专利名称：全姿态陀螺控制电路的制作方法
技术领域：
本实用型新涉及一种小型高精度高稳定性的全姿态陀螺控制电路。
背景技术：
作为新型姿态控制装置的全姿态陀螺控制电路，与传统的控制装置相比，具有更大和更精确的输出力矩，适用于空中机载飞机以及大质量和高精度卫星。我国在全姿态陀螺控制电路应用领域研究还处于探索阶段，随着航天航空空间技术的迅猛发展，研制全姿态陀螺控制电路已经成为我国航天航空技术的重要课题。传统的全姿态陀螺控制电路多采用PCB版生产，集成电路多为塑封产品或陶瓷封装的产品，电阻、电容、集成电路多为直插或贴片器件，使得该控制电路的体积较大，工作温度范围窄。在某些特殊场合，传统的全姿态陀螺控制电路模块根本无法满足用户的使用要求。
实用新型内容为了克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种全姿态陀螺控制电路，具有较小的体积和较宽的工作温度范围，能满足某些特殊场合的使用要求。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是，一种全姿态陀螺控制电路，包括滤波整形电路，滤波整形电路分别与多谐振荡器和双D触发器相连接，双D触发器分别与多谐振荡器和驱动控制器相连接。本实用新型控制电路的多谐振荡器部分采用NE555定时器，NE555定时器是负温偏电路，利用二极管非线性的特点，对电路起到温度补偿的作用，确保了该电路在高低温时转向时间的精确性；输出部分采用一对N沟道MOSFET管IRFCOM作为驱动，具有精度高和输出能力强的特点；本控制电路易于厚膜化设计，具有体积小、稳定性高、工作温度范围宽、 精度高、驱动能力强、抗干扰能力和防腐蚀性强等优点，大大提高了产品的可靠性。
图1是本实用新型控制电路的结构示意图。图2是本实用新型控制电路的原理图。图1中，1.滤波整形电路，2.多谐振荡器，3.双D触发器，4.驱动控制器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。如图1所示，本实用新型全姿态陀螺控制电路的结构，包括滤波整形电路1，滤波整形电路1分别与多谐振荡器2和双D触发器3相连接，双D触发器3分别与多谐振荡器 2和驱动控制器4相连接；滤波整形电路1，用于接收交流电源送出的交流信号，将接收到的交流信号进行整形和滤波，输出12V直流电平，并将该直流电平分别送入多谐振荡器2和双D触发器3 ；多谐振荡器2，用于接收滤波整形电路1输送的直流电平，将接收到的直流电平作为供电电源，在外围元件调整下产生一个标准的方波信号，使方波信号的高低电平延时7. 0 秒，并将该方波信号送入双D触发器3 ；双D触发器3，用于接收滤波整形电路1输入的直流电平，将接收到的直流电平作为供电电源；用于接收多谐振荡器2输送的标准的方波信号，将接收的标准的方波信号转变为相位为180°的两路方波信号，并将该两路方波信号送入驱动控制器4;驱动控制器4为电流型驱动控制器，用于接收双D触发器3输送的两路方波信号， 将该两路方波信号作为驱动电压，产生具有200mA电流的两路方波信号。本实用新型控制电路的原理图，如图2所示，滤波整形电路1由第一电容Cl、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4组成。多谐振荡器2由第一电阻R1、第四电阻R4、第二电容C2、第五二极管D5、第六二极管D6和第一集成电路ICl组成，第一集成电路ICl为NE555定时器。双D触发器3的型号为⑶4013，亦为第二集成电路IC2。驱动控制器4由第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8和第九电容C9组成。第二集成电路IC2的第14脚分别与第一集成电路ICl的第4脚、第一集成电路 ICl的第8脚、第四电阻R4的一端、第三二极管D3的一端、第三电容C3的正极和第二二极管D2的负极相连接；第二二极管D2的正极分别与第一电容Cl的一端和第一二极管Dl的负极相连接；第一电容Cl的另一端接输入信号交流电源的正极。第三二极管D3的另一端与第四二极管D4的一端相连接；第四电阻R4的另一端分别与第一电阻Rl的一端、第五二极管D5的正极和第一集成电路ICl的第7脚相连接；第一电阻Rl的另一端接第六二极管 D6的负极；第六二极管D6的正极分别与第五二极管D5的负极、第二电容C2的正极、第一集成电路ICl的第6脚和第一集成电路ICl的第2脚相连接。第二集成电路IC2的第3脚接第一集成电路ICl的第3脚。第二集成电路IC2的第1脚和第二集成电路IC2的第11脚相连接；第二集成电路IC2的第2脚和第二集成电路 IC2的第5脚相连接；第二集成电路IC2的第13脚接第一场效应管Ql的栅极，第一场效应管Ql的漏极分别与第五电容C5的一端、第六电容C6的一端和第七电容C7的一端相连接； 第六电容C6的另一端和第七电容C7的另一端分别接输出。第五电容C5的另一端与第二电阻R2的一端相接；第二集成电路IC2的的第12脚和第9脚与第二场效应管Q2的栅极相连接，第二场效应管Q2的的漏极分别与第四电容C4的一端、第八电容C8的一端和第九电容C9的一端相连接，第八电容C8的另一端和第九电容C9的另一端接输出。第二电阻R2 的另一端和第三电阻R3的另一端相接，其接点分别与第一场效应管Ql的源极和第二场效应管Q2的源极相连接。第一二极管Dl的正极、第三电容C3的负极、第四二极管D4的另一端、第二电容C2 的负极、第一集成电路ICl的第1脚、第一集成电路ICl的第4脚、第一集成电路ICl的第 6脚、第一集成电路ICl的第7脚、第一集成电路ICl的第8脚、第一集成电路ICl的第10 脚、第一场效应管Ql的源极、第二场效应管Q2的源极以及第二电阻R2和第三电阻R3的接点均接公共地GND。[0020]第一场效应管Ql和第二场效应管Q2的型号均为IRFC0M，其漏源击穿电压为 ^V，漏极电流为14A，漏源导通电阻为0. 07 Ω。第一二极管Dl和第二二极管D2均为1Ν4001 整流二极管。第三二极管D3和第四二极管D4均采用型号为2DW233的稳压管，稳压值均为 6. 1 6. 4V (测试条件20mA)；第五二极管D5和第六二极管D6均为1N4148整流二极管。 第一电容Cl、第七电容C7和第八电容C8电容值均为0. 22 μ F，第四电容C4和第五电容C5 的电容值均为0. 1 μ F，第六电容C6和第九电容C9的电容值为0. 033 μ F，这些电容的介质为X7R，精度< 15% ；第二电容C2和第三电容C3为钽电容，第二电容C2的电容值为22 μ F， 第三电容C3的电容值为47 μ F，精度< 20% ；第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8和第九电容C9均为贴片电容； 第一电阻Rl和第四电阻R4的阻值为11 Ω，第二电阻R2和第三电阻R3的阻值为400 Ω， 第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为印刷电阻，精度< 1%。本控制电路应用于整机的伺服控制系统，起着伺服电机的定时定向换位作用，使电机的换向时间控制在7秒左右。电路的输入信号为36V、400Hz交流电源，该交流电源的正极接第一电容Cl，该交流信号的负极接公共地GND ；首先通过滤波整形电路1将输入信号转化为12V左右的直流电平；再将该直流电平给多谐振荡器2和双D触发器3提供电源，通过多谐振荡器2的外围元件调整产生一个标准的方波信号，并使方波的高低电平延时7. 0 秒；该方波信号驱动双D触发器3，使双D触发器3产生相位为180°的两路方波信号；该两路方波信号分别给驱动控制器4中的一对N沟道的场效应管的栅极提供驱动电压，使场效应管能够输出具有200mA电流的两路方波信号。电路的输入信号36V、400Hz的交流电源同时也给电机提供工作电源，使电机在驱动控制器4输出的两路方波信号的驱动下正常转动，并且使电极向一个方向转动7秒后，向另一反方向转动。本控制电路采用多芯片集成电路设计、热设计及可靠性设计。具体如下该产品外壳选用由外引脚、壳体和盖板构成的双列直插全密封金属结构，其中外引脚镀金、壳体镀镍，采用平行缝焊密封，并在壳内充氮气保护。内部贴片元件包括裸芯片和其他片式元件，内部裸芯片采用金丝球焊键合，瓷片为Al2O3陶瓷基板、导带和电阻采用厚膜丝网印刷工艺。本实用新型控制电路具有体积小、稳定性高、工作温度范围宽、抗干扰能力和防腐蚀性强、精度高、驱动能力强等优点，应用广泛。
权利要求1.一种全姿态陀螺控制电路，其特征在于，该控制电路包括滤波整形电路(1)，滤波整形电路(1)分别与多谐振荡器(2)和双D触发器(3)相连接，双D触发器(3)分别与多谐振荡器(2)和驱动控制器(4)相连接。
2.根据权利要求1所述的全姿态陀螺控制电路，其特征在于，该控制电路包括第二集成电路(IC2)，第二集成电路(IC2)的第14脚分别与第一集成电路(ICl)的第4脚、第一集成电路(ICl)的第8脚、第四电阻(R4)的一端、第三二极管(D3)的一端、第三电容(C3)的正极和第二二极管(D2)的负极相连接；第二二极管(D2)的正极分别与第一电容(Cl)的一端和第一二极管(Dl)的负极相连接；第一电容(Cl)的另一端接输入信号交流电源的正极；第三二极管(D3)的另一端与第四二极管(D4)的一端相连接；第四电阻(R4)的另一端分别与第一电阻(Rl)的一端、第五二极管(D5)的正极和第一集成电路(ICl)的第7脚相连接；第一电阻(Rl)的另一端接第六二极管(D6)的负极；第六二极管(D6)的正极分别与第五二极管(D5)的负极、第二电容(C2)的正极、第一集成电路(ICl)的第6脚和第一集成电路(ICl) 的第2脚相连接；第二集成电路(IC2)的第3脚接第一集成电路(ICl)的第3脚；第二集成电路(IC2)的第1脚和第二集成电路(IC2)的第11脚相连接；第二集成电路(IC2)的第2脚和第二集成电路(IC2)的第5脚相连接；第二集成电路(IC2)的第13脚接第一场效应管(Ql)的栅极， 第一场效应管(Ql)的漏极分别与第五电容(C5)的一端、第六电容(C6)的一端和第七电容 (C7)的一端相连接；第六电容(C6)的另一端和第七电容(C7)的另一端分别接输出；第五电容(C5)的另一端与第二电阻(R2)的一端相接；第二集成电路(IC2)的的第12脚和第9脚与第二场效应管(Q2)的栅极相连接，第二场效应管(Q2)的的漏极分别与第四电容(C4)的一端、第八电容(C8)的一端和第九电容(C9)的一端相连接，第八电容(C8)的另一端和第九电容(C9)的另一端接输出；第二电阻(R2)的另一端和第三电阻(R3)的另一端相接，其接点分别与第一场效应管(Ql)的源极和第二场效应管(Q2)的源极相连接；第一二极管(Dl)的正极、第三电容(C3)的负极、第四二极管(D4)的另一端、第二电容 (C2)的负极、第一集成电路(ICl)的第1脚、第一集成电路(ICl)的第4脚、第一集成电路 (ICl)的第6脚、第一集成电路(ICl)的第7脚、第一集成电路(ICl)的第8脚、第一集成电路(ICl)的第10脚、第一场效应管(Ql)的源极、第二场效应管(Q2)的源极以及第二电阻 (R2)和第三电阻(R3)的接点均接公共地GND。
3.根据权利要求2所述的全姿态陀螺控制电路，其特征在于，所述的第一场效应管 (Ql)和第二场效应管(Q2)均为IRFCOM场效应管。
4.根据权利要求2所述的全姿态陀螺控制电路，其特征在于，所述的第一二极管(Dl) 和第二二极管(D2)均为1N4001整流二极管。
5.根据权利要求2所述的全姿态陀螺控制电路，其特征在于，所述的第三二极管(D3) 和第四二极管(D4)均采用2DW233稳压管。
6.根据权利要求2所述的全姿态陀螺控制电路，其特征在于，所述的第五二极管(D5) 和第六二极管(D6)均为1N4148整流二极管。
专利摘要本实用新型公开了一种全姿态陀螺控制电路，包括滤波整形电路，滤波整形电路分别与多谐振荡器和双D触发器相连接，双D触发器分别与多谐振荡器和驱动控制器相连接。本控制电路精度高、输出能力强，易于厚膜化设计，具有体积小、稳定性高、工作温度范围宽、精度高、驱动能力强、抗干扰能力和防腐蚀性强等优点，大大提高了产品的可靠性。
文档编号G05B19/04GK202267839SQ20112034794
公开日2012年6月6日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者卢艳, 曹萍萍, 窦志源 申请人:天水七四九电子有限公司, 天水华天微电子股份有限公司