[发明专利]单芯片的自整角机/旋转变压器—数字转换方法

摘要

本发明是一种单芯片的自整角机/旋转变压器—数字转换方法，其特征在于：它对自整角机信号/旋转变压器信号进行数字化处理，把自整角机信号/旋转变压器信号转换成二进制数字角；它的电路是由可修调固态控制变压器电路、交流误差放大电路、高通滤波电路、相敏解调电路、二阶积分电路、压控振荡电路、计数电路和电平转换电路组成；并采用高压BiMOS工艺将上述电路集成在单个芯片上；整个电路的供电电源为-12V～+12V。它在可修调固态控制变压器电路中采用薄膜电阻的修激光修调方法，提高电阻匹配精度，从而提高转换精度；在交流误差信号放大电路后级采用信号滤波方法，虑除低频噪声和直流误差，提高转换精度。其电路的性能好，信号的输入输出幅值变大。

主权项

一种单芯片的自整角机/旋转变压器-数字转换方法，其特征在于：它对自整角机信号/旋转变压器信号进行数字化处理，把自整角机信号/旋转变压器信号转换成二进制数字角；它的电路是由可修调固态控制变压器电路、交流误差放大电路、高通滤波电路、相敏解调电路、二阶积分电路、压控振荡电路、计数电路和电平转换电路组成；并采用高压BiMOS工艺将上述电路集成在单个芯片上；整个电路的供电电源为-12V～+12V；可修调固态控制变压器电路由R-2RDAC和6组分段比例电路组成，每组分段比例电路均由运算放大器和分压薄膜电阻组成；通过电平转换电路的置数电路对可修调固态控制变压器电路的分段比例电路进行设置，控制分段比例电路的开关，使自整角机/旋转变压器的模拟角θ只经过选定的分段比例电路输出，再由R-2RDAC转换后输出误差信号Ksin(θ-φ)；可修调固态控制变压器电路采用薄膜电阻激光修调方法，对可修调固态控制变压器电路中的分压薄膜电阻进行修调，使分压薄膜电阻相对精度达万分之一，使输出误差信号Ksin(θ-φ)为0，使转换精度达1LSB～2LSB，即0.0055°～0.011°；所述的电平转换电路由电压参考产生电路、降压锁存器、升压变压器和置数电路组成；降压锁存器由高低电平选择器、电压选择开关和锁存器组成，升压变压器由高低电平选择器和电压选择开关组成；计数电路输出的高电平为+12V、低电平为-12V的数字角通过降压锁存器的高低电平选择器输出电压选择信号，再通过电压选择开关、锁压器转换为高电平为+5V、低电平为0V的数字角输出；计数电路在置数状态时，外部高电平为+5V、低电平为0V的数字角通过升压变压器的高低电平选择器输出电压选择信号，再通过电压选择开关转换为高电平为+12V、低电平为-12V的数字角输入计路电路；电压参考产生电路为降压锁存器和升压变压器提供5V、5.4V和10.8V的基准电压；置数电路对可修调固态变压器电路进行置数；模拟角θ在可修调固态控制变压器电路中经交流误差放大电路后输出误差信号K sin(θ-φ)，在依次经过高通滤波器滤波、相敏解调电路、二阶积分电路、压控振荡电路和计数电路产生数字角φ，最后数字角φ在可修调固态控制变压器电路中与模拟角θ比较组成的一个闭环回路，寻找sin(θ-φ)的零点；当这一过程完成时，数字角φ等于模拟角θ；最后经电平转换电路输出数字角φ；其中：K是变比。