摘要：介紹了一種在火控系統應用中用來(lái)確認填彈部位的位置具有定位功能的電路。該電路具體為利用軸角位置測量元件即旋轉變壓器，控制400 Hz頻率的正弦波信號，經(jīng)調制處理使其相位角與一定的直流電壓值相對應，從而產(chǎn)生出兩路相位差為90°的正弦信號。采用模擬電路進(jìn)行了模塊化設計，并對其原理進(jìn)行了詳細的敘述。實(shí)際產(chǎn)品經(jīng)與整機系統聯(lián)試，滿(mǎn)足現場(chǎng)使用要求。該電路具有轉換精度高，電路簡(jiǎn)潔實(shí)用，使用溫度范圍寬的特點(diǎn)，可廣泛應用于多個(gè)相關(guān)領(lǐng)域。
關(guān)鍵詞：正弦波信號；旋轉信號；旋轉變壓器；模擬電路
0 引言
該旋轉信號處理電路模塊的主要功能是利用軸角位置測量元件——旋轉變壓器，控制頻率為400 Hz的正弦波信號，經(jīng)解調處理使相位角與特定電壓值相對應，產(chǎn)生出兩路相位差為90°的信號，送入系統主控計算機來(lái)計算填彈系統的位置，對保證火控系統的正常工作具有重要意義。在此介紹一種采用模擬電路設計的方法，利用系統給出的正弦波作為載波信號，與正余弦旋轉變壓器進(jìn)行信號調制，將所產(chǎn)生的調制信號送入乘法電路實(shí)現正余弦兩路信號的解調，再通過(guò)濾波、反相比例電路實(shí)現其功能，達到使用要求。
1 方案設計
1．1 基本方案
產(chǎn)品總體設計方案如圖1所示：實(shí)驗中采用標準信號源來(lái)模擬系統輸入信號，輸出頻率為400 Hz，峰-峰值為6 V的正弦波做為VCA信號；DSB1和DSB2分別為正余弦的調制信號；OUT1，OUT2為兩路輸出。
1．2 電路原理及模塊功能
電路原理及模塊功能如圖2所示。
1．2．1 電路工作原理概述(以下按余弦進(jìn)行分析計算)
設正弦輸入信號為：
ur=Ursin(ωrt+φ)
式中：Ur為正弦信號的振幅；ωr=2πfc為載波角頻率；fc載波頻率；φ為初始相位。
DSB信號為：
us=UscosΩsinωct
式中：Ω為旋轉變壓器旋轉角度；Us為信號經(jīng)旋轉變壓后的輸出幅度。
這兩個(gè)信號相乘：
輸入信號為：
電路的輸出電壓與兩個(gè)輸入電壓之差成正比，實(shí)現了差動(dòng)比例運算。在輸入信號不變的條件下，調節電阻R3和R4可改變輸出信號的幅值和電位，在實(shí)際電路中使用了兩個(gè)精密電位器，使電路調整更為方便。
2 測試驗證及結果
VCA信號為：
ur=Ursinωct
式中：Ur為正弦信號的振幅；ωc=2πfc為載波角頻率，fc為載波頻率。
經(jīng)旋轉變壓器調制后，得到雙邊帶調幅信號，有：
由模擬驗證得知，該設計達到了預定目標。實(shí)際測試結果如表1所示。
在該項目的研制過(guò)程中，項目組與用戶(hù)經(jīng)常溝通，一起聯(lián)試，并將設計過(guò)程中遇到的問(wèn)題及時(shí)反饋，順利通過(guò)了檢測檢驗，產(chǎn)品獲得用戶(hù)的認可，各項指標均滿(mǎn)足使用要求。
3 結語(yǔ)
該電路經(jīng)過(guò)實(shí)際驗證，各部分工作正常，已經(jīng)成功運用在某系統中，使用效果良好。該方案不僅達到了實(shí)現正余弦、高精度的要求，還具有使用靈活方便、可靠性高、體積小、成本低等特點(diǎn)，是一種理想實(shí)用的電路。
聯(lián)系客服
