SC2161&AD2S1210旋變解碼板和配套程序說明
2023-6-19 11:31:48??????點擊：
SC2161 分辨率可變、10 位至 16 位 R/D 轉換器，內置參考振蕩器
主要性能
? 完整的單芯片旋變數字轉換器
? 最大跟蹤速率： 3125 rps(10 位分辨率)
? 精度： ±2.5 弧分
? 分辨率： 10/12/14/16 位，由用戶設置
? 并行和串行 10 位至 16 位數據端口
? 絕對位置與速度輸出
? 系統故障檢測
? 可編程故障檢測閾值
? 差分輸入
? 增量式編碼器仿真
? 內置可編程正弦波振蕩器
? 兼容 DSP 和 SPI 接口標準
? 電源電壓 5 V，邏輯接口電壓 2.3 V 至 5 V
? 額定溫度范圍： -40°C 至+125°C
應用場合
? 直流和交流伺服電機控制
? 編碼器仿真
? 電動助力轉向
? 電動汽車
? 集成的啟動發電機/交流發電機
? 汽車運動檢測與控制
SC2161 是一款 10 位至 16 位分辨率旋變數字轉換器，集成片上可編程正弦波振蕩器，為旋變器提供正弦波激勵。轉換器的正弦和余弦輸入端允許輸入 3.15 V
p?p ± 27%、頻率為 2 kHz 至 20 kHz 范圍內的信號。
Type II 伺服環路用于跟蹤輸入信號，并將正弦和余弦輸入端的信息轉換為輸入角度和速度所對應的數字量。最大跟蹤速率為 3125 rps。
產品特色
1.比率跟蹤轉換 Type II 跟蹤環路能夠連續輸出位置數據，且沒有轉換延遲。它還可以抑制噪聲，并提供參考和輸入信號的諧波失真容限。
2.系統故障檢測。故障檢測電路可以檢測旋變的信號丟失、超范圍輸入信號、輸入信號失配或位置跟蹤丟失。各故障檢測閾值可以由用戶單獨編程，以便針對特定應用進行優化。
3. 輸入信號范圍。正弦和余弦輸入端支持 3.15 Vp?p ± 27%的差分輸入電壓。
4. 可編程激勵頻率?？梢暂p松地將激勵頻率設置為 2 kHz 至 20 kHz 范圍內的多個標準頻率。
5. 3 種格式位置數據。通過 16 位并行端口或 4 線串行接口可以訪問 10 位至 16 位絕對角位置數據。增量式編碼器仿真采用標準 A-quad-B 格式，并提供方向輸出。
6. 數字速度輸出。通過 16 位并行端口或 4 線串行接口可以訪問 10 位至 16 位帶符號的數字量速度。
SC2161 配置
工作模式 SC2161 有兩種工作模式：配置模式和普通模式。配置模式用于對寄存器進行編程，以設置 SC2161 的激勵頻率、分辨率和故障檢測閾值。配置模式也可以用于回讀故障寄存器中的信息。位置和速度寄存器中的數據也可以在配置模式下進行回讀。SC2161 可以完全工作在配置模式下；或者初始配置完成后，可以讓器件離開配置模式，工作在普通模式下。在普通模式下工作時,數據輸出可提供角位置或角速度數據。A0 和 A1 輸入用來確定 SC2161 是否處于配置模式，以及是否將位置或速度數據提供給輸出引腳，
地址/數據位
寫入 SC2161 的每個 8 位字的 MSB 決定該 8 位字是寄存器地址還是數據。SC2161 所定義的各寄存器地址的 MSB(D7)為高。寫入 SC2161 的各數據字的 MSB 為低。請注意，將一個數據字寫入SC2161 時，MSB 會在內部重新配置為奇偶校驗位。當從任何讀/寫寄存器(見表 7)讀取數據，位 D6 至 D0 的奇偶校驗會重新加以計算，并與先前存儲的奇偶校驗位進行比較。8 位輸出的 MSB 用來指示是否發生配置錯誤。如果 MSB 返回高，則表明從器件回讀的數據與在上一個寫入周期中寫入器件的配置數據不一致。
鎖相范圍
鎖相范圍允許 SC2161 補償激勵頻率與正弦/余弦輸入的相位差。推薦工作模式是使用默認鎖相范圍±44° 。如果需要更大的鎖相范圍，可以設置 360° 范圍。不過，在這種工作模式下，SC2161在發生信號丟失故障后應當復位。如果不復位，可能導致角度輸出數據出現 180° 誤差。
遲滯
SC2161 的位置積分器輸出與位置寄存器輸入之間有±1LSB 的遲滯。在高噪聲環境下工作時，此遲滯可以用來防止 LSB 閃爍。SC2161 的最大跟蹤速度由帶寬決定。各分辨率設置對應不同的帶寬，如表 1 所示。最大跟蹤速度和帶寬與分辨率成反比，即最大跟蹤速度隨著分辨率的降低而提高。用戶可以選擇禁用遲滯，以便對位置輸出進行過采樣，并且在指定的帶寬內通過外部均值濾波實現更高分辨率輸出。設置控制寄存器的位 D4 可以使能或禁用遲滯功能。上電時默認為使能遲滯。
設置編碼器分辨率
SC2161 編碼器輸出的分辨率可以與數字輸出的分辨率相同，也可以比后者低。例如，當SC2161 位置輸出的分辨率設為 16 位時，編碼器輸出的分辨率可以設為 14、12 或 10 位。這樣，用戶可以利用較低帶寬實現 16 位分辨率設置的高性能，而無需在外部對 AquadB 編碼器輸出進行分頻。上電時編碼器輸出的默認分辨率為 16 位。參見增量式編碼器輸出部分。
主要性能
? 完整的單芯片旋變數字轉換器
? 最大跟蹤速率： 3125 rps(10 位分辨率)
? 精度： ±2.5 弧分
? 分辨率： 10/12/14/16 位，由用戶設置
? 并行和串行 10 位至 16 位數據端口
? 絕對位置與速度輸出
? 系統故障檢測
? 可編程故障檢測閾值
? 差分輸入
? 增量式編碼器仿真
? 內置可編程正弦波振蕩器
? 兼容 DSP 和 SPI 接口標準
? 電源電壓 5 V，邏輯接口電壓 2.3 V 至 5 V
? 額定溫度范圍： -40°C 至+125°C
應用場合
? 直流和交流伺服電機控制
? 編碼器仿真
? 電動助力轉向
? 電動汽車
? 集成的啟動發電機/交流發電機
? 汽車運動檢測與控制
SC2161 是一款 10 位至 16 位分辨率旋變數字轉換器，集成片上可編程正弦波振蕩器，為旋變器提供正弦波激勵。轉換器的正弦和余弦輸入端允許輸入 3.15 V
p?p ± 27%、頻率為 2 kHz 至 20 kHz 范圍內的信號。
Type II 伺服環路用于跟蹤輸入信號，并將正弦和余弦輸入端的信息轉換為輸入角度和速度所對應的數字量。最大跟蹤速率為 3125 rps。
產品特色
1.比率跟蹤轉換 Type II 跟蹤環路能夠連續輸出位置數據，且沒有轉換延遲。它還可以抑制噪聲，并提供參考和輸入信號的諧波失真容限。
2.系統故障檢測。故障檢測電路可以檢測旋變的信號丟失、超范圍輸入信號、輸入信號失配或位置跟蹤丟失。各故障檢測閾值可以由用戶單獨編程，以便針對特定應用進行優化。
3. 輸入信號范圍。正弦和余弦輸入端支持 3.15 Vp?p ± 27%的差分輸入電壓。
4. 可編程激勵頻率?？梢暂p松地將激勵頻率設置為 2 kHz 至 20 kHz 范圍內的多個標準頻率。
5. 3 種格式位置數據。通過 16 位并行端口或 4 線串行接口可以訪問 10 位至 16 位絕對角位置數據。增量式編碼器仿真采用標準 A-quad-B 格式，并提供方向輸出。
6. 數字速度輸出。通過 16 位并行端口或 4 線串行接口可以訪問 10 位至 16 位帶符號的數字量速度。
SC2161 配置
工作模式 SC2161 有兩種工作模式：配置模式和普通模式。配置模式用于對寄存器進行編程，以設置 SC2161 的激勵頻率、分辨率和故障檢測閾值。配置模式也可以用于回讀故障寄存器中的信息。位置和速度寄存器中的數據也可以在配置模式下進行回讀。SC2161 可以完全工作在配置模式下；或者初始配置完成后，可以讓器件離開配置模式，工作在普通模式下。在普通模式下工作時,數據輸出可提供角位置或角速度數據。A0 和 A1 輸入用來確定 SC2161 是否處于配置模式，以及是否將位置或速度數據提供給輸出引腳，
地址/數據位
寫入 SC2161 的每個 8 位字的 MSB 決定該 8 位字是寄存器地址還是數據。SC2161 所定義的各寄存器地址的 MSB(D7)為高。寫入 SC2161 的各數據字的 MSB 為低。請注意，將一個數據字寫入SC2161 時，MSB 會在內部重新配置為奇偶校驗位。當從任何讀/寫寄存器(見表 7)讀取數據，位 D6 至 D0 的奇偶校驗會重新加以計算，并與先前存儲的奇偶校驗位進行比較。8 位輸出的 MSB 用來指示是否發生配置錯誤。如果 MSB 返回高，則表明從器件回讀的數據與在上一個寫入周期中寫入器件的配置數據不一致。
鎖相范圍
鎖相范圍允許 SC2161 補償激勵頻率與正弦/余弦輸入的相位差。推薦工作模式是使用默認鎖相范圍±44° 。如果需要更大的鎖相范圍，可以設置 360° 范圍。不過，在這種工作模式下，SC2161在發生信號丟失故障后應當復位。如果不復位，可能導致角度輸出數據出現 180° 誤差。
遲滯
SC2161 的位置積分器輸出與位置寄存器輸入之間有±1LSB 的遲滯。在高噪聲環境下工作時，此遲滯可以用來防止 LSB 閃爍。SC2161 的最大跟蹤速度由帶寬決定。各分辨率設置對應不同的帶寬，如表 1 所示。最大跟蹤速度和帶寬與分辨率成反比，即最大跟蹤速度隨著分辨率的降低而提高。用戶可以選擇禁用遲滯，以便對位置輸出進行過采樣，并且在指定的帶寬內通過外部均值濾波實現更高分辨率輸出。設置控制寄存器的位 D4 可以使能或禁用遲滯功能。上電時默認為使能遲滯。
設置編碼器分辨率
SC2161 編碼器輸出的分辨率可以與數字輸出的分辨率相同，也可以比后者低。例如，當SC2161 位置輸出的分辨率設為 16 位時，編碼器輸出的分辨率可以設為 14、12 或 10 位。這樣，用戶可以利用較低帶寬實現 16 位分辨率設置的高性能，而無需在外部對 AquadB 編碼器輸出進行分頻。上電時編碼器輸出的默認分辨率為 16 位。參見增量式編碼器輸出部分。
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