旋变数字转换器常见问题解答
旋变数字转换器常见问题解答
编写人CAST (HM)
版本号V1.0_Draft
------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 本报告为Analog Devices Inc. (ADI) 中国技术支持中心专用，ADI可以随时修改本报告而不用通知任何使用本报告的人员。
如有任何问题请与china.support@https://www.docsj.com/doc/3d8446831.html,联系。
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目录
1 ADI公司旋变数字转换器产品概述 (2)
2 RDC原理和主要参数指标 (4)
2.1 旋转变压器 (4)
2.2 RDC的原理 (6)
2.3 RDC的绝对位置和速度输出 (7)
3 应用中的常见问题 (8)
3.1 RDC接口的相关问题 (8)
3.1.1 AD2S12xx系列集成励磁信号的RDC，如何提高励磁驱动能力 (8)
3.1.2 对于旋变的输出，也就是RDC的正余弦输入信号，应如何保护以确保系统精度 (9)
3.2 RDC性能相关的问题 (10)
3.2.1 AD2S12xx系列的串行时钟频率最高为多少 (10)
3.2.2 外部时钟是如何影响跟踪速率的 (10)
3.2.3 AD2S8x系列RDC的数字端口的逻辑电平是多少 (10)
3.2.4 RDC产品的一些相关指标参数的来源 (10)
3.3 RDC调试和应用中的相关问题 (11)
3.3.1 RDC上电和控制时序方面有哪些注意点 (11)
3.3.2 ADI的RDC是否适用于较低转速的应用 (12)
3.3.3 如果手头没有旋变或电机，我们能不能测试或验证RDC的功能 (12)
3.3.4 测量时如何降低外部噪声干扰 (12)
3.3.5 使用RDC中的故障检测指示需要注意的问题 (12)
3.3.6 如果旋变不是单极的，应如何应用RDC实现正确转换 (13)
3.3.7 能否实现两片RDC同步输出励磁信号 (13)
3.3.8 多旋变系统中，用多路器切换旋变需要注意些什么 (13)
3.3.9 如果系统中已有参考激励，则应该用什么型号的RDC，AD2S12xx系列是否合适...
(13)
3.3.10 ADI有没有完整的伺服电机控制系统的解决方案 (14)
3.3.11 如果是高电压激励信号（如100V），有什么解决方案 (14)
3.3.12 AD2S8x系列RDC输出时的控制信号INHIBIT、ENABLE和BYTE SELECT应如
何使用 (14)
1ADI公司旋变数字转换器产品概述
旋转变压器（旋变、分解器、Resolver）和自整角机（Synchro）都是将沿着轴向旋转的角度位置和（或）角速度转换成一种电信号的传感器。两者都能够提供正比于旋转轴角度正弦值和（或）余弦值的电信号。旋变数字转换器（RDC）或自整角机数字转换器(SDC)用于将这些信号转换成对应于旋转角度和(或)角速度的数字输出。ADI公司的RDC和SDC系列产品为这些应用提供解决方案。
ADI公司已经发布的RDC/SDC产品表1 ADI的RDC、SDC产品列表
型号分辨率
(位)
最大跟踪速率(+/- 转/秒) 精度(弧分)
参考频率
(Hz)
接口编码器仿真供电(V) 封装
AD2S120012 1,000 22/11 10k-20k 并/串行Yes +5 44LQFP AD2S120512 1,250 22/11 10k-20k 并/串行Yes +5 44LQFP AD2S121016 3125/1250/625/156.25 5 2k-20k 并/串行Yes +5 48LQFP AD2S4414 20 4 400-2.6k 并行No ±15 DH-32E
AD2S80A16 1040/260/65/16.25 8/4/2 50-20k 并行No ±12 40DIP, 44LCC
AD2S8316 1040/260/65/16.25 8 0-20k 并行No ±12 44PLCC AD2S9012 500 10.6 3k-20k 串行Yes ±5 20PLCC RDC174014 27 5.3 400-2.6k 并行No ±15 32DIP SDC174014 27 5.3 400-2.6k 并行No ±15 32DIP SDC174112 18 15.3 400-2.6k 并行No -15 32DIP SDC174212 18 8.5 400-2.6k 并行No ±15 32DIP
2RDC原理和主要参数指标
2.1 旋转变压器
(A) 经典旋变(B) 可变磁阻旋变
图1. 经典旋变与可变磁阻旋变
旋变，即旋转变压器，通常配置是初级绕组位于转子上，两个次级绕组则位于定子上。不过，可变磁阻旋变的转子上不存在绕组，如图1所示。初级绕组和次级绕组均位于定子上，但转子的特殊设计使得次级耦合随着角位置变化而发生正弦变化。无论何种配置，旋变输出电压(S3 ? S1, S2 ? S4)的计算公式均相同，如公式1所示。
S3-S1=E0sin ωt × sinθ
(1)
S2-S4=E0sin ωt × cosθ
其中：
θ为轴角。
Sin(ωt)为转子激励频率。
E0为转子激励幅度。
两个定子绕组机械错位90°（见图1）。初级绕组采用交流基准源激励。随后在定子次级绕组上的耦合的幅度是转子（轴）相对于定子的位置的函数。因此，旋变产生由轴角的正弦和余弦调制的两个输出电压(S3 ? S1, S2 ? S4)。旋变格式信号是指从旋变输出获得的信号，如公式1所示。图2显示了输出格式。
图2.旋变接口电信号表示图
2.2 RDC的原理
ADI的RDC按照Type II跟踪闭环原理工作。输出连续跟踪旋变的位置，而不需要外部转换和等待状态。当旋变的位置旋转了相当于最低有效位的角度时，输出更新1 LSB。
转换器跟踪轴角θ的原理为，转换器产生输出角Φ，然后反馈Φ以与输入角θ相比较；当转换器正确跟踪输入角度时，二者之间的误差将被驱动至0。为了测量误差，将S3 ? S1乘以cosΦ，将S2 ? S4
乘以sinΦ，从而得到下式：
E0 sin ωt × sin θcosΦ（对于S3 ? S1）
E0 sin ωt × cos θsinΦ（对于S2 ? S4）
二者的差值为：
E0 sin ωt × (sin θcosΦ? cos θsin Φ) (2)
利用内部产生的合成参考来解调该信号，得到下式：
E0 (sin θcos Φ? cos θsin Φ) (3)
公式3等效于E0sin(θ ? Φ)；角度误差θ ? Φ的值很小时，公式3近似等于E0(θ ? Φ)。
值E0 (θ ? Φ)表示转子的角度误差与转换器的数字角度输出二者的差值。
一个相位敏感的解调器、一些积分器和一个补偿滤波器形成一个闭环系统，力求使误差信号归零于是，在转换器的额定精度范围内，Φ等于旋变角度θ。之所以使用Type II跟踪环路，是因为它能跟踪恒定速度输入，而不存在固有误差，且可以抑制噪声，改善谐波失真，提高精度。
2.3 RDC的绝对位置和速度输出
RDC的主要功能是读取旋变的角位置和角速度，用二进制数据表示，一般可以通过一个并行接口或者一个串行接口（两线或三线）来读取。
位置输出的单位为角分，又称弧分（Arc minute），符号为′，在不会引起混淆时，可简称作分。“角分”二字只限用于描述角度，不能用于其他以“分”作单位的情况使用（如时间的分）。
弧分（Arc minute）：l度的1/60称为1弧分。l弧分又分为60弧秒。
1 度等于60 分，1 分等于60 秒。以数学等式来表示即：
1°（度）= 60′（角分）= 3600″（角秒）1π（弪度）= 180°= 10800′
位置输出的数据格式：全0代表0度，全1代表360度；位置输出时，
1LSB = 60′×360/2N
Position = Output×1LSB
N为RDC分辨率，一般为10、12、14、16
速度输出的单位为转/秒（rps），该速度与系统最大跟踪速率相关，也与分辨率有关。
速度输出的数据格式：一般的，最高位代表旋转的方向，其他11位数据代表转速。速度输出时，最大满幅速率是最大跟踪速率。
如对于AD2S1200（12bit），当加载8.192MHz的外部时钟时，最大跟踪速率为+/-1,000rps(逆时针或顺时针转)。则1LSB = 1000rps/211 = 0.488rps (11 bits @ 1,000rps 或12 bits @ +/-1,000rps)。
Velocity = Output×1LSB
如果使用的外部时钟频率不同，则1LSB的的速度精度与最大速率等比例调整。
对于AD2S1210，该RDC的精度是可调的，数据寄存器为16bit的，当选择输出低精度(10,12,14bit)时，则位置寄存器相应低几位数据为零，速度寄存器的低几位则可以忽略。
以16bit时钟输入为8.192MHz为例，位置输出的表达式为360°/65536×dataout，如换算为弧分单位，则应为60′×360/65536×dataout；角速度的输出表达式为+/-125rps/32768×dataout，输出数据为有符号数(补码)，MSB为符号位。
表2. AD2S1210的分辨率设置
3应用中的常见问题
3.1 RDC接口的相关问题
3.1.1AD2S12xx系列集成励磁信号的RDC，如何提高励磁驱动能力
AD2S12xx系列RDC对应产品的数据手册和评估板中的运放（评估板使用一片AD8664）和外围电路都可以使用，以提高励磁驱动能力。这个缓冲器电路是为旋变提供更强激励的，所以主要要看您所使用的旋变需要多大的激励电压和电流。
图3. 励磁驱动电路
由于旋变有着不同的励磁电压要求和一定的变比，而AD2S12xx系列RDC的励磁信号输出典型值为差分7.2Vp-p，输入信号范围为差分3.15Vp-p，所以要结合旋变的参数调整驱动器的增益。一般情况增益都在励磁一侧的增益缓冲器处设定(即利用图3中的R1,R2)，在V out处得到旋变所需的励磁电压，再根据旋变的变比，得到符合AD2S12xx输入电平要求的正余弦调制信号。如果反馈信号不符合输入电平要求，则也可以考虑加放大器对差分信号进行调节，然而运放引入的噪声、非线性和相位失配则需要加以考虑。
建议您采用评估板推荐的运放驱动电路来驱动旋变，具体晶体管的推荐型号如下：
BC846B
BC856BLT1
如AD2S1210的应用，已知旋变的变比为0.286，为实现3.15Vpp的正余弦输入信号幅度，励磁一侧的电压应为11Vpp：
11 Vpp ×0.286 = 3.15 Vpp
所以增益设定为R2/R1 = 1.53： 11Vpp / 7.2Vpp = 1.53
运放同相输入端的电阻用于调整励磁信号的直流共模电平。另外，ADI 的一篇实验室电路CN0192也对AD2S12xx 系列的励磁驱动电路进行了详细地描述。 3.1.2
对于旋变的输出，也就是RDC 的正余弦输入信号，应如何保护以确保系统精度
AD2S1205和AD2S1210的输入信号Sin (Cos)与SinLO (CosLO)两者的典型压差是3.15Vp-p ，AD2S1200的典型输入信号为差分 3.6V 。输入到AD2S12xx 的差分信号不能低于地电位，可以考虑用芯片的REFOUT 来偏置输入差分信号（如图4b ）。为了改善系统的噪声性能，可以考虑对输入模拟信号进行RC 滤波（截止频率低于500kHz ），并使用较短的双绞屏蔽线对模拟信号进行保护，屏蔽应端接至REFOUT 或AGND 。
一般情况下，旋变的输出端阻抗都比较低，所以如果电平范围符合要求，即使传输线较长，也无需再加缓冲器。然而，如果旋变输出的电压范围超出了3.15Vpp 的要求，甚至超过4Vpp 的最大电平范围要求，则需要考虑加电阻分压电路实现信号调理，这里需要注意电阻分压器会引入信号幅度失配的问题，所以使用1％容差或更精密的电阻，阻值取几kOhm 即可。当输入信号电压范围符合规范要求时，Fault 寄存器的D7应为0。
Rx
Rx
Rz
SINlo
SIN
Resolver Outputs
（a ）
（b ）
图4. 差分输入信号的电阻分压器
AD2S12xx 系列也支持单端信号输入，然而要注意信号的绝对电压范围要符合规范要求，如SinLO 和 CosLO 端设为参考电位，则推荐通过电阻接到2.5V 上，如果接到GND 则会出现削波(clipping)的问题。单端信号(Sin 或Cos)在AD2S12xx 内部实际上仍是被认为是与参考电位(SinLO 或CosLO)的差模信号，所以如果外部干扰很小，则单端信号输入同样可以得到较高精度的转换输出。
3.2 RDC性能相关的问题
3.2.1AD2S12xx系列的串行时钟频率最高为多少
AD2S1200和AD2S1205的串行时钟最高可达25MHz。AD2S1210的最高串行时钟频率fSCLK则与Vdrive电压有关，具体请见下图。
图5. AD2S1210的最高串行时钟频率与Vdrive电压的关系
3.2.2外部时钟是如何影响跟踪速率的
比如，当时钟为CLKIN = 10.24 MHz，即8.192MHz的1.25倍时，14bit的跟踪速率为625 rps，即典型值500rps的1.25倍。最大跟踪速率与系统时钟成比例变化。
3.2.3AD2S8x系列RDC的数字端口的逻辑电平是多少
SC1、SC2、DATALOAD和COMPLEMENT（AD2S83）引脚为12V的逻辑输入接口，其他的数字输入输出管脚为5V的逻辑电平。
3.2.4RDC产品的一些相关指标参数的来源
1) RoHS 情况，可参考：
https://www.docsj.com/doc/3d8446831.html,/en/quality-and-reliability/material-declaration-search/content/index.html
2) 符合RoHS标准的回流焊温度：
260°C，请参考JSTD020D标准
3) 湿敏等级（MSL），可参考：
https://www.docsj.com/doc/3d8446831.html,/en/quality-and-reliability/material-declaration-search/content/index.html
4) ESD，可以查看数据手册，如AD2S1200、AD2S1205：
该类器件具有4kV ESD保护，也就是所有管脚都验证通过了4kV ESD保护的测试。
而AD2S1210的ESD保护则为2kV HBM
5) 符合汽车应用标准：
可以查看芯片型号的后缀，其中标有W的为通过汽车应用认证的，如AD2S1205WSTZ、AD2S1210WDSTZ等。请注意，汽车应用型号的技术规格可能不同于商用型号，因此，设计人员应仔细阅读本数据手册的技术规格部分。只有显示为汽车应用级的产品才能用于汽车应用。
3.3 RDC调试和应用中的相关问题
调试RDC时，应先确保芯片供电稳定，电源和参考处有良好的去耦，电容值根据手册推荐值设定。外部时钟晶振是否起振，频率和幅度是否符合手册要求。参考电源输出REFOUT电压是否符合数据手册中的要求。对于AD2S12xx系列RDC，内部集成了增量编码器仿真输出，A、B和NM增量式编码器为自动输出，而且如果施加于转换器的旋变输入信号有效，则就会看到有效输出。另外EXC(EXC)处应看到固定频率的正弦激励信号。在对RDC进行控制时，应对照数据手册中的时序图编写控制程序，如数据读写不正常，可以根据接口模式的选择（串行或并行）并通过示波器观察控制信号变化，看是否符合手册中的时序要求。也可参考ADI关于RDC芯片的相关参考代码，相关代码可以从ADI 网站下载，或联系ADI客服中心进行索取。
3.3.1RDC上电和控制时序方面有哪些注意点
AD2S12xx系列RDC需要一个外部复位信号使RESET输入保持低电平，直到V DD达到规定的工作电压范围4.5 V至5.5 V以内。在V DD处于规定的范围内之后，RESET引脚必须保持低电平至少10μs（t RST）。对RDC施加一个RESET信号，将把输出位置初始化为0x000值（通过并行、串行和编码器接口输出的度数），并导致器件指示LOS（LOT和DOS引脚拉低）。
如果没有正确控制上电复位时序，可能会导致位置指示不正确。
在RESET输入的上升沿之后，必须为器件留出至少20ms的时间（t TRACK），以便内部电路稳定下来，并且跟踪环路建立至输入位置的变化。经过t TRACK时间后，必须使用一个SAMPLE脉冲来刷新LOT引脚和DOS引脚的状态（由错误检测电路决定），且使并行/串行输出端提供有效的数据。（请注意，如果位置数据是通过编码器输出获取，则可以在t TRACK期间监控这些输出。）
图6. 上电时序控制和复位
另外，数据读出时要注意，CLKIN的时钟为外部晶体产生，SAMPLE下降沿(至少持续t16的低电平)会将内部位置和速度的值送到寄存器准备输出，与CLKIN没有直接关系，之后随CS等控制信号的变化还需要一定的建立时间才可以正确读出数据。关于时序控制的更多信息，还请参考对应芯片的数据手册说明。
3.3.2ADI的RDC是否适用于较低转速的应用
如果电机一般工作在较低的转速，如0.5rps且打算用速度输出作为电机的反馈控制，则AD2S1200可能并不适用，因为LSB相对较大（典型值0.488rps），会产生较大测量误差。然而可以考虑用位置输出来作反馈控制，位置输出1LSB为5.3弧分，即0.09°。
如果需要更高精度的速度输出，您可以考虑用AD2S1210，16位分辨率输出时，速度精度可达1LSB 0.004rps。
3.3.3如果手头没有旋变或电机，我们能不能测试或验证RDC的功能
可以的：
1. 如果没有旋变和电机，可以考虑用旋变格式的信号发生器产生仿真信号送到RDC，该类信号发生器可以模拟旋变对应转速和位置的正余弦调制信号，比如North Atlantic 5300。当然也可以考虑用控制器（MCU或FPGA等）对DAC进行控制，产生相应的调制的正余弦信号源。
2. 如果只有旋变，没有电机，可以考虑手动转动旋变轴来模拟低速旋转的情况，这种测试仅能验证RDC的功能，很难实现较高精度的测试。
3.3.4测量时如何降低外部噪声干扰
首先是查看系统中的RDC电源是否有纹波，去耦是否良好，可以通过观察电源电平或芯片参考电压输出来判断电源供电是否稳定；另一方面，电机供电是否稳定，假定旋变与电机装配良好，那么如果励磁信号波形完好，而旋变输出波形噪声较大则需要考虑电机工作是否稳定，或者励磁驱动能力是否符合要求。
接下来要考虑差分输入信号线的匹配，适当的屏蔽和滤波可以降低外界干扰，详细信息请参考 3.1.2部分的描述。
3.3.5使用RDC中的故障检测指示需要注意的问题
LOS和DOS管脚用于指示RDC跟踪状态错误或信号幅度误差故障。如果旋变没有正常接入系统，LOT 和DOS会被拉低来指示错误状态。注意，通过读错误状态寄存器或对应位也可以判断RDC的工作状况，但由于软件读写过程需要采样和延时，而LOS和DOS管脚的变化则是在错误状态被触发后立即更新的，所以推荐通过观察LOS和DOS管脚来检查系统故障。
如果任一旋变输入引脚（SIN、SINLO、COS或COSLO）对AD2S1210的电源轨或接地轨削波，AD2S1210将指示发生削波错误。如果输入幅度小于0.15 V或大于A VDD ? 0.2 V并持续4 μs以上，它将指示削波故障。正弦/余弦输入削波错误由DOS和LOT引脚均锁定为逻辑低电平输出来表示。AD2S1210的故障寄存器的位D7也会通过置高来表示正弦/余弦输入削波错误。当用户进入配置模式并读取故障寄存器时，DOS和LOT引脚复位至无故障状态。
LOS高电平，DOS被拉低则需要判断是AD2S12xx的Sin/Cos信号幅度超过指定的DOS正弦/余弦阈值还是两信号的幅度差值超过失配阈值。正(S3-S1)余(S2-S4)弦信号的幅度，即两路信号各自峰峰值的最大和最小值(通过比较得出)都会被存入内部寄存器，对于AD2S1210，故障寄存器清除时，存储监控信号最大和最小幅度的内部寄存器将被复位到DOS最大和最小阈值寄存器的设定值，以便以后再进
行比较。
当错误状态出现时，输出的数据应被忽略，并清除错误状态。软件复位是可以清除fault寄存器的，但是如果系统仍然处在fault的状态，那么马上又会有fault被检测出来的。所以，清掉fault寄存器之后，还要注意一下，fault的状态是否真的恢复了，且清除fault寄存器有具体的流程（请参考数据手册说明），不建议用软件复位来实现。
软件复位的时候只需要向AD2S12xx写软件复位寄存器的地址，也就是0xF0，不需要再写其他的数据。另外要注意复位后，跟踪环路需要重新初始化，所以位置输出需要一段建立时间，不能立即读出。
3.3.6如果旋变不是单极的，应如何应用RDC实现正确转换
如果旋变极数为X（常见的如2，3，4），旋变的输出速率为实际轴旋转速度的X倍，于是RDC输出的位置也变为轴旋转位置的X倍，所以在软件设计时，需要结合极数X来做一下转换。
S3-S1=E0sin ωt × sinXθ
S2-S4=E0sin ωt × cosXθ
3.3.7能否实现两片RDC同步输出励磁信号
两片AD2S12xx可以同步使用，需要注意的是采用同一个时钟源（8.192 MHz），并同时发送RESET 信号给两片RDC即可。如果两个条件都满足，两片RDC即可同步，励磁信号输出应没有明显相差。
3.3.8多旋变系统中，用多路器切换旋变需要注意些什么
对于RDC控制多个旋变的系统，MUX的开关会引起各通道相位不一致的问题，使RDC产生过多噪声和错误。建议您在切换通道后作一次系统复位，再开始新一个通道的转换。否则，可能会在输入信号引入噪声、毛刺或者是相移，从而导致故障检测发生。这里所指的复位可以是软件或硬件的复位。注意复位后，跟踪环路需要重新初始化，所以位置输出需要一段建立时间，不能立即读出。
3.3.9如果系统中已有参考激励，则应该用什么型号的RDC，AD2S12xx系列是否合适
需要看外部的参考激励是什么源，励磁频率范围为多少。如果是AD2S99可编程振荡器或其他一些参考激励，可以考虑与AD2S90（或AD2S8x）构成分立的RDC方案，可以实现12位分辨率的RDC，位置精度为10弧分，跟踪速率可达500 rps。AD2S90也包含了基本的故障检测功能。
AD2S12xx系列RDC以外部8.192 MHz的典型时钟驱动，并且可以确保内部的励磁频率与输入的SIN和COS 信号相位锁定。如果使用外部源激励（即使是另一片AD2S12xx），AD2S12xx的励磁频率也必须与外部励磁完全匹配，然而由于漂移或误差因素影响，AD2S12xx的转换会出现误差和错误，所以如果采用外部励磁信号，则AD2S12xx系列RDC不宜使用。
3.3.10ADI有没有完整的伺服电机控制系统的解决方案
图7是一个伺服电机控制系统的完整信号链。可以看到ADI的很多产品都可以应用到该系统中，如电源管理芯片，运放，AD，DA，隔离等等。这里旋变位置反馈的模块就是用AD2S12xx系列RDC芯片来实现的。
图7. 应用AD2S12xx的伺服电机控制系统的信号链
3.3.11如果是高电压激励信号（如100V），有什么解决方案
高压系统一般是自整角机的应用，这方面可以参考ADI的一篇应用笔记（AN252），文章中提到了用AD2S80A作为RDC，并用Scott T型变压器来实现自整角机与RDC之间的转换连接。
3.3.12AD2S8x系列RDC输出时的控制信号INHIBIT、ENABLE和BYTE SELECT应如何使用
在AD2S8x系列RDC，INHIBIT为低时，会抑制数据从up-down counter输出到锁存器latch上；而INHIBIT输入为高时，重新释放锁存器的数据。而ENABLE为低，则将锁存器中的数据加载到输出端口上。如果希望在数据输出口上得到稳定易读的数据，则需要将INHIBIT拉低，并等待t9的数据建立时间，同时注意ENABLE也要为低。INHIBIT为高时，BUSY信号会随着输入信号变化（1LSB）而自动产生，从而更新up-down counter中的数据，提示有新的数据可读。也就是说，此时BUSY脉冲的频率取决于旋变转动的速度，改变输入信号的速度，BUSY信号的频率应该也是改变的。
如果需要读取稳定的数据，则需要拉低ENABLE和INHIBIT，并等待一定延时后读出锁存数据，这样并不会影响旋变的连续转动。
BYTE SELECT的功能是决定当ENABLE和INHIBIT拉低时，输出端口DB1到DB8上的数据是高位
字节还是低位字节，也就是如下状态：
BYTE SELECT为高，DB1 – DB8输出8位MSBs
BYTE SELECT为低，DB1 – DB8 输出8位LSBs
DB9 – DB16 始终输出8位LSBs
BYTE SELECT仅适用于接口为8位的MCU或DSP等。高低字节可以通过多路器选通传递，并最终组合为16位。如果不需要字节输出功能，BYTE SELECT可通过电阻上拉到5V高电平上，这样16位的输出数据会同步输出到DB1 – DB16，Mxx…xxL（这里M为数据输出最高位，L为数据输出最低位）。
如果RDC被设定为低于16位的精度，如12位，则BYTE SELECT的控制输出为：
BYTE ENABLE为高时：8位MSBs 输出到DB1 – DB8 Mxxxxxxx
BYTE ENABLE为低时：4位LSBs 输出到DB1 – DB8 xxxL0000（剩余位自动补0）
DB9 – DB16 此时始终为4位LSBs：DB9 – DB16 xxxL0000（和BYTE ENABLE为低时的DB1 – DB8相同）
在BYTE SELECT高低切换输出数据时，需要等待t12和t13的数据建立时间以保证输出数据稳定。
旋变数字转换器常见问题解答
旋变数字转换器常见问题解答 编写人CAST (HM) 版本号V1.0_Draft ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 本报告为Analog Devices Inc. (ADI) 中国技术支持中心专用，ADI可以随时修改本报告而不用通知任何使用本报告的人员。 如有任何问题请与china.support@https://www.docsj.com/doc/3d8446831.html,联系。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------
目录 1 ADI公司旋变数字转换器产品概述 (2) 2 RDC原理和主要参数指标 (4) 2.1 旋转变压器 (4) 2.2 RDC的原理 (6) 2.3 RDC的绝对位置和速度输出 (7) 3 应用中的常见问题 (8) 3.1 RDC接口的相关问题 (8) 3.1.1 AD2S12xx系列集成励磁信号的RDC，如何提高励磁驱动能力 (8) 3.1.2 对于旋变的输出，也就是RDC的正余弦输入信号，应如何保护以确保系统精度 (9) 3.2 RDC性能相关的问题 (10) 3.2.1 AD2S12xx系列的串行时钟频率最高为多少 (10) 3.2.2 外部时钟是如何影响跟踪速率的 (10) 3.2.3 AD2S8x系列RDC的数字端口的逻辑电平是多少 (10) 3.2.4 RDC产品的一些相关指标参数的来源 (10) 3.3 RDC调试和应用中的相关问题 (11) 3.3.1 RDC上电和控制时序方面有哪些注意点 (11) 3.3.2 ADI的RDC是否适用于较低转速的应用 (12) 3.3.3 如果手头没有旋变或电机，我们能不能测试或验证RDC的功能 (12) 3.3.4 测量时如何降低外部噪声干扰 (12) 3.3.5 使用RDC中的故障检测指示需要注意的问题 (12) 3.3.6 如果旋变不是单极的，应如何应用RDC实现正确转换 (13) 3.3.7 能否实现两片RDC同步输出励磁信号 (13) 3.3.8 多旋变系统中，用多路器切换旋变需要注意些什么 (13) 3.3.9 如果系统中已有参考激励，则应该用什么型号的RDC，AD2S12xx系列是否合适... (13) 3.3.10 ADI有没有完整的伺服电机控制系统的解决方案 (14) 3.3.11 如果是高电压激励信号（如100V），有什么解决方案 (14) 3.3.12 AD2S8x系列RDC输出时的控制信号INHIBIT、ENABLE和BYTE SELECT应如 何使用 (14)
(完整版)外文翻译--模拟与数字转换器-精品
模拟与数字转换器 前面我们已经提到，人们在模拟转换器、信号调节器和A/D转换器等的使用上已经积累了大量的经验。因此，目前大部分的系统自然都采用这些技术。然而，还有很大一部分测量方法实质是数字的，在个别的测量仪中使用这些方法时，需要用到一些积分电路，如频率计数和计时电路等来提供指示输出。另外，如果把这种转换器和电脑相连的话，就可以省去一些器材；因为很多有积分电路执行的工作可以由计算机程序代为执行。 柯林斯把在控制和测量系统中处理的信号分为以下几类： （1）模拟式。尽管系统的被测数最初通过传感器得到的是模拟信号，然后通过设计或采用原有的方法将模拟形式的信号转换成电模拟信号。 （2）数字码式。产生的信号是并行的数字信号，每一位的基数权重由预先编定的号码系统决定。在本书中这些仪器称作直接数字转换器。 （3）数字式。其中的函数是指测量参数时用到的量度标准，如对重复信号取平均值。这些仪器在后来称为频域转换器。 特别地，一些模拟转换器适合用一些特别的技术来把模拟量转换成数字输出。其中最通用的方法是同步法和相似仪器的方法，即产生载波频率的调制输出的方法。在用作普通的模拟量输出仪器时，输出量必须经过解调。解调后输出的是直流信号，支流信号的大小和方向描述了转换器运动元件的偏移。虽然使用传统的A/D转换技术可以用来产生数字信号，在提供高精度时采用这些新技术将同步输出直接变为数字输出，比用A/D转换方法更快。 直接数字转换器实际上用得很少，因为在自然现象中很少有那种由温度变化、压力变化等因素作用而产生的可测量的离散的变化量。在普通的仪器系统中使用直接数字转换器有如下优点（即使在完成安装时不使用计算机）：（1）容易产生、处理和存储信号，如打控带、磁带等； （2）高精度和高分辨率的需要； （3）高介数字信号对外部噪声的抗干扰性； （4）在简化数据描述时的人机工程学优势（例如：数字读出器能避免读刻度或图表时的判度错误）。 在直接数字转换器中最能起作用的发展是轴编码器。轴编码器在机床和飞行系统中被广泛应用。利用这些设备能达到很高的精度和分辨率，而且这些设备能进行激动连接，给出任何可测量物理偏移的直接数字输出。这类系统通常的缺点是仪器的惯性及编码器限制了相应的速度，因而也限制了操作频率。 频域转换器在线系统（测量量较少时）有着特殊的地位。因为计算机能担当
基于FPGA的时间数字转换器设计_学士学位论文
NANCHANG UNIVERSITY 学士学位论文 THESIS OF BACHELOR （2009—2013年） 题目基于FPGA的时间-数字转换器设计 学院：信息工程学院系电子系专业班级：电子信息工程093班
基于FPGA的时间-数字转换器设计 摘要 时间是物质存在和运动的基本属性之一，它是科学研究、科学实验和工程技术等领域的必不可少的参量。时间-数字转换器作为时间测量技术的核心，在诸多领域都有广泛的应用。实现时间-数字转换电路的方法有许多种，如计数器法、电流积分法、门延迟法以及FPGA法等。本论文设计的是基于FPGA的时间-数字转换器，设计思想是以计数器为粗时间间隔测量单元，门延迟为细时间间隔测量单元，最终基于FPGA实现TDC系统。设计借助了Verilog HDL语言对FPGA 进行设计，完成了边缘检测、计数器及串口输出的软件设计，实现了测量范围为30min，分辨率达1ns的大范围、高分辨率TDC系统的设计。本系统可移植性强，在提高时钟频率和门延迟精度后可应用于微粒子探测、激光测距和定时定位等领域。 关键词：时间-数字转换器FPGA 计数器门延迟分辨率
Abstract Design of Time to Digital Converter based on FPGA Abstract Time is one of the basic attribute of material’s existence and exercise, it’s an essential parameter of scientific researches, scientific experiments, engineering technology and other technology fields. Time-digital converter, as a time measurement technology core, are widely used in many fields.There are many ways to implement the time-digital converter, such as the counter method, the current integration method, the gate delay method and the FPGA method. This thesis designed a FPGA based TDC, the design idea is using the counter as a crude time interval measurement, the gate delay as a precise time interval measurement, and finally, the system is achieved by the FPGA. In the design, with the language of Verilog HDL, we achieved the software design of the edge detection, the counter and the outputting of serial. A measurement range of 30min, 1ns resolution of the large-scale, high-resolution TDC system is designed. This system is portable, if the clock frequency and the accuracy of gate delay are improved, it can be used in particle detection, laser ranging and timing positioning and any other fields. Keywords: Time to Digital Converter; FPGA; Counter; Gate delay; Resolution
罗马数字转换阿拉伯数字
罗马数字转换阿拉伯数字. 【记数方法】 (1)相同的数字连写，所表示的数等于这些数字相加得到的数，如：Ⅲ = 3； (2)小的数字在大的数字的右边，所表示的数等于这些数字相加得到的数，如：Ⅷ = 8；Ⅻ = 12； (3)小的数字，(限于Ⅰ、X 和C)在大的数字的左边，所表示的数等于大数减小数得到的数，如：Ⅳ = 4；Ⅸ = 9； (4)在一个数的上面画一条横线，表示这个数增值1 000 倍，如：Ⅻ = 12 000 。 【组数规则】 (1)基本数字Ⅰ、X 、C 中的任何一个，自身连用构成数目，或者放在大数的右边连用构成数目，都不能超过三个；放在大数的左边只能用一个。 (2)不能把基本数字V 、L 、D 中的任何一个作为小数放在大数的左边采用相减的方法构成数目；放在大数的右边采用相加的方式构成数目，只能使用一个。 (3)V 和X 左边的小数字只能用Ⅰ。 (4)L 和C 左边的小数字只能用×。 (5)D 和M 左边的小数字只能用C 。
【对照举例】?个位数举例 I, 1 II, 2 III, 3 IV, 4 V, 5 VI, 6 VII, 7 VIII,8 IX, 9 ?十位数举例 X, 10 XI, 11 XII, 12 XIII, 13 XIV, 14 XV, 15 XVI, 16 XVII, 17 XVIII, 18 XIX, 19 XX, 20 XXI, 21 XXII, 22 XXIX, 29 XXX, 30 XXXIV, 34 XXXV, 35 XXXIX, 39 XL, 40 L, 50 LI, 51 LV, 55 LX, 60 LXV, 65 LXXX, 80 XC, 90 XCIII, 93 XCV, 95 XCVIII, 98 XCIX, 99 ?百位数举例 C, 100 CC, 200 CCC, 300 CD, 400 D, 500 DC,600 DCC, 700 DCCC, 800 CM, 900
模拟数字转换器的基本原理
模拟数字转换器的基本原理 我们处在一个数字时代,而我们的视觉、听觉、感觉、嗅觉等所感知的却是一个模拟世界。如何将数字世界与模拟世界联系在一起,正是模拟数字转换器(ADC)和数字模拟转换器(DAC)大显身手之处。任何一个信号链系统,都需要传感器来探测来自模拟世界的电压、电流、温度、压力等信号。这些传感器探测到的信号量被送到放大器中进行放大,然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号,经过处理器、DSP或FPGA信号处理后,再经由DAC还原为模拟信号。所以ADC和DAC在信号链的框架中起着桥梁的作用,即模拟世界与数字世界的一个接口。 信号链系统概要 一个信号链系统主要由模数转换器ADC、采样与保持电路和数模转换器DAC组成,见图1。DAC,简单来讲就是数字信号输入,模拟信号输出,即它是一种把数字信号转变为模拟信号的器件。以理想的4 bit DAC为例,其输入有bit0 到bit3,其组合方式有16种。使用R-2R梯形电阻的4bit DAC在假定Vbit0到Vbit3都等于1V时,R-2R间的四个抽头电压有四种,分别为V1到V4。 采样保持电路也叫取样保持电路,它的定义是指将一个电压信号从模拟转换成数字信号时需要保持稳定性直到完成转换工作。它有两个阶段,一个是zero phase,一个是compare phase。采样保持电路的比较器通常要求其offset比较小,这样才能使ADC的精度更好。通常在比较器的后面需要放置一个锁存器,其目的是为了保持稳定性。 在采样电压快速变化时,需要用到具有FET开关的采样与保持电路。当FET开关导通时,输入电压保存在某个位置如C1中,当开关关断时,电压仍保持在该位置中进行锁存,直到下一个采样脉冲的到来。 ADC与DAC在功用上正好相反,它是模拟信号输入,数字信号输出,是一个混合信号器件。 模数转换器ADC ADC按结构分有很多种,按其采样速度和精度可分为： 多比较器快速（Flash）ADC; 数字跃升式（Digital Ramp）ADC; 逐次逼近ADC; 管道ADC;
小学数学人教2011课标版一年级罗马数字(“数的认识”拓展课)
罗马数字 ——一年级上册“数的认识”拓展课 爱山小学教育集团郭含姣 【教学内容】 人民教育出版社小学数学一年级上册“数的认识”拓展课《罗马数字》。 围绕问题“如何表示更大的数？”展开对阿拉伯数字和罗马数字的讨论，探究罗马数字的计数方法，对比其与阿拉伯数字计数方法上的不同，了解和认识世界上各种各样的数字，深入理解数的意义、组成和计数方法，完善知识结构。 【教学分析】 人教版一年级上册有关数的认识与加减法编排了四个单元，分别是《1-5的认识和加减法》《6-10的认识和加减法》《11-20各数的认识》《20以内的进位加法》。 在教学11-20各数的认识时，学生操作环节，用小棒摆12，怎样让人一眼看出是12。有不少学生是把12根小棒直接捆起来的。把10根小棒捆成一捆，表示1个十，是教师告诉学生要这么做。而为什么要这样做，学生的体会不深。 为什么数学上满十个单位就要合起来用1个十来表示呢，其实这是源于生活实际的需要，是人类长久以来创设的一个规定。人民币、计数器、小棒这些工具计数的方法，属于一种大家已经默认的规则，也就是满十进一，具有典型性。因此，在教学最初，教师往往选取这样的材料，便于学生研究学习。 如果这时，我们再以一种学生不熟悉规则的材料（数、符号、工具等）为载体，让学生去探究其中的计数方法，将“数的认识”进行横向拓展。那将是对学生已有经验的一次挑战，也是对学生思维的一次冲击。 笔者搜集并选取了算筹、罗马数字、玛雅数字、算盘、常用手势等材料，这些都是学生事先不明确规则的，需要去探究规则的。（如下表）
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ 通过多次的尝试，发现罗马数字最具有代表性。首先，理解它的计数方法，需要结合数的意义、加减法运算以及左右位置关系等知识，是对已有知识的综合运用。再者，将它与算筹、玛雅数字等进行沟通，与阿拉伯数字的计数方法进行对比，更有助于学生进一步体会计数的方法，深入理解数的意义，完善知识结构。 【教学目标】 1.通过探究罗马数字的计数方法，激发学生综合调用已有知识，拓展学生思维，提高学生观察和分析能力。 2.对比罗马数字与阿拉伯数字计数方法的异同，深入理解数的意义、组成和计数方法，完善知识结构。 3.通过播放微课，认识和了解世界上其他种类的数字，拓宽学生的知识面，培养学生对数学学习的兴趣。
6_旋变反馈和R_D转换
旋转变压器反馈和 R/D 转换器 1. 旋转变压器 旋转变压器（简称旋变）由定子铁心，转子铁心，励磁绕组，正弦绕组，和余弦绕组组成。旋变有有刷旋变和无刷旋变两种结构形式。有刷旋变的定子铁心装有磁轴互相垂直的正弦绕组和余弦绕组，转子铁心装有励磁绕组，励磁绕组的接线通过导电环和电刷引出。转子在零位时（θ=0），励磁绕组的磁轴与的磁轴重合而与正弦绕组的磁轴垂直，余弦绕组输出电压V2最大，等于励磁电压V 乘变比K ，而正弦绕组输出电压V1为0。当旋变的转子转动时（θ≠0），正/余弦绕组输出电压的关系如下： V1 V V2 励磁绕组:加励磁电压 V = E 0 Sin ωt 正弦绕组: V1 = KV Sin θ 余弦绕组: V2 = KV Cos θ 金线系列电机安装的旋变为无刷旋变，结构如下： 励磁绕组 环形变压器次级绕组 在上图中，无刷旋变的左侧是环形变压器：旋变的励磁绕组作为环形变压器的原级绕组装在定子磁环上，次级绕组装在转子磁环上。 无刷旋变的右侧是旋转变压器：励磁绕组装在转子铁心上，正/余弦绕组装在定子铁心上。装在转子铁心上的励磁绕组与装在转子磁环上的环形变压器次级绕组连接。 当将励磁电压加在定子的励磁绕组上时，环形变压器次级绕组感应出的电动势加在转子铁心上的励磁绕组上，使旋转变压器获得励磁而工作。
Kollmorgen公司要求的旋变的规格为： 2.R/D转换器 旋变正/余弦绕组的输出信号虽然与转子的位置θ有关，但它们是模拟量信号，无法在数字系统中应用，必须用R/D转换器将它们转换为数字位置信号才能使用。CD2系列驱动器采用的是硬件R/D转换器－R/D转换芯片，CD5系列、S600/S300系列驱动器采用的是软件R/D 转换器，分别介绍如下： （1）硬件R/D转换器的工作原理 硬件R/D转换器的原理框图如图1所示： 图1 硬件R/D转换器的原理框图 硬件R/D转换器是一块芯片，内部由隔离变压器，高速数字正/余弦乘法器，误差放大器相器，频率成形器（积分器），压控振荡器VCO和±1计数器组成。R/D转换器的工作原理如下：假设±1计数器的当前状态字为Φ，由高速Sin / Cos数字乘法器完成下面的计算：V1 CosΦ = KE0 Sinωt Sinθ CosΦ V2 SinΦ = KE0 Sinωt Cosθ SinΦ 在误差放大器中完成减法运算： V1 CosΦ-V2 SinΦ= KE0 Sinωt（SinθCosΦ-CosθSinΦ） = KE0 SinωtSin（θ-Φ）
数字-模拟音频转换器
用户手册 数字-模拟音频转换器 2路光纤+2路同轴音频切换器 使用手册 产品型号：ADSW0006M1 聆听自然的声音！ 备注 本公司保留不需要通知本手册读者而对产品实物的包装及其相关文档进行修改的权利。 ? 2012 本公司版权所有
引言 尊敬的客户： 您好！ 非常感谢您购买本公司的产品。为了实现产品的最佳效果和保证安全，请您在对产品进行连接、操作、调试前仔细阅读本手册。此手册请予以保留，以备将来查阅。 本公司所生产的HDMI转换器、切换器、网线延长器、矩阵、分配器等系列产品，其设计之目的是为了让您的影音设备使用起来更便捷，更舒适，更高效，更节能。 这款音频转换器可以把四路SPDIF信号（2路光纤+2路同轴）信号自由切换到一路光纤信号输出，同时将LPCM格式的数字音频转换成立体声模拟音频输出。可广泛用于DVD播放机、蓝光机、网络播放器、高清播放器、PS2、PS3、Xbox360、PC等数字音频转换输出。 本公司所生产设备为以下应用提供解决方案：如对噪声、传输距离及安全有限制的场所、数据中心控制、信息分配、会议室演示以及教学环境和公司培训场所。 真诚服务是我们的理念，顾客满意是我们的宗旨。本公司将以最优惠的价格提供给客户最好的产品，并竭诚为客户提供优质服务。 产品简介 产品特点： ●4路SPDIF（2路光纤+2路同轴）数字音频输入，自由切换到一路光纤输出，同时转换成 1路L/R模拟音频输出和1路耳机输出 ●采用192KHz/24bit DAC音频转换芯片 ●光纤输出支持杜比AC3、DTS、THX、 HDCD、LPCM等数字音频格式 ●支持LPCM数字音频格式转换成模拟音频输出 ●自动检测识别输入数字音频信号格式，非LPCM音频输入时模拟输出自动静音 ●音频输入状态指示。当无音频输入或者输入错误数据时，对应通道指示灯开始闪烁 ●一键切换输入源及电源待机，操作方便快捷 ●耳机放大输出，能直接驱动3.5mm插头通用耳机 ●高品质音质，低噪音 ●断电记忆功能，重新开机后自动切换到上次使用信号通道 ●使用DC5V/1A外置电源适配器供电
时间数字转换器TDC
时间数字转换器TDC（Time to Digital Convert） -------高精度短时间间隔测量技术与方法---时间间隔的测量技术，尤其是高精度的时间间隔（皮秒1ps=10E-12s量级）的测量技术意义重大，不论是电信通讯，芯片设计和数字示波器（Digital Oscilloscope）等工程领域，还是原子物理、天文观测等理论研究，以及激光测距、卫星定位等航天军事技术领域都离不开高精度的时间间隔测量技术。 时间间隔测量分辨率和精度与其应用环境有很大关系。在日常生活中，精确到分钟的测时精度已能满足人们的普通需要了，但现代军事、通讯、导航等领域对时间精确度的要求越来越高。1秒的测时误差会导致大海中的舰船偏离航线数百米，1微秒的测时误差会导致航天飞机不能安全返航。 精密时间间隔测量是高精度激光脉冲测距、超声波测距和雷达测距的物理基础。测量波束在测距仪器和被测目标之间往返的时间间隔与距离成正比，测距精度直接由时间间隔测量精度决定。激光测距、雷达测距和超声波测距在军事、航天、航空、冶金等方面都有着广泛应用。军事上对打击目标的精确测距是精确打击的基础，提高时间间隔测量的分辨率，就意味着有效提高制导、引爆的精确度；在航空航天领域，飞行器通过精确测量波束往返所需的时间间隔来进行导航和高度标定等，飞行过程对时间间隔测量精度和实时性要求更为苛刻，实时精确地测量时间间隔，可以保障飞行器的安全飞行。 综上所述，精密时间间隔测量技术在航空、航天、精确制导以及核物理等领域有着广泛的应用，是导航、空间技术、通讯、工业生产、电力等应领域不可缺少的关键技术。精密时间间隔测量对测控技术在工业、国防及学技术的进步方面起到了举足轻重的作用。各学科的发展前沿，对时间、率电子测量技术的发展提出了越来越高的要求，研究微小时间间隔的测量法，进一步提高时间、频率测量分辨率，是当今科技高速发展所亟待解决课题。这方面所取得的新技术及成果，将会产生巨大的经济效益。 3.8.1时间间隔测量方法的分类 时间间隔直接测量方法有脉冲计数法、延迟时间内插法等；间接测量方法有时间电压变换(TDC)、游标时间内插法和脉冲宽度压缩时间内插法等。
罗马数字与阿拉伯数字对译
罗马数字是古罗马使用的数字系统,现今仍很常见。罗马数字元号 I - 1 II - 2 III - 3 IV - 4 V – 5 VI - 6 VII –7 VIII - 8 IX - 9 X –10 XI –11 XII –12 XIII –13 XIV –14 XV –15 XVI –16 XVII –17 XVIII –18 XIX –19 XX –20 XXI –21 XXII –22 XXVIII - 28 XXIX - 29 XXX - 30 XL - 40 L - 50 LX - 60 LXX - 70 LXXX - 80 XC - 90 XCIX - 99 C - 100 centum CI - 101 centum et unus CXCIX - 199 CC - 200 CCC - 300 CD - 400 D - 500 DCLXVI - 666 M - 1,000 MCMXCIX - 1,999
MM - 2,000 MMM - 3,000 MMMM - 4,000 MMMMCMXCIX - 4,999 I?? - 5,000 拼写规则 罗马数字共有7个，即I(1)，V(5)，X(10)，L(50)，C(100)，D(500)，M(1000)。按照下面的规则可以表示任意正整数。 重复数次：1个罗马数字重复几次，就表示这个数的几倍。 右加左减：在一个较大的罗马数字的右边记上一个较小的罗马数字，表示大数字加小数字。在一个较大的数字的左边记上1个较小的罗马数字，表示大数字减小数字。但是，左减不能跨越一个位数。比如，99不可以用IC表示，而是用XCIX表示。此外，左减数字不能超过1位，比如8写成VIII，而非IIX。同理，右加数字不能超过3位，比如14写成XIV，而非XIIII。 加线乘千：在1个罗马数字的上方加上1条横线或者在右下方写M，表示将这个数字乘以1000，即是原数的1000倍。同理，如果上方有2条横线，即是原数的1000000倍。 单位限制：同样单位只能出现3次，如40不能表示为XXXX，而要表示为XL。但是，由于IV是古罗马神话主神朱庇特（IVPITER，古罗马字母没有J和U）的首字，因此有时用IIII代替IV。
旋转变压器基础知识
旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。它主要用于坐标变换、三角运算和角度数据传输，也可以作为两相移相器用在角度--数字转换装置中。 按输出电压与转子转角间的函数关系，我所目前主要生产以下三大类旋转变压器： 1. 正--余弦旋转变压器（XZ ）----其输出电压与转子转角的函数关系成正弦或余弦函数关系。 2. 线性旋转变压器（XX ）、（XDX ）----其输出电压与转子转角成线性函数关系。 线性旋转变压器按转子结构又分成隐极式和凸极式两种，前者（XX ）实际上也是正--余弦旋转变压器，不同的是采用了特定的变比和接线方式。后者（XDX ）称单绕组线性旋转变压器。 3. 比例式旋转变压器（XL ）----其输出电压与转角成比例关系。 二、 旋转变压器的工作原理 由于旋转变压器在结构上保证了其定子和转子(旋转一周)之间空气间隙内磁通分布符合正弦规律，因此，当激磁电压加到定子绕组时，通过电磁耦合，转子绕组便产生感应电势。图4－3为两极旋转变压器电气工作原理图。图中Z 为阻抗。设加在定子绕组的激磁电压为 sin ω=- S m V V t （4—1） 图 4-3 两极旋转变压器 根据电磁学原理，转子绕组12B B 中的感应电势则为 sin sin sin θθω== （4－2）B s m V KV KV t （4—2） 式中K ——旋转变压器的变化；—的幅值m s V V ； θ——转子的转角，当转子和定子的磁轴垂直时，θ=0。如果转子 安装在机床丝杠上，定子安装在机床底座上，则θ角代表的是丝杠转过 的角度，它间接反映了机床工作台的位移。 由式(4－2)可知，转子绕组中的感应电势 B V 为以角速度ω随时间t 变化的交变电压信号。 其幅值sin θm KV 随转子和定子的相对角位移θ以正弦函数变化。因此，只要测量出转子绕组中的感应电势的幅值，便可间接地得到转子相对于定子的位置，即θ角的大小。 以上是两极绕组式旋转变压器的基本工作原理，在实际应用中，考虑到使用的方便性和检测精度等因素，常采用四极绕组式旋转变压器。这种结构形式的旋转变压器可分为鉴相式和鉴幅式两种工作方式。 1 鉴相式工作方式是一种根据旋转变压器转子绕组中感应电势的相位来确定被测位移大小的检测方式。如图4-4所示，定子绕组和转子绕组均由两个匝数相等互相垂直的绕组组成。图中12S S 为定子主绕组，12 K K 为定子辅助绕组。当12S S 和12K K 中分别通以交变激磁电压时 s m V V cos (43);V V sin (44)ωω--＝ ＝ t t （4—3） s m (43);V V sin (44)ω-- ＝ t t （4—4） 根据线性叠加原理，可在转子绕组12B B 中得到感应电势B V ，其值为激磁电压s V 和k V 在12B B 中产生 感应电势BS V 和BK V 之和，即
精密旋变数字转换器测量角位置和速度
精密旋变数字转换器测量角位置和速度 作者：Jakub Szymczak、Shane O’Meara、Johnny S. Gealon和Christopher Nelson De La Rama 简介 旋变器和机电传感器可用来精确测量角位置，以可变耦合变压器的方式工作，其初级绕组和两个次级绕组之间的磁耦合量根据旋转部件（转子）位置而改变；转子通常安装在电机轴上。旋变器可部署在工业电机控制、伺服器、机器人、混合动力和全电动汽车中的动力系统单元以及要求提供精确轴旋转的其他许多应用中。旋变器在这些应用中可以长期耐受严苛条件，是恶劣环境下军用系统的完美选择。 标准旋变器的初级绕组位于转子上，两个次级绕组位于定子上。而另一方面，可变磁阻旋变器的转子上无绕组，其初级和次级绕组均在定子上，但转子的凸极（裸露极点）将次级正弦变化耦合至角位置。图1显示经典和可变磁阻旋变器。 图1. 经典旋变器与可变磁阻旋变器 如等式1所示，当正弦信号激励初级绕组R1 – R2时，在次级绕组上会产生一个感应信号。耦合至次级绕组的信号大小与相对于定子的转子位置成函数关系，其衰减系数称为旋变器转换比。由于次级绕组机械错位90°，两路正弦输出信号彼此间的相位相差90°。旋变器输入和输出电压之间的关系如等式2和等式3所示。等式2为正弦信号，等式3为余弦信号。 (1) (2) (3) 其中，θ是轴角，ω是激励信号频率，E0是激励信号幅度，T 是旋变器转换比。 两路输出信号由轴角的正弦和余弦信号调制。激励信号以及正弦和余弦输出信号的图示如图2所示。正弦信号在90°和270°时具有最大幅度，余弦信号在0°和180°时具有最大幅度。 图2. 旋变器电气信号示意图 旋变器传感器有一组独特的参数，在设计时应予以考虑。最重要的电气参数以及相关的典型规格汇总在表1中。 表1. 旋变器关键参数 电气参数典型范围单位说明 输入电压3–7 V rms 建议施加在旋变器初级绕组R1 – R2的激励信号幅度 输入频率50–20,000 Hz 建议施加在旋变器初级绕组R1 – R2的激励信号频率 转换比0.2–1.0 V/V 初级和次级绕组信号幅度比 输入阻抗100–500 ?旋变器输入阻抗 相移±25 度施加在初级绕组(R1 – R2)上的激励信号和次级绕组(S3 – S1, S2 – S4)上的正弦/余弦信号之间的相移 极点对1–3 每次机械旋转的电气旋转数
数字转换器
数字—模拟转换器（DAC ）原理研究 一．内容描述： D/A 转换器通常是把加权值与二进制码的各比特相对应的电压或者电流，按二进制码进行相加，从而得到模拟信号的方法。产生加权电压和电流的方法有使用负载电阻的方法和使用梯形电阻网络的方法。 二，原理描述 本次实验主要以三位转换器为主要的研究对象。先对其原理进行分析，如下 图所示为建立的电路图： 建立的仿真电路图： 假设输入的数字为D 2D 1D 0=001，即D 0=1时，此时只有一个开关接至电压源，其他的均接地，T 型电阻网络的等效电路： 2 2122 V 0 k Ω1k Ω 1k Ω 2k Ω 2k Ω2k Ω 2k Ω 2V s V s V s
根据戴维南等效电路，每等效一次电压源的值都缩小为原来的一半。下图为其等效电路图的演化过程： =》 =》 由于输出端开路则V0= 32 3 2s V ，同理当输入数字分别为010，100时即D 1， D 2分别单独
接至参考电压源V s ，根据上述方法，可求得D/A 转换器的输出电压分别为 V 0= 32?22s V , V 0=32?2 Vs ,对于任意输入的数字信号D 2D 1D 0， 根据叠加定理，可求得D/A 转换器的输出电压为：V 0= D 0?32?32s V + D 1?32?2 2s V ,+ D 2?32?2 Vs = 32?32 1 ?V D D D )222(001122++s 三 进行仿真实验： 1. 下图为建立的仿真电路图。 首先手动观察V0的值的变化：Di=1:开关接Vs Di=0:开关接地 进行仿真实验得到的结果建立表格得： 二进制数 000 100 101 010 011 001 110 111 电压值（v ） 0 1.0 5.0 2.0 6.0 4.0 3.0 7.0 输出矩形波时的仿真电路图：
数字模拟转换器
数字模拟转换器 DAC 电脑对声音这种信号不能直接处理，先把它转化成电脑能识别的数字信号，就要用到声卡中的DAC（数字/模拟转换），它把声音信号转换成数字信号，要分两步进行，采样和转换。即数／模转装换器，一种将数字信号转换成模拟信号的装置。DAC的位数越高，信号失真就越小。声音也更清晰稳定。DAC格式是英文Digital Audio Compress的简称，是北京豪杰纵横网络技术有限公司（以超级解霸的成功开发而闻名），凭借自己多年积累的音频编码技术，独创自然声学模型，开发出的专业级音频压缩格式，超高音质，并且具有很好的定位能力。传统的音频压缩技术，基于人耳听觉模型，这种理论的依据是在一定的频率附近，大声音压过小声音，从而可以删去小声音；如一声巨响会让你听不到其他声音。事实上，人听不到小的声音，但可以分辨出这个小的声音，细听还是有的。所以DAC创造了自己的自然声学模型，保证了所有声音的分辨感觉。DAC 格式具有以下特点：支持AC-3、DTS同一级别的高质量音频压缩算法；支持频率从22K-1M；支持通道数从1-32通道，包括5.1和7.1；支持16位到32位；每通道独立编码，无干扰、串扰问题；每通道位率为75、100、120、150Kbps
等等。计算效率：采用100MHZ的PDA，完全能够实时解码播放高质量的44KHZ以上音乐，CPU占用50%左右。DAC格式具有以下优势：低码率时DAC压缩的大小与MP3差不多，但声音不发沙，定位感依然存在，与原始无损压缩相比只是会发现截止频率以上的声音有些小差别；中等码率时DAC音质与AC-3差不多，截止频率越过了人耳的范围，从仪器中可以测出；高码率时DAC音质与CD的差别是人耳几乎分辨不出来，只能从仪器中的波形进行比较才能分出差别；DAC的效率绝对不会发沙，因为它不删去频率，它不认为人耳听不到；也不会发闷，因为它不针对低质量的音频进行处理。 标准确定标准的确定要让市场应用说了算DAC在数字家庭中，可以用于建立高质量的电影院级数码音响系统及其处理。由于计算效率高，占用CPU少，DAC还可以支持互联网高质量音频实时传送和编解码的需求。豪杰公司DAC格式的推出，填补国内空白，节约外汇资金，对我国音频产业推动作用不可小视。DAC格式的推广目标就是要使DAC逐步成为音频编码的市场标准之一。“世上本没有路，走的人多了也就成了路”。标准也是这样，用的人多了才能成为标准，市场应用是检验标准成功与否的关键。标准并不唯一，就音频编码来说，MP3、WMA都可以称为市场标
3.8、时间数字转换器TDC
3.8时间数字转换器TDC（Time to Digital Convert） -------高精度短时间间隔测量技术与方法---时间间隔的测量技术，尤其是高精度的时间间隔（皮秒1ps=10E-12s量级）的测量技术意义重大，不论是电信通讯，芯片设计和数字示波器（Digital Oscilloscope）等工程领域，还是原子物理、天文观测等理论研究，以及激光测距、卫星定位等航天军事技术领域都离不开高精度的时间间隔测量技术。 时间间隔测量分辨率和精度与其应用环境有很大关系。在日常生活中，精确到分钟的测时精度已能满足人们的普通需要了，但现代军事、通讯、导航等领域对时间精确度的要求越来越高。1秒的测时误差会导致大海中的舰船偏离航线数百米，1微秒的测时误差会导致航天飞机不能安全返航。 精密时间间隔测量是高精度激光脉冲测距、超声波测距和雷达测距的物理基础。测量波束在测距仪器和被测目标之间往返的时间间隔与距离成正比，测距精度直接由时间间隔测量精度决定。激光测距、雷达测距和超声波测距在军事、航天、航空、冶金等方面都有着广泛应用。军事上对打击目标的精确测距是精确打击的基础，提高时间间隔测量的分辨率，就意味着有效提高制导、引爆的精确度；在航空航天领域，飞行器通过精确测量波束往返所需的时间间隔来进行导航和高度标定等，飞行过程对时间间隔测量精度和实时性要求更为苛刻，实时精确地测量时间间隔，可以保障飞行器的安全飞行。 综上所述，精密时间间隔测量技术在航空、航天、精确制导以及核物理等领域有着广泛的应用，是导航、空间技术、通讯、工业生产、电力等应领域不可缺少的关键技术。精密时间间隔测量对测控技术在工业、国防及学技术的进步方面起到了举足轻重的作用。各学科的发展前沿，对时间、率电子测量技术的发展提出了越来越高的要求，研究微小时间间隔的测量法，进一步提高时间、频率测量分辨率，是当今科技高速发展所亟待解决课题。这方面所取得的新技术及成果，将会产生巨大的经济效益。 3.8.1时间间隔测量方法的分类 时间间隔直接测量方法有脉冲计数法、延迟时间内插法等；间接测量方法有时间电压变换(TDC)、游标时间内插法和脉冲宽度压缩时间内插法等。
【数字大全】1-100的罗马数字及英语数字的写法
内容目录 1、1-100阿拉伯数字和罗马数字对照表 2、1-100带圈的数字 3、1-100英语序数词及四大分类 4、1-100英语基数词 一、1-100阿拉伯数字和罗马数字对照表 1 I 2 II 3 III 4 IV 5 V 6 VI 7 VII 8 VIII 9 IX 10 X 11 XI 12 XII 13 XIII 14 XIV 15 XV 16 XVI 17 XVII 18 XVIII 19 XIX 20 XX 21 XXI 22 XXII 23 XXIII 24 XXIV 25 XXV 26 XXVI 27 XXVII 28 XXVIII 29 XXIX 30 XXX 31 XXXI 32 XXXII 33 XXXII 34 XXXIV 35 XXXV 36 XXXVI
37 XXXVII 38 XXXVIII 39 XXXIX 40 XL 41 XLI 42 XLII 43 XLIII 44 XLIV 45 XLV 46 XLVI 47 XLVII 48 XLVIII 49 XLIX 50 L 51 LI 52 LII 53 LIII 54 LIV 55 LV 56 LVI 57 LVII 58 LVIII 59 LVIX 60 LX 61 LXI 62 LXII 63 LXIII 64 LXIV 65 LXV 66 LXVI 67 LXVII 68 LXVIII 69 LXIX 70 LXX 71 LXXI 72 LXXII 73 LXXIII 74 LXXIV 75 LXXV 76 LXXVI 77 LXXVII 78 LXXVIII 79 LXXIX 80 LXXX 81 LXXXI 82 LXXXII 83 LXXXIII 84 LXXXIV 85 LXXXV 86 LXXXVI 87 LXXXVII 88 LXXXVIII 89 LXXXIX 90 XC 91 XCI 92 XCII 93 XCIII 94 XCIV 95 XCV 96 XCVI 97 XCVII 98 XCVIII 99 XCIX 100 C
用于AD2S1210旋变数字参考信号输出的高电流驱动器
用于AD2S1210旋变数字参考信号输出的高电流驱动器 ADI 时间:2011年06月17日 字体: 大中小 关键词:数字转换器驱动器振荡器运算放大器电路 ADI 电路功能与优势 旋变数字转换器(RDC)广泛用于汽车和工业应用中，用来提供电机轴位置/速度反馈信息。 AD2S1210是一款完整的10位至16位分辨率RDC，片内集成可编程正弦波振荡器，为旋变器提供激励。由于工作环境恶劣，AD2S1210（C级和D级）的额定温度范围为?40°C至+125°C的扩展工业温度范围。 图1所示的高电流驱动器放大AD2S1210的参考振荡器输出并进行电平转换，从而优化与旋变器的接口。该驱动器是一个使用双通道、低噪声、精密运算放大器AD8662和分立互补发射极跟随器输出级的复合放大器。一个类似的驱动器级用于互补激励输出，从而提供一个全差分信号来驱动旋变器初级绕组。AD8662提供8引脚窄体SOIC和8引脚MSOP两种封装，额定温度范围均为?40°C至 +125°C的扩展工业温度范围。 图1. 用于AD2S1210 RDC参考信号输出的高电流缓冲器（原理示意图，未显示 去耦和所有连接）
RDC与旋转传感器配合使用，以便检测电机轴的位置和转速。在这种应用中，旋变器利用正弦波参考信号进行激励。初级绕组上的旋变器激励参考信号被转换为两个正弦差分输出信号：正弦和余弦。正弦和余弦信号的幅度取决于实际的旋变器位置、旋变器转换比和激励信号幅度。 RDC同步采样两个输入信号，以便向数字引擎（即所谓Type II跟踪环路）提供数字化数据。Type II跟踪环路负责计算位置和速度。典型应用电路如图2所示。
阿拉伯数字罗马数字与中国筹
阿拉伯数字 阿拉伯数字 阿拉伯数字（英文：Arabic numerals；Arabic figures），现今国际通用。最初由发明，后由传向欧洲，之后再经欧洲人将其现代化。正因阿拉伯人的传播，成为该种数字最终被国际通用的关键节点，所以人们称其为“阿拉伯数字”。阿拉伯数字由0，1，2，3，4，5，6，7，8，9共10个计数符号组成。采取位值法，高位在左，低位在右，从左往右书写。借助一些简单的（、等），这个系统可以明确的表示所有的。为了表示极大或极小的数字，人们在阿拉伯数字的基础上创造了。 起源 公元500年前后，随着经济、文化以及的兴起和发展，印度次大陆西北部的旁遮普地区的数学一直处于领先地位。天文学家阿叶彼海特在简化数字方面有了新的突破：他把数字记在一个个格子里，如果第一格里有一个符号，比如是一个代表1的圆点，那末第二格里的同样圆点就表示十，而第三格里的圆点就代表一百。这样，不仅是数字符号本身，而且是它们所在的位置次序也同样拥有了重要意义。以后，的学者又引出了作为零的符号。可以这么说，这些符号和表示方法是今天阿拉伯数字的老了。[1]阿拉伯数字应该称为印度数字 公元3世纪，印度的一位科学家巴格达发明了阿拉伯数字。最古的计数目大概至多到3，为了要设想“4”这个数字，就必须把2和2加起来，5是2加2加1，3这个数字是2加1得来的，大概较晚才出现了用手写的五指表示5这个数字和用双手的十指表示10这个数字。这个原则实际也是数学计算的基础。罗马的计数只有到Ⅴ（即5）的数字，Ⅹ（即10）以内的数字则由Ⅴ（5）和其它数字组合起来。Ⅹ是两个Ⅴ的组合，同一根据它与其他数字符号位置关系而具有不同的量。这样就开始有了数字位置的概念，在数学上这个重要的贡献应归于的古代居民，后来古鳊人在这个基础上加
模拟信号到数字信号转换器
K部分模拟信号到数字信号转换器 K.1 摘要 本章介绍了模拟信号到数字信号转换器电路板并包括介绍一个元件分布的丝网印层面。 其电路图可在总电路图集中找到；而元件表可在第七章中找到。模拟信号到数字信号的转换称为“A／D”或A到D转换。A／D转换器位于中心控制组合中。 ———————————————————————————————————————K.2 电路工作基本原理 从模拟输入板来的模拟音频信号进入A／D转换板，在这里信号被转换为12位数字音频信号，此功能由A／D转换集成块完成。其转换的速率为1.2到2.5微秒，主要取决于发射机载波频率。A／D转换过程是与发射载波RF信号同步的，因此PA模块的开关过程是在发射载波RF驱动器过零处进行的。来自A／D转换器的数字音频信号存贮在锁存器中。 锁存器的输出信号送至调制编码板，在编码板上信号被用来打开PA模块。锁存器输出也送入音频信号重现电路和在A／D板上的大台阶同步电路。重现的音频信号送入在控制器板(A38)上的包络误差电路。大台阶同步信号送“Dither”振荡器，其位于模拟信号输入电路板。 下面的说明请参阅模拟信号到数字信号转换电路板的电路图集(图839－7855－177)。 参阅第五章使用维护手册，作为调整和印制板维护操作过程参考。 参阅第四章全系统原理说明，来了解发射机音频和数字音频部分的总体说明和有关框图。 ———————————————————————————————————————K.3 电路说明 K.3.1 转换PA采样为A／D编码脉冲(T1，U29，Q9) 有两路RF采样信号输入到A／D转换器板。一路是RF分配器(A15)来的在J3－1和J3－2上的分配器采样频率输入信号。另一路是从输出合成器来的输出采样频率信号在J8－1和J8－2。作为这个采样的输入网络是一个R－C－L网络，它在525kHz处提供一个固定90°相移。跳转插头P11A－P11B允许不连接这个采样。 PA模块必须在RF驱动信号过零点时进行开关控制过程。在调制信号期间这个时间定位需要稍有移动尤其是对发射机载波频率的低频端，因此射频RF驱动信号和被90°相移的RF 输出其叠加在一起。两个信号矢量在R62迭加。其结果在有调制时输出有约＋／－15°的相移值(在等宽的低端)。 射频RF输入送入宽带环形RF变压器T1的初级绕组。电阻R18和L－C网络及有关器件由针式双列直插开关S1部分选择提供可调整的，频率指定的相移(参阅在第五章中调谐和频率改变操作过程，及有关设置S1的使用维护信息)。 斯密特触发器U12C转换射频RF信号为TTL电平脉冲。二极管CR14和CR15使斯密特触发器的输入信号限制在＋0.7和＋4.3V之间。 K.3.2 频率分配器(U29，Q9) 在TP6的频率输出是RF输入频率(从J3的1脚)，如果跳转插头插入在JP10的5脚和6脚之间。在TP6输出的是RF输入频率的一半如果跳转插头插在1脚和2脚之间。跳转插头插入3脚和4脚之间在TP6输出的是RF输入频率的三分之一。 跳转插头的位置取决于发射机工作频率。请参阅有关A／D转换器的电路图注释或频率