在集成电路中用于10位到16位旋变数字转换器的集成高电流驱动器

简介：
本研究探讨了设计并集成适用于10至16位旋转变换器的高电流驱动器于集成电路中的创新方法，显著提升了信号质量和系统性能。 集成电路中的用于10位至16位旋变数字转换器的集成高电流驱动器是针对高精度角度位置和速度测量应用的关键组件。这种转换器主要应用于汽车、航空电子以及关键工业领域，要求在广泛的温度范围内保持高度稳定性。 AD2S1210是一款高度集成的旋变数字转换器，具备可变分辨率，可以从10位扩展到16位，并且内部集成了参考振荡器。它的设计适应恶劣环境，在-40°C至+125°C的工作温度范围内仍然可以准确地提供电机轴的位置和速度信息。 AD8397则是一款双通道、轨到轨、高输出电流的运算放大器，特别适合于驱动旋变器的激励输出。它能将高达310mA的电流驱动至32Ω负载上，并且消除了对额外分立式推挽缓冲器的需求，简化了电路设计并降低了功耗。AD8397的工作温度范围为-40°C至+85°C。 旋变数字转换器（RDC）通过向旋变器提供正弦波参考信号来工作，并从其次级绕组获取正弦和余弦信号，这些信号的幅度与位置、转换比及激励信号幅值有关。AD2S1210采用Type II跟踪环路同步采样这两个输入信号并计算出相应的位置和速度信息，在16位分辨率下精度误差最大为±5.3弧分。 在图示电路中，AD8397放大并电平转换了由AD2S1210提供的参考振荡器输出以匹配旋变器的需求。通常情况下，旋变器需要约200mA的单端电流和大约7Vrms的电压激励，并且输入电阻在100Ω至200Ω之间变化。 与传统的分立式推挽驱动方案相比，AD8397作为高电流驱动器提供了更高的线性输出电流、减少杂散动态范围(SFDR)，并且即使是在驱动32Ω负载的情况下也能保持良好性能。这简化了设计并降低了成本的同时保证了测量结果的精度。 通过结合使用AD2S1210和AD8397，可以提供一个高效且高精度的旋变数字转换器解决方案，适用于需要精确角度位置与速度信息的各种工业及汽车应用领域。此外，评估板和支持工具如电路功能、布局文件等进一步简化了开发过程并帮助工程师快速实现技术集成。 综上所述，在优化设计和正确选择器件的情况下，AD2S1210和AD8397的组合可以构建出既稳定又精确的旋变器测量系统。