العربية

العربية

تصميم نموذج HSDC 14596 سلسلة عالية الدقة & مرحبا ريل هجين متكامل محلل للخداع الرقمي

تصميم نموذج HSDC 14596 سلسلة عالية الدقة & مرحبا ريل هجين متكامل محلل لتحويل رقمي

الملخص: هذا تصف الورقة خلفية التطوير والمخطط الفني العام للنموذج HSDC 14596 سلسلة محلل إلى محول رقمي تم تطويره بواسطة ECRIM. ال تصميم الدوائر الرئيسية وحل الإنتاج المحلي للرقائق الواجهة الأمامية معالج إشارة ، 64 قطاعًا مولد وظيفي ثنائي القطب VCO والمرحلة التكيف الذاتي يتم تحليل الدوائر بشكل رئيسي يصف بشكل شامل تقنية تصميم الموثوقية لتلبية "التقنية متطلبات المكونات الإلكترونية المستخدمة في مشروع الفضاء المتخصص ”، وكذلك مع نتائج أبحاث العمليات مثل اللحام بالرقائق والتحكم في الغلاف الجوي الداخلي و Au-Al الترابط.

الكلمات الرئيسية: دقة 16 بت ، مولد وظيفة القطاع ، VCO ثنائي القطب ، طور تكيف ذاتي


1. ريزولفر نظرة عامة على المحولات الرقمية

ال HSDC14596 سلسلة عالية الدقة ، hi-rel محلل إلى المحولات الرقمية فئة عالية الدقة ، عالية الارتباط ، صغيرة الحجم ، منخفضة الطاقة هجين متكامل إلكترونيات. ال وظيفة الجهاز في نظام الملاحة بالقصور الذاتي للنظام الأساسي هي تحويل خرج إشارة الزاوية التناظرية بواسطة الجهاز المتزامن أو المحلل إلى أ 16 بت إخراج الأسماك الرقمية الثنائية المتوازية ، بحيث يمكن للكمبيوتر قياس المعلمات الفيزيائية مثل الزاوية والإزاحة ، وإدراك النظام والوصول إلى الهدف ال يظهر الرسم التخطيطي لنظام تطبيق الجهاز في الشكل

1:


الشكل 1 محلل إلى مخطط كتلة تطبيق المحول الرقمي

محلل إلى المحول الرقمي هو المكون الرئيسي لـ التناظرية إلى الرقمية التحويل في النظام الأساسي المؤازر بالقصور الذاتي. تؤثر مؤشراته الفنية بشكل مباشر على أداء النظام ، وخاصة المنتج مع 16 بت الدقة ، 1.3 نقطة دقة التحويل و RIPCLK صفر إشارة الإخراج ، BT خرج إشارة الكشف عن الخطأ ، وبحد أقصى 60 درجة تكيفية وظيفة. ال لطالما اعتمدت الوحدات العسكرية المحلية على منتجات ddc المستوردة ، والدورة والسعر مقيدان.

هذا اجتاز المشروع HSDC14596 سلسلة عالية الدقة و hi-rel تقنية محول زاوية عمود الدوران المتكاملة الهجينة ، وقد اخترقت وأتقنت التقنيات الرئيسية مثل مولد الوظيفة ، المذبذب والمرحلة التكيف الذاتي. في الوقت نفسه ، تتبنى الدائرة تصميم شريحة أساسية مستقلة لتحقيق هدف توطين المنتجات. بالإضافة إلى مع تطبيق ECRIM لحام رقاقات ، تحكم بالجو الداخلى ، الترابط ونتائج البحث التكنولوجي الأخرى في عملية تصنيع هذا المنتج ، درجة جودة هذا وصل نوع المنتج إلى K1 المستوى ، الذي يمكن أن تلبي "مكونات إلكترونية هندسية خاصة بالفضاء." المهارات المتطلبات ".

2. محلل إلى الخطة الشاملة للمحولات الرقمية

هذا يتبنى المشروع مبدأ تصميم دائرة تحويل زاوية عمود الدوران من نوع تتبع الأداء كتصميم شامل لتصميم الطوافة الكهربائية ، ولديه القدرة على تحقيق قدرة التتبع التلقائي الرقمي عالية السرعة والدقة لمحاكاة الإدخال الأسماك. من الناحية النظرية ، يتمتع المحول بأداء مسار ثابت وديناميكي جيد ، ومضاد للتشويش والتكيف البيئي ال يظهر مخطط كتلة الدائرة في الشكل 2:


الشكل 2 مخطط كتلة HSD14596 سلسلة المحول

3. محلل إلى التقنيات الرئيسية للمحولات الرقمية

3.1 محلل إلى محولات رقمية الواجهة الأمامية تصميم دائرة معالجة الإشارات

هذا يتكون الجزء من محول سكوت إلكتروني أو مضخم عزل ، والذي لعزل الزاوية التناظرية للإدخال وتحويلها إلى إشارتان متعامدتان بدقة مقابل وإشارات Vc ، وتحويل إشارة الإثارة في الوقت نفسه إلى أ المرحلة التحكم في المعالجة ال الواجهة يجب أن تحتوي دائرة معالجة الإشارات على وضع مشترك كبير نسبة الرفض لاستيعاب مدخلات إشارات التيار المتردد مثل 11.8 فولت و 26 فولت و 115 فولت. في نفس الوقت ، لضمان الدقة العالية للمحول ، تغطية مقابل و Vc يجب أن تكون الإشارات مطابقة. ال يجب أن يكون الخطأ الناجم عن عدم التطابق أقل من 0.33. ال يتم وصف مبادئ وأساليب التصميم على النحو التالي:

آلة متزامنة إشارة: V (S3-S1) = Vsinθsinωt

V (S1-S2) = Vsin (θ-120 درجة) سينت

V (S2-S3) = Vsin (θ-240 درجة) سينت

(V = KVm ؛ Vm هو مدخلات الجهد المرجعي المتزامن للآلة ، k هو المدخلات المرجعية للماكينة المتزامنة والجهد الناتج للإشارة النسبة)

ال يكون تصميم الدوائر كما يلي:

متى: V (S2-S3) = Vsin (θ-240 درجة) سينت

= V (sinθcos240 ° - cosθsin240 °) sint

= V (-sinθcos60 ° + cosθsin60 °) sint

= الخامس ( cosθ- sinθ) sint

إذن: V (S2-S3) + V (S3-S1)

= الخامس ( cosθ- sinθ + sin) sinωt

= ت cosθsinωt

ال دارة التصميم على النحو التالي:


الشكل 3 التخطيطي سكوت الإلكترونية

R1 = R2 = R3 ; R4 = R5 = R6 ; R7 = (1+) R8 ; R9 = R10

متاح: VS = Vsinθsinωt

VC = Vcosθsinωt

عن المحلل إشارة: V (S3-S1) = Vsinθsinωt

V (S2-S4) = Vcosθsinωt

ال تم تصميم الدائرة كمضخم تفاضلي هيكل.

لضمان دقة تحويل الدائرة ، المقاوم R1 ~ R9 تتبنى ECRIM's تصميم عملية شبكة المقاوم للأغشية الرقيقة ، ويجب أن تكون الدقة النسبية لزوج المقاوم ≤0.01@. ال تستوفي شهادة الاستخدام الفعلي متطلبات المؤشر

3.2 محلل لمحولات رقمية 64 قطاع تصميم دائرة مولد وظيفة

ال دائرة مولد وظيفة القطاع هي المفتاح لضمان دقة عالية تحويل المنتجات. هذا صمم المشروع 64 قطاعًا مولد دالة ، وطريقة التقريب الخطي تُستخدم مباشرة في القطاع. ال الأسلوب ذو دقة نظرية عالية والخطأ النظري 5 ثوان.

ال مفتاح هذا التصميم هو تشكيل 64 جزء حد وظيفة. ال تم وصف مبادئ وأساليب التصميم أدناه.

ال التعبير الأساسي لوظيفة القطاع هو:

(1) VK = VOsin (θ - K × 11.25 °) خطيئة (ωt + α)

ال التعبير المبسط التالي هو sin (θ - K × 11.25 °) , 其中 K∈ {0,31}

وفقًا للدالة المثلثية العلاقة:

(2) sinA + sinB = 2sin (A + B) / 2 • كوس (أ-ب) / 2

ثم تكون طريقة إنشاء الوظيفة كما يلي:

ال إشارة إدخال دالة القطاع هي:

VS = Vosinθsin (ωt + α) (3)

VC = Vocosθsin (ωt + α (4)

(المبسط التعبير هو sinθ 、 cosθ)

sin تم إنشاؤه بواسطة العاكس:

-sinθ , ذلك هو sin (θ - 180 °) = الخطيئة (θ - 11.25 درجة × 16)

-cosθ , ذلك هو sin (θ - 90 °) = الخطيئة (θ - 11.25 درجة × 8)

ال يستخدم adder لتشكيل دالة قطاعية ، وتظهر الدائرة القطاعية في الشكل 4.


الشكل 4 دائرة القطاع

إذا أ = sinθ ، ب = الخطيئة (θ - 180 درجة) ، تصنع دائرة الإدخال R2 / R1 = 1 / كوس 45 درجة -1 , R3 = R4

ثم sin (θ - 11.25 ° × 4 يمكن يمكن الحصول عليها من الطرف c .

إذا أ = الخطيئة (θ - 45 درجة) , ب = الخطيئة (θ - 90 درجة) ، تصنع دائرة الدخل R2 / R1 = 1 / كوس 22.5 درجة ,1 , R3 = R4

ثم sin (θ - 11.25 ° × 6 يمكن يمكن الحصول عليها من الطرف c

عن طريق القياس ، مخطط كتلة 32 طبقة وظيفة تقسيم الحدود تتشكل دارة دالة القطاع عن طريق التتالي المتبادل داخل وظيفة القطاع الدائرة.


الشكل 5 مخطط كتلة لوظيفة الكتلة

هذا يتكون جزء من الدائرة من شبكة مقاومة دقيقة ، ومجموعة تبديل تناظرية والعديد من مكبرات الصوت التشغيلية.

ال يتم تنفيذ دارة منطق التحكم في القطاع مع كود زاوي مناظر (ثنائي رقم) من خمسة أرقام كمنطق قوي لصفيف التبديل التمثيلي المطلوب بواسطة وظيفة القطاع الدائرة. ال تتكون دائرة منطق التحكم في القطاع من اثنين أربعة اختيارات مفاتيح تناظرية ، خمسة اختيارين المفاتيح التناظرية ووحدة التحكم في الكود المنطقي ، وهي مصممة كشريحة مخصصة لمجموعة التبديل التناظرية ، كما هو موضح في الشكل 6


الشكل 6 مجموعة التبديل التناظرية

3.3 محلل إلى تصميم دائرة تشكيل خطأ المحولات الرقمية

بعد إنشاء جهد وظيفة الحدود ، يتم ضربه في الكود الأصلي ومكمل الزاوية الرقمية في القطاع ، ثم يتم جمعه لتشكيل جهد خطأ Δ. ال يمكن تصميم الدائرة كرقاقة مخصصة لـ R-2R 10 بت مكمل أصلي لضربات DAC. يمكن تحقيق تحويل دارة آخر مع للأغراض العامة DAC.

معروف سابقًا: △ الخامس = [A2 الخطيئة (θ-A1-φ0) + A2 补 sin (θ-A1)]

اسمحوا sin (θ-A1-φ0) = X ; sin (θ-A1) = Y

ثم △ V = A2X + A2 补 Y

= A2X + (1-A2) Y

= (X-Y) A2 + ص

لذلك ، يمكن الحصول على دارة التصميم كما هو موضح في الشكل 7:


شكل 7 خطأ الجهد تشكيل الدائرة

ال المقاومات المستخدمة في مولد وظيفة القطاع بأكمله و تشكيل الأخطاء تم تصميم الدوائر باستخدام عملية شبكة مقاومة من الأغشية الرقيقة لضمان دقة تحويل المنتج

3.4 محلل إلى المحولات الرقمية تصميم دائرة مذبذب الجهد ثنائي القطب

إلى يفي بالمتطلبات الفنية لـ ± 10V السرعة الزاوية VEL خرج الجهد عند ± 2.5 rpm ، يجب تصميم مذبذب ثنائي القطب يتم التحكم فيه بالجهد لتلبية المواصفات.

ال يعتمد تصميم مذبذب التحكم في الجهد على مبدأ طريقة الشارع المسطح للشحن ، أي أن الشحنة تساوي شحنة التفريغ في وقت التفريغ T1 في دورة تذبذب واحدة الوقت. ال يتم إنشاء شحنة التفريغ بواسطة مصدر التيار الثابت الداخلي I ، ووقت التفريغ T1 تم إنشاؤه بواسطة monostable دارة التوقيت ، ويتولد تيار الشحن بواسطة نسبة جهد الدخل v إلى مقاومة الدخل Ri. هيا بنا انظر إلى الشكل 8:


الشكل 8 تكامل التخطيطي

لأن:

لذا فإن تردد التذبذب للمتكامل F =

يمكن ملاحظة أن متى T1 و I1 هي قيم ثابتة ، تتناسب f مع Vi.

ال تتكون دائرة مذبذب ذات جهد ثنائي القطب من مقارن نافذة جهد عتبة ، مزدوج واحد ثابت الدارة والتباطؤ دارة. ال الجهد المقارنة يولد حافة هبوط تثير طلقة واحدة دارة لتوليد نبضة مشغولة ونبض مزلاج god ؛ لقطة واحدة يمكن أن تستقبل الدائرة إشارة تثبيط مساعدة خارجية INHIBIT ، مما يحظر توليد النبض التباطؤ المقارنة ينشئ DIR مستوى منطقيًا ، وعنصر التحكم 16 The عد اتجاه البت القابل للانعكاس العداد. هذا تم تصميم الدائرة كرقاقة مخصصة للتحكم في الجهد المذبذبات.

من أجل ضمان خطية عالية لـ V / F التحويل ، تتطلب مقاومة وسعة المُدمج درجة حرارة صغيرة انجراف.

3.5 محلل إلى المحولات الرقمية تصميم الدوائر التكيفية ذات النطاق العريض

ال الدائرة التكيفية الطورية هي دائرة رئيسية لضمان دقة التتبع الديناميكي للمنتج متى هناك حالة تحول طور بين الإشارة والمرجع بالإشارة إلى البيانات الأجنبية ، فإن مخطط تصميم الدائرة هو: تولد الإشارة المرجعية إشارة تبديل مع نفس المرحلة ، وإشارة الإدخال نفسها يولد نبضة تحكم ، ويتحكم في إنزياح الطور لإشارة التبديل ، ويولد أخيرًا اكتشاف طور إشارة في المرحلة مع الإدخال إشارة.

منذ إشارات الجيب أو جيب التمام الناتجة عن الواجهة تحويل سكوت له سعة صغيرة و لا يمكن يفي بجهد عتبة الإدخال المطلوب للمقارنة انعكاس الخرج ، دارة الجمع لإشارات الجيب وجيب التمام يجب أن تكون مصممة لضمان الإخراج السعة. القيمة.

معروف سابقًا: VS = Vsinθsinωt

VC = Vcosθsinωt

متاح: VS + VC = V (sinθ + cosθ) سينت

= فسين (θ + 45 درجة) sint

لذلك ، سعة إشارة أكبر عند sinωt ≠ 0 تم الحصول عليها.

إلى تصميم هذا في الدائرة الكهربية ، يجب جمع إشارات إشارات الجيب وجيب التمام في الربع الأول من خلال البتتين المرتفعتين من الشفرة الرقمية الناتجة بناءً على قطبية إشارات الجيب وجيب التمام.

من أجل تحسين عرض النطاق الترددي العامل للدائرة التكيفية للطور ، من الضروري تصميم إشارة مرجعية 90 درجة دارة تحويل الطور مع نطاق تردد 50 ~ 2600 هرتز. ال يتم إرسال الإخراج إلى نهاية الإدخال في d flip-flop ، و النبض الصفري يتم إنشاء التحكم بواسطة الإشارة نفسها لتوليد إشارة تبديل الطور الصحيحة. هنا شكل 9:


الشكل 9 مخطط كتلة الدائرة التكيفية ذات النطاق العريض

3.6 محلل لخطأ المحولات الرقمية التشخيص الذاتي تصميم الدوائر

هذا تستخدم الدائرة لاكتشاف أخطاء الخطوط الداخلية والخارجية في منتج المحول ولإخراج إشارة بت (نشط منخفض). إذا المدعوم خارجيًا خط إشارة الجهاز المتزامن أو خط إشارة الإثارة معطل ، أو فشل مكون في الدائرة الداخلية ، لا يمكن للمحول تتبع تغيير زاوية الإدخال التناظرية بشكل طبيعي.

ال تم تصميم الدائرة لأخذ خطأ التيار المتردد المضخم ، وبعد الموجة الكاملة التصحيح والتصفية ، يتم إرساله إلى نهاية إدخال Schmitt العاكس 54LS14 ، والإخراج هو الخطأ المطلوب التشخيص الذاتي موجه.

لذلك ، سعة إشارة أكبر عند sint0 تم الحصول عليها.

ال تصميم الدائرة هو:

متى عادةً ما يتم تعقب المحول ضمن نطاق الدقة ، 1LSB خطأ التيار المتردد هو:

△ V =

متى القيمة الفعالة لـ vs هي 2V؛ كسب الخطأ هو K = 136 ؛ الوضع هو RA = 10.2 ؛ متى ن = 16

ΔV = 136 × 2 × 10.2 × = 260mV

بعد الموجة الكاملة التصحيح والتصفية ، خطأ dc لـ 1SB هو: = 234 م

متى المحول يصل خطأ التتبع غير الطبيعي إلى 60 LSBs ، وخطأ التيار المستمر هو 1.4 فولت ، وهو ما يصل إلى جهد العتبة الموجبة لـ Schmitt العاكس 54LS14 ، ويتسبب في قلب مستوى الإخراج متى خطأ dc أقل من 0.9V ، عند عتبة الجهد ، يعود الخرج إلى مستوى عالٍ ، بحيث يكون هذا البت مرتفعًا عندما عادةً ما يتم تعقب الطاقة ، ويكون البت منخفضًا عند التتبع ليس عادي.

3.7 محلل إلى المحولات الرقمية معالجة بحث تكنولوجيا الموثوقية

وفقا للمتطلبات الفنية للمكونات الإلكترونية للمشاريع الخاصة بالفضاء الجوي ، من أجل تحقيق K1 درجة الجودة ، تكنولوجيا منتج هذا حقق المشروع نتائج البحث التالية:

3.7.1 محلل إلى بحوث عملية لحام رقاقة المحولات الرقمية

وفقًا لمتطلبات حظر استخدام رقائق الترابط اللاصقة الموصلة في المشروع الخاص بالفضاء ، أجرى المشروع بحثًا حول عملية لحام الرقائق المقابلة ، بما في ذلك عملية اللحام بالفراغ وعملية اللحام سهلة الانصهار وغيرها من الأبحاث التقنية ، بدلاً من استخدام رقاقة ربط لاصقة موصلة عملية

3.7.2 البحث عن محلل إلى المحولات الرقمية تكنولوجيا التحكم في الغلاف الجوي الداخلي للمنتجات

وفقًا لمتطلبات معيار المكونات الإلكترونية الهندسية الخاصة بالفضاء ، يكون التحكم في الغلاف الجوي الداخلي لمنتج الدوائر المتكاملة الهجينة أكثر صرامة المستوى H المتطلبات. لا يتم تحسين متطلبات محتوى بخار الماء فحسب ، بل يتم أيضًا تحسين محتوى الأكسجين والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون المخلفات العضوية والغازات الأخرى محدد. ال أجرى المشروع بحثًا ذا صلة حول آلية التكوين وعملية التحكم في الأجواء الضارة ، وحل مشكلة التحكم في الغلاف الجوي الداخلي بشكل فعال.

3.7.3 دراسة على محلل إلى محولات رقمية ألومنيوم ذهبي عملية الترابط

وفقًا للمتطلبات القياسية للمكونات الإلكترونية الهندسية الخاصة بالفضاء ، أجرى المشروع بحثًا عن الألومنيوم الذهب تقنية الربط ، اجتازت متطلبات التقييم 300 درجة مئوية ، 24 ساعة وطويلة الحياة. بعد الاختبار السفلي ، شرط الترابط الحالي يلبي هذا المتطلبات.

4. الخلاصة

ال HSDC14596 سلسلة عالية الدقة و hi-rel هجين محلل إلى محولات رقمية تم تطويرها بواسطة this تم تصميم المشروع وتصنيعه بواسطة تقنية الرقاقة المستقلة. ال وصلت المنتجات إلى المؤشرات الفنية للمنتجات المماثلة لشركة ddc للولايات المتحدة وحققت التوطين ، و PIN-T0-PIN هو متوافق ؛ لديه وظائف منع ثابت الإخراج ، تمكين الإخراج ، RIFCLK خرج إشارة صفري ، خرج إشارة اكتشاف خطأ البت ، ووظيفة زاوية تحول الطور التكيفي بين الإشارة والمرجع بحد أقصى 60 درجة ؛ تصل جودة المنتج إلى المواصفات العامة للدوائر المتكاملة الهجينة مع GB2438-2002 متطلبات التقييم ، وتلبية "المتطلبات الفنية للمكونات الإلكترونية الهندسية الخاصة الخاصة بالفضاء

المراجع:

(1) الدليل المرجعي لمحول البيانات I [M]. شركة أجهزة البيانات ، 1999

(2) سينكرو / محلل كتيب التحويل [م]. شركة أجهزة البيانات 2009 ،

(3) دقة متغيرة محلل إلى رقمي محول AD2S83 البيانات دليل [م]. الأجهزة التناظرية ، شركة 2000

(4) بويز g S و ed synchro و محلل تحويل [Z] نوروود ، MA: تناظري الاجهزة 1980.

(5) مبدأ التحكم الآلي ، Yu تشنغبو تشانغ ليان وآخرون ال.، بكين: تسينغهوا مطبعة الجامعة ، 2006

(6) دليل تقني لتطبيق مكبر الصوت التشغيلي ، 2009wtmg ، إلخ ، تشانغ ليفنغ ، تشانغ دينغ ، إلخ. بكين: الشعب مطبعة البريد والاتصالات ، 2009.1

(7) "الإشارة ونظرية النظام والأساليب والتطبيقات" شو شوشي

ارسل رسالة
ارسل رسالة
إذا أنت مهتمون بمنتجاتنا ويريدون معرفة المزيد من التفاصيل ، يرجى ترك رسالة هنا ، وسنقوم بالرد عليك بأسرع ما نستطيع.

الصفحة الرئيسية

منتجات

حول

اتصل