[發明專利]一種液晶驅動器、掃描控制系統及該系統的控制方法

有效

• 申請號: 201811487368.X
• 申請日: 2018-12-06
• 公開（公告）號: CN109324560B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 王剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京睿智保誠專利代理事務所(普通合伙) 11732
• 代理人: 周新楣

本發明公開了一種液晶驅動器、掃描控制系統及該系統的控制方法，該液晶驅動器通過FPGA模塊和DAC模塊多路同步控制多個液晶波片；FPGA模塊包括FPGA芯片，FPGA芯片上設置有DAC驅動電路，FPGA芯片使用Verilog語言實現對DAC驅動電路的并行控制；DAC驅動電路驅動DAC模塊；DAC模塊采用8路24位數字模擬轉換芯片；DAC模塊通過同步控制多個液晶波片兩端的電壓實現同步控制多個液晶波片。該液晶驅動器可高精度同步控制液晶型濾光器中的多個液晶波片，從而應用該液晶驅動器的波帶掃描控制系統具有精確度高、穩定度高、響應速度快和成本低的優勢。

技術領域

本發明涉及天文觀測設備領域，尤其涉及一種液晶驅動器、液晶型濾光器波帶掃描控制系統及該系統的控制方法。

背景技術

目前，液晶多用于顯示器件。隨著液晶技術的發展，將液晶作為透射偏振光的相位延遲器，逐漸應用于眾多領域，如遙感偏振圖像測量、激光調制等。可調諧窄帶雙折射濾光器是太陽磁場觀測望遠鏡中的一類重要儀器。可調諧指的是通過調整濾光器來改變濾光器所能透射光的波長。窄帶是指濾光器透過帶帶寬小于0.1埃。液晶的雙折射率會根據加載在其兩端的電壓值大小而改變，將其用于濾光器中可以改變透過波帶。現有的可調諧窄帶雙折射濾光器若采用液晶波片可顯著提高太陽觀測的時間分辨率。用于太陽磁場觀測的濾光器需要使用5到7個液晶波片。改變透過波帶時需要對濾光器的多個液晶波片兩端的電壓進行同步精確控制。然而，現有濾光器的液晶驅動器的控制通道數少，不能實現對多片液晶波片進行高精度同步控制。并且，現有液晶驅動器精確度低、穩定度低、響應速度慢且成本高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種液晶驅動器、掃描控制系統及該系統的控制方法。該液晶驅動器可高精度同步控制液晶型濾光器中的多個液晶波片，從而應用該液晶驅動器的掃描控制系統具有可高精度同步控制液晶型濾光器中的多個液晶波片的功能，且該系統精確度高、穩定度高、響應速度快和成本低的優勢，同樣地，該掃描控制系統的控制方法有利于提高該系統的精確度、穩定度和響應速度，且可同步控制液晶型濾光器中的多個液晶波片。

為了解決上述技術問題，本發明的一種液晶驅動器通過現場可編程門陣列模塊(FPGA模塊，Field Programmable Gate Array模塊)和數字模擬轉換器模塊(DAC模塊，Digital to Analog Converter模塊)多路同步控制多個液晶波片；FPGA模塊包括現場可編程門陣列芯片(FPGA芯片，Field Programmable Gate Array)，FPGA芯片上設置有數字模擬轉換器驅動電路(DAC驅動電路，Digital to Analog Converter驅動電路)，FPGA芯片使用Verilog硬件描述語言(Verilog語言)實現對DAC驅動電路的并行控制；DAC驅動電路驅動DAC模塊；DAC模塊采用8路24位數字模擬轉換芯片；DAC模塊通過同步控制多個液晶波片兩端的電壓實現同步控制多個液晶波片。

進一步地，液晶驅動器包括數字部分和模擬部分；液晶驅動器的數字部分包括通信模塊、FPGA模塊和輸入輸出模塊(IO模塊，Input Output模塊)；其中，通信模塊，包括RS422接口；FPGA模塊，包括FPGA芯片，FPGA芯片為控制芯片；FPGA芯片上設置有DAC驅動電路和網件輸入輸出子系統II軟核(NIOS II軟核，Netware Input Output Subsystem II軟核)；IO模塊，用于接收來自FPGA模塊的輸入，輸出至液晶驅動器的模擬部分；液晶驅動器的模擬部分包括DAC模塊、放大電路模塊和濾波模塊；其中，DAC模塊，用于接收來自液晶驅動器數字部分中IO模塊的數字信號輸入；將數字信號轉換成方波模擬信號并輸出至放大電路模塊；放大電路模塊，用于放大來自DAC模塊的模擬信號并將放大后的模擬信號輸出至濾波模塊；濾波模塊，用于將來自放大電路模塊的放大后的輸入電壓進行濾波處理，減小過沖幅值及減小紋波，并將處理后的信號輸入至液晶波片。