旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊接口電路設計

　　介紹一種基于ISA總線的三路旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊接口電路，該電路已經(jīng)成功應用在某平臺慣導三個姿態(tài)角的測量中，測角速度快，精度高。

　　1 旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊工作原理

　　旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊是電路的重要元器件，根據(jù)需求采用中船重工集團第716所生產(chǎn)的型號為19XSZ2413一S32的19位旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，其測角精度能達到10”。根據(jù)旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊的基本原理生產(chǎn)出的旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊，其內(nèi)部包括粗通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器、精通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器、雙速處理器和三態(tài)鎖存器。粗通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成12位數(shù)字角度，精通道旋轉(zhuǎn)變壓器到數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成14位數(shù)字角度，兩數(shù)字角度量再經(jīng)一個雙速處理器進行硬件實時糾錯處理、粗精組合后，輸出一個19位并行數(shù)字角度量到鎖存器。該模塊內(nèi)部原理框圖如圖1所示。

　　2 硬件設計及分析

　　整個接口電路主要由3部分構(gòu)成：譯碼電路、旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路和脈寬控制電路，接口電路原理框圖如圖2所示。

　　2.1 譯碼電路

　　譯碼電路主要由譯碼芯片SN74HC154組成，用來產(chǎn)生接口電路的端口地址。當ISA總線的地址線SA15～SA10，SA4和SA0為邏輯“O”，SA9～SA7和SA5為邏輯“1”，SA1，SA2，SA3，SA6分別對應SN74HCl54的輸入端A，B，C，D時，選通接口電路，由此知該接口電路的地址范圍為：0x03AO～Ox03AE和0x03EO～0x03EA，其中，0x03EO～Ox03EA分別為讀俯仰、橫滾、航向的低16位和高3位數(shù)字信號，0x03A0和Ox03A8分別為三路同時解除和禁止INH信號，Ox03A2～0x03A6分別為解除俯仰、橫滾、航向的INH信號，0x03AA～Ox03E分別為禁止俯仰、橫滾、航向的INH信號。

　　2.2 旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路

　　三路旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路是整個接口電路的核心，由3個旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊及其外圍控制電路組成。旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊中的兩個重要信號“INH”和“CB”分別控制輸入模擬信號的轉(zhuǎn)換和輸出19位數(shù)字信號的鎖存。INH禁止信號輸入端，內(nèi)部已經(jīng)用上拉電阻接到+5 V，當INH為邏輯“0”，即禁止INH信號時，延遲600 ns后鎖存器內(nèi)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，可讀取數(shù)據(jù);當INH為邏輯“1”，即解除INH信號時，鎖存器內(nèi)數(shù)據(jù)更新，此時禁止讀取數(shù)據(jù)。CB為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)束的檢測信號，當CB為高電平時，表示轉(zhuǎn)換器內(nèi)處于跟蹤轉(zhuǎn)換狀態(tài)，此時數(shù)據(jù)輸出不穩(wěn)定;當CB為低電平時，表示轉(zhuǎn)換器內(nèi)已經(jīng)轉(zhuǎn)換結(jié)束，此時數(shù)據(jù)輸出穩(wěn)定有效，可以讀取。其中一路旋轉(zhuǎn)變壓器/數(shù)字轉(zhuǎn)換模塊控制電路原理框圖如圖3所示。