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基于旋转变压器信号产生电路设计 火控系统定位功能

作者:时间:2013-12-22来源:网络收藏

该旋转信号处理电路模块的主要功能是利用轴角位置测量元件——,控制频率为400 Hz的正弦波信号,经解调处理使相位角与特定电压值相对应,产生出两路相位差为90°的信号,送入系统主控计算机来计算填弹系统的位置,对保证火控系统的正常工作具有重要意义。在此介绍一种采用模拟的方法,利用系统给出的正弦波作为载波信号,与正余弦进行信号调制,将所产生的调制信号送入乘法电路实现正余弦两路信号的解调,再通过滤波、反相比例电路实现其功能,达到使用要求。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/227335.htm

1 方案设计

1.1 基本方案

产品总体设计方案如图1所示:实验中采用标准信号源来模拟系统输入信号,输出频率为400 Hz,峰-峰值为6 V的正弦波做为VCA信号;DSB1和DSB2分别为正余弦的调制信号;OUT1,OUT2为两路输出。

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1.2 电路原理及模块功能

电路原理及模块功能如图2所示。

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1.2.1 电路工作原理概述(以下按余弦进行分析计算)

设正弦输入信号为:

ur=Ursin(ωrt+φ)

式中:Ur为正弦信号的振幅;ωr=2πfc为载波角频率;fc载波频率;φ为初始相位。

DSB信号为:

us=UscosΩsinωct

式中:Ω为旋转角度;Us为信号经旋转变压后的输出幅度。

这两个信号相乘:

基于旋转变压器信号产生电路设计 火控系统定位功能

经低通滤波器的输出,且考虑ωr-ωc=△ωc在低通滤波器频带内,那么:

u0=U0cos(△ωct+φ)cosΩ

可以看出,当载波信号与输入信号同频同相时,即ωr=ωc,φ=0,则:

u0=U0cosΩ

当Ω分别为0°,45°,90°时,余弦输出为U0,0.707U0,0,再利用比例放大控制U0为2.5,同时叠加2.5 V的直流分量,则可得到最终余弦输出为:

输入信号相位为0°,45°,90°;输出信号为5 V,4.26 V,2.5 V。

同样利用正弦信号调制可得到另一路输出信号1.2.2 信号解调电路

电路中对双边DSB信号所进行的解调是极为关键的一步。在产品中经过反复试验,没有选用通用的平衡调制解调器,而是通过采样保持电路(乘法器)实现解调的。

原理组成:信号解调主要由乘法器和低通滤波器组成,其基本组成如图3所示。

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输入信号为:

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