用于AD2S1210旋變數(shù)字參考信號輸出的高電流驅動器

電路功能與優(yōu)勢

旋變數(shù)字轉換器(RDC)廣泛用于汽車和工業(yè)應用中，用來提供電機軸位置/速度反饋信息。

AD2S1210是一款完整的10 bit至16 bit分辨率RDC，片內集成可編程正弦波振蕩器，為旋變器提供激勵。由于工作環(huán)境惡劣，AD2S1210（C級和D級）的額定溫度范圍為-40℃～+125℃的擴展工業(yè)溫度范圍。

圖1所示的高電流驅動器放大AD2S1210的參考振蕩器輸出并進行電平轉換，從而優(yōu)化與旋變器的接口。該驅動器是一個使用雙通道、低噪聲、精密運算放大器AD8662和分立互補發(fā)射極跟隨器輸出級的復合放大器。一個類似的驅動器級用于互補激勵輸出，從而提供一個全差分信號來驅動旋變器初級繞組。AD8662提供8引腳窄體SOIC和8引腳MSOP兩種封裝，額定溫度范圍均為-40℃～+125℃的擴展工業(yè)溫度范圍。

圖1 用于AD2S1210 RDC參考信號輸出的高電流緩沖器

RDC與旋轉傳感器配合使用，以便檢測電機軸的位置和轉速。在這種應用中，旋變器利用正弦波參考信號進行激勵。初級繞組上的旋變器激勵參考信號被轉換為兩個正弦差分輸出信號：正弦和余弦。正弦和余弦信號的幅度取決于實際的旋變器位置、旋變器轉換比和激勵信號幅度。

RDC同步采樣兩個輸入信號，以便向數(shù)字引擎（即所謂Type II跟蹤環(huán)路）提供數(shù)字化數(shù)據(jù)。Type II跟蹤環(huán)路負責計算位置和速度。典型應用電路如圖2所示。

圖2 AD2S1210 RDC典型應用電路

根據(jù)旋變器的輸入信號要求，激勵緩沖器必須提供高達200 mA的單端電流。圖1所示的緩沖電路不僅提供電流驅動能力，而且提供AD2S1210激勵輸出信號的增益。本電路筆記說明性能要求及推薦的激勵緩沖拓撲結構。典型旋變器的輸入電阻在100 Ω～200 Ω之間，初級線圈應利用7 V RMS的電壓驅動。

該轉換器支持3.15 V p-p±27%范圍的輸入信號。AD2S1210的額定頻率范圍為2 kHz～20 kHz。采用Type II跟蹤環(huán)路跟蹤輸入信號，并將正弦和余弦輸入端的信息轉換為輸入角度和速度所對應的數(shù)字量。該器件的額定最大跟蹤速率為3 125 r/s。在16 bit分辨率時，位置輸出的精度誤差最大值為±5.3弧分。