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四川大学硕士学位论文可变分辨率自整角机/旋转变压器-数字转换器设计姓名:张孝坤申请学位级别:硕士专业:微电子学与固体电子学指导教师:伍登学20060520四川大学硕士学位论文可变分辨率自整角机/旋转变压器一数字转换器设计微电子学与固体电子学专业研究生张孝坤指导教师伍登学近年来,测角传感器自整角机和旋转变压器已广泛地应用于现代运动控制系统中,如交流伺服系统、数控机床、机器人技术等等。
随着数字信号处理技术的发展,这类系统由以硬件模拟电子器件为主转向采用数字电路、微处理器、数字信号处理器,逐步实现了全数字化。
在这类闭环控制系统工作过程中,需要高精度的数字位置和速度信号输入至数字处理系统中实现对电机转矩、速度及位置的高精度控制,自整角机/旋转变压器一数字转换器作为传感器与数字处理系统的接口,能够根据传感器输出模拟位置信号的频率和转速,提供高精度的数字角度信号以及数字或模拟转速信号,并以其小尺寸、低成本、高性能的特点得到了越来越广泛的应用。
论文设计的自整角机/旋转变压器一数字转换器采用比例跟踪转换技术,具有高的噪声抑制能力,10、12、14和16位四种可调分辨率,并能提供高精度的模拟速率信号,在10位分辨率下最大跟踪率为1040rps,用户可以根据外围. 电路来选择其动态性能。
根据不同系统的要求,该转换器能够应用于如直流或交流伺服系统、轴角控制等运动控制系统中。
论文的主要工作包括:①、在研究了传统的几种自整角机/旋转变压器转一数字转换器基本原理的基础上,根据其优缺点提出了对于跟踪转换器性能的要求以及实现的难点;②、跟踪转换器系统级数学模型的建立以及外围电路的设计,根据转换器整体性能的要求确定主要功能模块比例乘法器、相敏检测器、积分器以及压控振荡器的性能指标:③、跟踪转换器电路设计与仿真,根据系统性能的要求设计了低噪声运算放大四川大学硕士学位论文器、高精度比例乘法器以及高线性度压控振荡器,并在0.8岬40V高压BiCMOS 仿真模型下经过了详细的功能和性能验证;④、跟踪转换器版图设计与验证,合理的进行版图布局布线的规划,充分考虑了模拟、数字信号之间的隔离以及噪声源的隔离,实现版图面积最小化和性能最优化的目标,并经过了完全的DRC(设计规则检查以及LVS(版图、电路. 图一致性检查验证,版图面积:5mmX 6mm。
自整角机数字转换器的设计与实现的开题报告一、研究背景与意义随着数字电子技术的快速发展，在工业、军事、医疗、通信等领域，数字系统已经成为不可或缺的基础设施。
在数字电子系统中，数字信号处理与转换是其中的重要工作之一。
在数字信号转换中，由于信号的物理特性与实际处理需求的不同，需要进行数字信号的整型处理，例如将模拟信号通过采样与量化转换为数字信号，或将数字信号进行整型处理，使其更好地满足实际需求。
因此，数字转换器成为数字信号处理平台中不可或缺的组成部分。
在数字信号处理中，整型处理包含整数变换和角度变换两种。
其中的角度变换被广泛应用于功率电子、电气控制等领域。
自整角机（QMC）是一种基于角度变换的数字转换器，被广泛应用于工业控制、数控系统、位移测量等领域。
QMC可以将输入信号的正弦值和余弦值转换为其相应的幅值和相位，并用二进制数字输出。
该项目的研究背景是基于自整角机的数字信号整型处理，旨在深入研究数字信号处理技术，掌握数字转换器的设计与实现方法，进一步提升数字电路设计与制造的能力。
二、研究内容和目标本项目的主要研究内容为：1. 自整角机的数字转换原理和工作方式的分析与研究自整角机是一种基于坐标旋转的数字信号处理方法。
该研究将重点探究自整角机的数字信号处理原理和工作方式，了解自整角机的基本结构和各个模块的功能。
2. 自整角机数字转换器的设计与模拟仿真在了解自整角机的数字信号处理原理的基础上，结合Verilog语言进行数字转换器的设计，实现数字信号在FPGA上的整型处理。
通过模拟仿真，考查数字转换器的电路结构和性能参数，确保设计的正确、可行性和可靠性。
3. 自整角机数字转换器的PCB设计与制造在数字信号处理器的设计完成后，进行PCB电路板的绘制和电路优化，实现电路的轻便化和紧凑化。
完成后，进行电路板制造和调试，进一步完善数字转换器的性能和稳定性。
本项目主要实现的目标为：1. 掌握数字信号处理技术，深入了解自整角机的数字信号处理原理和工作方式2. 熟练使用Verilog语言进行数字转换器的设计与仿真，验证电路结构和性能参数3. 熟练掌握PCB设计工具的使用方法，绘制并制作可用的电路板三、拟采用的研究方法本项目主要采用的研究方法如下：1. 理论分析法通过文献资料和网络信息的搜集，理论分析自整角机的数字信号处理原理。
自整角机数字转换器的设计与实现的开题报告一、研究背景和意义随着科技的不断发展，人们对高精度、高速度的计算需求越来越迫切。
而整角机，在很多领域中都有很重要的作用，比如控制系统、信号处理、图像处理等等。
整角机的设计通常需要使用数字转换器来将模拟信号转换成数字信号进行处理。
因此，数字转换器是整角机设计的重要组成部分。
本课题的主要目的是设计和实现一种高精度、高速度的数字转换器，用于整角机的设计和实现。
本设计旨在通过研究不同的数字转换器设计方法和实现方案，选取合适的方案进行实现，从而实现数字转换器的高效运转，使整角机在各种应用中都具有更好的性能。
二、研究内容和方法1.研究数字转换器的理论基础：了解数字转换器的基本原理、分类、ADC/DAC转换过程等相关知识，对数字转换器的性能参数进行分析。
2.选取数字转换器设计方案：根据数字转换器不同的应用场景和性能要求，结合前期的研究，选择合适的数字转换器设计方案。
3.设计数字转换器：实现所选方案的数字转换器的具体设计，包括采用的电路、物理实现和调试过程。
4.测试和评估：进行数字转换器的性能测试和评估，包括精度、速度、功耗等方面的测试。
根据测试结果进一步优化数字转换器的设计。
三、预期成果和意义1.提高整角机的性能：实现一个高精度、高速度的数字转换器，可以提高整角机的性能，满足不同应用领域的需求。
2.掌握数字转换器的设计方法：通过本课题的研究和实践，可以掌握数字转换器的设计方法，对数字信号处理、数据转换等方面的研究具有较高的技能。
3.拓展应用场景：本课题的研究成果可以应用在控制系统、信号处理、图像处理等领域，为科技发展和社会进步做出贡献。
