[发明专利]一种数字角度转换器实现方法及其数字角度转换电路

说明书

技术领域

本发明属于计算机应用技术领域，具体涉及一种数字角度转换器实现方法及其数字角度转换电路。

背景技术

传统的角度转换电路都是通过专业的DRC芯片来实现的，而这些专业芯片，价格昂贵而且基本都是由国外进口，如AD的AD2S65/66，DRC1745/1746等。这些芯片都是混合封装电路，价格昂贵且受制于国外，停产、禁运等不利因素，会影响原先的设计，甚至导致需要新的DRC设计方法来实现。现有的数字角度转化电路通常都是通过一个核心数字角度芯片来实现，成本高昂，不易购买的局面；而且目前有一些采用高精度DA来搭建的角度转换电路的技术，实现起来成本也是较为高昂，不易实施。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种数字角度转换电路，其结构简单，成本低廉，输出可靠。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种数字角度转换电路，其特征在于，包括一个正余弦基准发生电路、角度解析与转换电路和信号放大电路，信号放大电路包括信号放大器；

所述的角度解析与转换电路包括一个MCU、两个数字电位器和两个运算放大器；MCU用于接收和解析外部指令信号，通过依次连接的一个数字电位器和一个运算放大器实现正弦信号输出，并通过依次连接的另一个数字电位器和另一个运算放大器实现余弦信号的输出；

所述的正余弦基准发生电路分别为两个运算放大器提供运算基准；

所述的信号放大器的输入端分别对应连接在两个运算放大器的输出端，用于对正选信号和余弦信号进行放大输出。

优选的，所述的两个运算放大器的反相输入端接地，同相输入端分别接正余弦基准发生电路的参考输出端。

优选的，所述的数字电位器的W端连接运算放大器的反相输入端，A端连接运算放大器的输出端，串行数据线与MCU的串行数据线相连。

优选的，所述的正余弦基准发生电路包括一个晶体、一个分频器、一个带通滤波器和一个移相电路；分频器的时钟端连接晶体两端，分频器的输出端连接带通滤波器的输入端；带通滤波器输出正弦信号，连接到对应正弦信号输出的运放放大器的反相输入端，同时连接到移相电路的输入端；移相电路输出余弦信号，连接到对应余弦信号输出的运算放大器的反相输入端。

优选的，所述的MCU由单片机和复位电路构成，所述的运算放大器采用AD7684，所述的数字电位器采用AD5270，所述的分频器采用CD74HC4060E，所述的带通滤波器采用UAF42。

本发明还提供一种数字角度转换器实现方法，操作简单，实施方便。

一种数字角度转换器的实现方法，其特征在于，实现步骤如下：

当有外部指令信号写入MCU的寄存器时，MCU解析指令信号中的角度值θ，将角度值θ转换成正弦和余弦对应的运放增益数字量，运放增益数字量的最大值1对应角度数据的正满刻度，运放增益数字量的-1对应角度数据的负满刻度；

MCU将解析出的角度数据分别送入两个数字电位器中，通过改变运算放大器的增益来实现这个角度值θ与对应的正弦和余弦模拟量的转换，转换后的正弦信号和余弦信号分别经信号放大电路中对应的信号放大器放大后输出。

优选的，所述的运算放大器的增益的改变由对应的数字电位器提供。

优选的，所述的运算放大器的增益计算公式为：其中，D为对应的数字电位器接收到的角度数据的码，K为对应的数字电位器能够提供的增益种类数量，R_AW和R为运算放大器的阻值常数。

优选的，所述的运算放大器的反相输入端输入有正余弦基准发生电路提供的正选基准信号和余弦基准信号。

优选的，所述的正余弦基准发生电路通过依次连接的晶体、分屏器和带通滤波器产生正弦基准信号，通过连接在带通滤波器上的移相电路产生余弦基准信号。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明数字角度转换电路，采用的芯片，器件等均为常用芯片，所以便于采购实现，由于高精度的正余弦基准信号发生电路和角度解析与转换电路的存在，完全满足用户的需要，并且大大的保证了最终的信号输出的可靠性。

本发明数字角度转换器实现方法，通过正余弦基准发生电路和角度解析与转换电路来转换当前的角度参量，先通过MCU将角度值转换成对应的数字量，再通过对可编程增益运放电路中数字电位器线位的调节，来实现任意角度值数字量对应模拟量的转换并最终按用户需求放大输出，操作简单，可以较为便捷的实现数字角度值的转换。

附图说明

图1为本发明所述的电路结构框图。