[实用新型]用于R/D转换器中的双极性压控振荡器

说明书

技术领域

本实用新型涉及R/D转换器模拟-数字跟踪环电路设计领域，具体涉及一种用于R/D转换器中的双极性压控振荡器。

背景技术

R/D转换器是轴角伺服控制系统中的关键器件之一，在系统中用于对位置/角度模拟量的数字化转换，并通过标准接口电路与上位机连接，实现数据信息的实时读取。R/D转换器应用于航天、航空、兵器、舰船等重要武器系统中，也广泛应用于数控机床伺服机构、汽车电动助力转向测量、发动机运动检测与控制、以及扫描、搜索、定位、导航、测量等众多民用伺服控制领域。

R/D转换器属模拟/数字连续跟踪型转换电路，因此在R/D转换器的模拟-数字跟踪环电路中，须设计一种特殊的压控振荡器：要求具有接收双极性直流电压输入，产生TTL电平正逻辑数字脉冲输出，且脉冲频率与输入电压绝对幅值成正比的特性；另外，根据后级可逆计数锁存器电路的逻辑控制需要，该压控振荡器还需具有如下特殊功能：在输出计数脉冲BUSY的下降沿产生锁存脉冲LATCH、根据输入电压的极性，产生控制加/减计数方向的TTL逻辑电平DIR信号、接收外部输入的禁止信号INHIBIT，可禁止LATCH脉冲的产生，而又不影响BUSY脉冲的正常输出。

目前，常规的压控振荡器设计无法满足R/D转换器上述的特殊需求，如美国AD公司的压控振荡器AD560，其电压输入为单极性，且无计数脉冲BUSY、锁存脉冲LATCH、计数方向的逻辑电平DIR信号等，因此必须设计一种满足R/D转换器跟踪需求的双极性压控振荡器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够接收双极性直流电压输入，产生TTL电平正逻辑数字脉冲输出，且脉冲频率与输入电压绝对幅值成正比的用于R/D转换器中的双极性压控振荡器。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于R/D转换器中的双极性压控振荡器，包括积分器电路、双门限比较电路、第一单稳态脉冲整形电路、放电回路控制电路、第二单稳态脉冲整形电路、极性检测电路、双向恒流源电路和防停振保护电路；所述积分器电路的输入端与电压源相连，其输出端分别与防停振保护电路、双门限比较电路和极性检测电路相连，所述防停振保护电路的输出端与积分电路放电开关控制端相连，所述双门限比较电路的输出端经第一单稳态脉冲整形电路与第二单稳态脉冲整形电路的输入端相连，所述极性检测电路的输出端与双向恒流源电路选择开关控制端相连，双向恒流源电路的输出端经放电回路控制电路与积分电路的输入端相连，所述第一单稳态脉冲整形电路的输出端与放电回路控制电路的输入端相连。

进一步的，所述积分器电路包括集成运放U0A、单刀双掷开关K3、电阻R2和电容C1，所述集成运放U0A的同相输入端接地，其反向输入端经电阻R1与外部电压源相连，其输出端经电阻R2与单刀双掷开关K3的动端相连，单刀双掷开关K3的不动端与集成运放U0A的反向输入端相连，集成运放U0A的输出端与防停振保护电路的输入端相连，所述电容C1的一端与集成运放U0A的反向输入端相连，其另一端与集成运放U0A的输出端相连。

进一步的，所述双门限比较电路包括比较器U1A和比较器U1B，所述比较器U1A的同向输入端和比较器U1B的反向输入端分别与输入电压源相连，比较器U1A的反向输入端与比较器U1B的同相输入端均与积分器电路的输出端相连，比较器U1B的输出端与比较器U1A的输出端及第一单稳态脉冲整形电路的输入端相连，比较器U1A的输出端经电阻R4与电源VCC相连。

进一步的，所述第一单稳态脉冲整形电路采用单稳态触发器U4A，所述第二单稳态脉冲整形电路采用单稳态触发器U4B，所述单稳态触发器U4A的输入下降沿与双门限比较电路的输出端相连，其输入上升沿与单稳态触发器U4B的输出端相连，单稳态触发器U4B的输入下降沿接地，其输入上升沿与单稳态触发器U4A的输出端相连。

进一步的，所述极性检测电路包括比较器U3C，电阻R5、R6、R7、R8、R9、R10，二极管D1，所述比较器U3C的同相输入端经电阻R7接地，其反向输入端经电阻R5和R6并联后与积分器电路的输出端相连，其输出端经电阻R9与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极经电阻R10接地，所述二极管D1的阴极为信号输出端。