[發(fā)明專(zhuān)利]一種數(shù)字角度轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)方法及其數(shù)字角度轉(zhuǎn)換電路

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310259526.7
• 申請(qǐng)日: 2013-06-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103346795A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王琛;蘇理;段曉飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第九研究院第七七一研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H03M1/66
• 分類(lèi)號(hào): H03M1/66
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 蔡和平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種數(shù)字角度轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)方法及其數(shù)字角度轉(zhuǎn)換電路。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的角度轉(zhuǎn)換電路都是通過(guò)專(zhuān)業(yè)的DRC芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)的，而這些專(zhuān)業(yè)芯片，價(jià)格昂貴而且基本都是由國(guó)外進(jìn)口，如AD的AD2S65/66，DRC1745/1746等。這些芯片都是混合封裝電路，價(jià)格昂貴且受制于國(guó)外，停產(chǎn)、禁運(yùn)等不利因素，會(huì)影響原先的設(shè)計(jì)，甚至導(dǎo)致需要新的DRC設(shè)計(jì)方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有的數(shù)字角度轉(zhuǎn)化電路通常都是通過(guò)一個(gè)核心數(shù)字角度芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)，成本高昂，不易購(gòu)買(mǎi)的局面；而且目前有一些采用高精度DA來(lái)搭建的角度轉(zhuǎn)換電路的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)起來(lái)成本也是較為高昂，不易實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的問(wèn)題在于提供一種數(shù)字角度轉(zhuǎn)換電路，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，輸出可靠。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種數(shù)字角度轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，包括一個(gè)正余弦基準(zhǔn)發(fā)生電路、角度解析與轉(zhuǎn)換電路和信號(hào)放大電路，信號(hào)放大電路包括信號(hào)放大器；

所述的角度解析與轉(zhuǎn)換電路包括一個(gè)MCU、兩個(gè)數(shù)字電位器和兩個(gè)運(yùn)算放大器；MCU用于接收和解析外部指令信號(hào)，通過(guò)依次連接的一個(gè)數(shù)字電位器和一個(gè)運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)正弦信號(hào)輸出，并通過(guò)依次連接的另一個(gè)數(shù)字電位器和另一個(gè)運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)余弦信號(hào)的輸出；

所述的正余弦基準(zhǔn)發(fā)生電路分別為兩個(gè)運(yùn)算放大器提供運(yùn)算基準(zhǔn)；

所述的信號(hào)放大器的輸入端分別對(duì)應(yīng)連接在兩個(gè)運(yùn)算放大器的輸出端，用于對(duì)正選信號(hào)和余弦信號(hào)進(jìn)行放大輸出。

優(yōu)選的，所述的兩個(gè)運(yùn)算放大器的反相輸入端接地，同相輸入端分別接正余弦基準(zhǔn)發(fā)生電路的參考輸出端。

優(yōu)選的，所述的數(shù)字電位器的W端連接運(yùn)算放大器的反相輸入端，A端連接運(yùn)算放大器的輸出端，串行數(shù)據(jù)線與MCU的串行數(shù)據(jù)線相連。

優(yōu)選的，所述的正余弦基準(zhǔn)發(fā)生電路包括一個(gè)晶體、一個(gè)分頻器、一個(gè)帶通濾波器和一個(gè)移相電路；分頻器的時(shí)鐘端連接晶體兩端，分頻器的輸出端連接帶通濾波器的輸入端；帶通濾波器輸出正弦信號(hào)，連接到對(duì)應(yīng)正弦信號(hào)輸出的運(yùn)放放大器的反相輸入端，同時(shí)連接到移相電路的輸入端；移相電路輸出余弦信號(hào)，連接到對(duì)應(yīng)余弦信號(hào)輸出的運(yùn)算放大器的反相輸入端。

優(yōu)選的，所述的MCU由單片機(jī)和復(fù)位電路構(gòu)成，所述的運(yùn)算放大器采用AD7684，所述的數(shù)字電位器采用AD5270，所述的分頻器采用CD74HC4060E，所述的帶通濾波器采用UAF42。

本發(fā)明還提供一種數(shù)字角度轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)方法，操作簡(jiǎn)單，實(shí)施方便。

一種數(shù)字角度轉(zhuǎn)換器的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)步驟如下：

當(dāng)有外部指令信號(hào)寫(xiě)入MCU的寄存器時(shí)，MCU解析指令信號(hào)中的角度值θ，將角度值θ轉(zhuǎn)換成正弦和余弦對(duì)應(yīng)的運(yùn)放增益數(shù)字量，運(yùn)放增益數(shù)字量的最大值1對(duì)應(yīng)角度數(shù)據(jù)的正滿刻度，運(yùn)放增益數(shù)字量的-1對(duì)應(yīng)角度數(shù)據(jù)的負(fù)滿刻度；

MCU將解析出的角度數(shù)據(jù)分別送入兩個(gè)數(shù)字電位器中，通過(guò)改變運(yùn)算放大器的增益來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)角度值θ與對(duì)應(yīng)的正弦和余弦模擬量的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的正弦信號(hào)和余弦信號(hào)分別經(jīng)信號(hào)放大電路中對(duì)應(yīng)的信號(hào)放大器放大后輸出。

優(yōu)選的，所述的運(yùn)算放大器的增益的改變由對(duì)應(yīng)的數(shù)字電位器提供。

優(yōu)選的，所述的運(yùn)算放大器的增益計(jì)算公式為：其中，D為對(duì)應(yīng)的數(shù)字電位器接收到的角度數(shù)據(jù)的碼，K為對(duì)應(yīng)的數(shù)字電位器能夠提供的增益種類(lèi)數(shù)量，R_AW和R為運(yùn)算放大器的阻值常數(shù)。

優(yōu)選的，所述的運(yùn)算放大器的反相輸入端輸入有正余弦基準(zhǔn)發(fā)生電路提供的正選基準(zhǔn)信號(hào)和余弦基準(zhǔn)信號(hào)。

優(yōu)選的，所述的正余弦基準(zhǔn)發(fā)生電路通過(guò)依次連接的晶體、分屏器和帶通濾波器產(chǎn)生正弦基準(zhǔn)信號(hào)，通過(guò)連接在帶通濾波器上的移相電路產(chǎn)生余弦基準(zhǔn)信號(hào)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益的技術(shù)效果：

本發(fā)明數(shù)字角度轉(zhuǎn)換電路，采用的芯片，器件等均為常用芯片，所以便于采購(gòu)實(shí)現(xiàn)，由于高精度的正余弦基準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生電路和角度解析與轉(zhuǎn)換電路的存在，完全滿足用戶(hù)的需要，并且大大的保證了最終的信號(hào)輸出的可靠性。

本發(fā)明數(shù)字角度轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)方法，通過(guò)正余弦基準(zhǔn)發(fā)生電路和角度解析與轉(zhuǎn)換電路來(lái)轉(zhuǎn)換當(dāng)前的角度參量，先通過(guò)MCU將角度值轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，再通過(guò)對(duì)可編程增益運(yùn)放電路中數(shù)字電位器線位的調(diào)節(jié)，來(lái)實(shí)現(xiàn)任意角度值數(shù)字量對(duì)應(yīng)模擬量的轉(zhuǎn)換并最終按用戶(hù)需求放大輸出，操作簡(jiǎn)單，可以較為便捷的實(shí)現(xiàn)數(shù)字角度值的轉(zhuǎn)換。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明所述的電路結(jié)構(gòu)框圖。