信号模拟装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及信号源产生领域，具体涉及信号模拟装置。
【背景技术】
[0002]为了给待测的仪表设备或实验室研究提供可以人工调节和控制的信号源而设计的，可以产生各种频率的航姿信号及用户自己定义的任意波形等，以便对飞机性能进行测试。传统的信号模拟系统开发是基于VX1、PCI等总线基础上，大多使用硬件电路设计与实现，通过PC机进行分析处理，功能相对来说也比较完善，但是电路的结构比较复杂，体积过于庞大，不适合在外场使用，并且传统的模拟器使用范围比较局限，就造成了在成本方面有许多的浪费，因此开发一个新型的、可编程的通用型模拟器是非常有必要的。以便广泛用于航空、航天、雷达、火炮控制等军用装备以及数控机床和机器人等民用设备中。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型克服了现有技术的不足，提供信号模拟装置，该装置结构简单，体积小便于携带，数据处理能力强，能够对输出信号进行预处理和传输，非常适合于航空航天等领域使用。
[0004]为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案:信号模拟装置，包括型号为TMS320F2812的DSP控制芯片、电平转换芯片、转换器和旋转变压器，所述DSP控制芯片的12路数据口 DO到Dll与电平转换芯片中的12路接口对应相连，所述转换器上的输出端口 S1、输出端口 S2和输出端口 S3均连接在旋转变压器上，在输出端口 SI和输出端口 S2之间还连接电容Cl，在输出端口 S3上还连接下拉电容C2。本方案中DSP控制芯片采用的是两种不同的电压，内核采用1.8V电压和1 口采用3.3V电压，因此本方案中的DSP控制芯片采用双电源供电，为DSP控制芯片专门配套的电源芯片TPS767D301来供电源，这款芯片属于线性DC/DC变换芯片，给TPS767D301提供5 V的直流电源就可以产生满足DSP控制芯片的3.3 V和1.8 V的电压，直接给DSP控制芯片提供电源，此外这个电源芯片的最大输出电流可以达到I A，可以同时给DSP芯片和少量的外围电路供电。DSP控制芯片具有锁相环时钟模块(PLL)，可以输入时钟进行倍频，所以采用30 MHz的外接晶振，经过锁相环倍频后，能够实现系统的150 MHz要求，数据处理能力强。由于电源模块TPS767D301芯片自身能够产生复位信号，且此复位信号可以直接供DSP芯片使用，省去了复位芯片的设置，减小了体积。本方案中的TMS320F2812的DSP控制芯片能够产生需要的信号且自带自检功能，DSP控制芯片能够控制I/O 口直接对12为数度的转换器进行操作，产生模拟信号，经过旋转变压器后输出。由于本方案中的DSP控制芯片有两种电压，I/O 口的电压为3.3 V，而转换器为TTL电平5 V电压，为了保证DSP控制芯片产生信号的驱动能力，首先需要电平转换，把DSP控制芯片端口输出的3.3 V电平转变为5 V后再传递给转换器。在转换器和旋转变压器之间设置的电容Cl和C2能够对转换后的信号进行滤波，从而输出清晰的模拟信号，而旋转变压器的设置还能对输出轴角信号进行测量，对于不符合要求的信号在进行预处理，从而准确输出想要的信号。本装置与以往的信号模拟系统相比，无需使用PC机，体积更小，结构更加简单，方便携带，并且还能输出准确的信号，非常适合在外场使用。
[0005]所述转换器包括参考电压器、正弦乘法器、余弦乘法器、象限选择开关、功率放大器和输出变压器，正弦乘法器的两端分别连接参考变压器和象限选择开关，余弦乘法器的两端分别连接参考变压器和象限选择开关，在象限选择开关上还连接两个功率放大器，在每个功率放大器上均连接一个输出变压器，在每个输出变压器上输出两路信号。在转换器中数字全角量和参考信号输入后经正、余弦乘法器之后，被转换成代表角度的正余弦信号，再经功率放大器放大后，具有了 1.3VA的负载能力，再经输出变压器隔离、升压后，变成自整角机/旋转变压器形式的三线、四线模拟信号输出。
[0006]在每个功率放大器上连接的输出变压器上的初级线圈一端连接功率放大器，另一端接地。从而保证输出变压器能够对输出信号进行稳定的升压和隔离作用。
[0007]所述电平转换芯片的型号为SN74ALVC164245。本方案中的电平转换芯片是16路双向的电平转换芯片，由引脚DIR控制其转换方向。转换器为12位数度的转换器，用DSP的数据口 DO?Dl I与电平转换芯片中的12路相连，转换后的12位电平再与转换器中的12位数字量输入端相连。
[0008]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0009]1、本装置与以往的信号模拟系统相比，无需使用PC机，体积更小，结构更加简单，方便携带，由于设置旋转变压器，还能发现不符合要求的信号，及时对其进行处理，从而输出准确的信号，非常适合在航空航天等外场使用。
[0010]2, DSP控制芯片具有锁相环时钟模块(PLL)，可以输入时钟进行倍频，所以采用30MHz的外接晶振，经过锁相环倍频后，能够实现系统的150 MHz要求，数据处理能力强。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的原理框图；
[0012]图2为本实用新型中转换器的原理框图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步阐述，本实用新型的实施例不限于此。
[0014]实施例1:
[0015]如图1-2所示，本实用新型包括型号为TMS320F2812的DSP控制芯片、电平转换芯片、转换器和旋转变压器，所述DSP控制芯片的12路数据口 DO到Dll与电平转换芯片中的12路接口对应相连，所述转换器上的输出端口 S1、输出端口 S2和输出端口 S3均连接在旋转变压器上，在输出端口 SI和输出端口 S2之间还连接电容Cl，在输出端口 S3上还连接下拉电容C2。
[0016]本方案中DSP控制芯片采用的是两种不同的电压，内核采用1.8V电压和1 口采用3.3V电压，因此本方案中的DSP控制芯片采用双电源供电，为DSP控制芯片专门配套的电源芯片TPS767D301来供电源，这款芯片属于线性DC/DC变换芯片，给TPS767D301提供5V的直流电源就可以产生满足DSP控制芯片的3.3 V和1.8 V的电压，直接给DSP控制芯片提供电源，此外这个电源芯片的最大输出电流可以达到I A，可以同时给DSP芯片和少量的外围电路供电。DSP控制芯片具有锁相环时钟模块(PLL)，可以输入时钟进行倍频，所以采用30 MHz的外接晶振，经过锁相环倍频后，能够实现系统的150 MHz要求，数据处理能力强。由于电源模块TPS767D301芯片自身能够产生复位信号，且此复位信号可以直接供DSP芯片使用，省去了复位芯片的设置，减小了体积。本方案中的TMS320F2812的DSP控制芯片能够产生需要的信号且自带自检功能，DSP控制芯片能够控制I/O 口直接对12为数度的转换器进行操作，产生模拟信号，经过旋转变压器后输出。由于本方案中的DSP控制芯片有两种电压，I/O 口的电压为3.3 V，而转换器为TTL电平5 V电压，为了保证DSP控制芯片产生信号的驱动能力，首先需要电平转换，把DSP控制芯片端口输出的3.3 V电平转变为5 V后再传递给转换器。在转换器和旋转变压器之间设置的电容Cl和C2能够对转换后的信号进行滤波，从而输出清晰的模拟信号，而旋转变压器的设置还能对输出轴角信号进行测量，对于不符合要求的信号在进行预处理，从而准确输出想要的信号。本装置与以往的信号模拟系统相比，无需使用PC机，体积更小，结构更加简单，方便携带，并且还能输出准确的信号，非常适合在外场使用。
[0017]实施例2:
[0018]本实施例在实施例1的基础上优选如下:所述转换器包括参考电压器、正弦乘法器、余弦乘法器、象限选择开关、功率放大器和输出变压器，正弦乘法器的两端分别连接参考变压器和象限选择开关，余弦乘法器的两端分别连接参考变压器和象限选择开关，在象限选择开关上还连接两个功率放大器，在每个功率放大器上均连接一个输出变压器，在每个输出变压器上输出两路信号。转换器中数字全角量和参考信号输入后经正、余弦乘法器之后，被转换成代表角度的正余弦信号，再经功率放大器放大后，具有了 1.3VA的负载能力，再经输出变压器隔离、升压后，变成自整角机/旋转变压器形式的三线、四线模拟信号输出。
[0019]在每个功率放大器上连接的输出变压器上的初级线圈一端连接功率放大器，另一端接地。
[0020]所述电平转换芯片的型号为SN74ALVC164245。本方案中的电平转换芯片是16路双向的电平转换芯片，由引脚DIR控制其转换方向。转换器为12位数度的转换器，用DSP的数据口 DO?Dl I与电平转换芯片中的12路相连，转换后的12位电平再与转换器中的12位数字量输入端相连。
[0021]如上所述便可实现该实用新型。
【主权项】
1.信号模拟装置，其特征在于:包括型号为TMS320F2812的DSP控制芯片、电平转换芯片、转换器和旋转变压器，所述DSP控制芯片的12路数据口 DO到Dll与电平转换芯片中的12路接口对应相连，所述转换器上的输出端口 S1、输出端口 S2和输出端口 S3均连接在旋转变压器上，在输出端口 SI和输出端口 S2之间还连接电容Cl，在输出端口 S3上还连接下拉电容C2。2.根据权利要求1所述的信号模拟装置，其特征在于:所述转换器包括参考电压器、正弦乘法器、余弦乘法器、象限选择开关、功率放大器和输出变压器，正弦乘法器的两端分别连接参考变压器和象限选择开关，余弦乘法器的两端分别连接参考变压器和象限选择开关，在象限选择开关上还连接两个功率放大器，在每个功率放大器上均连接一个输出变压器，在每个输出变压器上输出两路信号。3.根据权利要求2所述的信号模拟装置，其特征在于:在每个功率放大器上连接的输出变压器上的初级线圈一端连接功率放大器，另一端接地。4.根据权利要求1所述的信号模拟装置，其特征在于:所述电平转换芯片的型号为SN74ALVC164245。
【专利摘要】本实用新型公开了信号模拟装置，包括型号为TMS320F2812的DSP控制芯片、电平转换芯片、转换器和旋转变压器，所述DSP控制芯片的12路数据口D0到D11与电平转换芯片中的12路接口对应相连，所述转换器上的输出端口S1、输出端口S2和输出端口S3均连接在旋转变压器上，在输出端口S1和输出端口S2之间还连接电容C1，在输出端口S3上还连接下拉电容C2。本实用新型通过上述结构，结构简单，体积小便于携带，数据处理能力强，能够对输出信号进行预处理和传输，非常适合于航空航天等领域使用。
【IPC分类】G01R1/28, G05B19/042
【公开号】CN204925188
【申请号】CN201520602593
【发明人】罗庆, 罗世培, 聂龙华, 沈军, 叶富强, 刘刚, 庞平
【申请人】成都思邦力克科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月17日