自身具有对PWM信号的低通滤波能力,所以旋转变压器的正弦及余弦绕组可以直接产生幅度整齐的调制正弦波。因为载波信号的谐波也落在滤波器传输函数的陷波频率上,故谐波的影响并不严重。

    AMC1210的PWM输出直接驱动旋转变压器,ADS1205的参考引脚(REF)将正弦及余弦信号的电压限制在正确范围之内。由于 ADS1205参考输出具有高阻抗特性,不能提供足够的驱动电流,故需增加缓冲。旋转变压器另一侧的输出引脚的阻抗低,因而可以直接驱动调制器的输入端。

    将频率转换器用于驱动马达,会导致旋转频率不佳。50Hz的信号频率表示马达转速为3,000RPM。可以看出背景噪声低于-120dB,即有效位超过14位。

    本文小结

    ADS1205与AMC1210的组合单价约为5美元(批量为1,000片),而其它专用产品的最低单价为20美元左右,具有标准组件的解决方案单价约为7.50美元。除具有价格优势之外,Δ-∑架构还可确保更出色的信噪比,这个方案的ENOB为15.5,专用产品解决方案的ENOB为12。其缺点是数字滤波器会产生固定的时间延迟,马达控制器环路需要对此时延进行调整。

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