动力调谐陀螺仪控制电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及巧螺仪控制技术领域，尤其是设及一种动力调谐巧螺仪控制电 路。
【背景技术】
[0002] 动力调谐巧螺仪是一种双自由度的晓性巧螺，因其在结构、体积、成本方面的优势 而广泛应用在航空、航天、船舶导航、地面战车导航W及石油测井测斜仪等行业和领域中。 现有技术中，动力调谐巧螺仪的控制电路通常W分立元件或单电路模块的形式出现，存在 着功能单一、占用空间大、使用不方便，与惯性导航系统小型化的发展趋势不相适应的缺陷 和不足。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种集巧 螺电机电源、巧螺激磁电源和伺服控制电路于一体的动力调谐巧螺仪控制电路，其集成度 高，体积小，重量轻，功能完备，使用方便，工作可靠性高，实用性强，推广应用范围广。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种动力调谐巧螺仪控制 电路，其特征在于：包括用于为动力调谐巧螺仪中的巧螺电机供电的巧螺电机电源、用于输 出相敏解调基准信号的巧螺激磁电源和用于对动力调谐巧螺仪中的力矩器进行闭环控制 的伺服控制电路，W及用于为巧螺电机电源和巧螺激磁电源提供分频信号的信号发生器电 路，所述巧螺电机电源、巧螺激磁电源、伺服控制电路和信号发生器电路均集成在同一电路 模块上；所述巧螺电机电源由分频移相电路和与所述分频移相电路相接的电机电源功率放 大电路组成，所述分频移相电路与信号发生器电路相接；所述巧螺激磁电源由依次相接的 波幅控制电路、选频滤波电路和激磁电源功率放大电路组成，所述波幅控制电路与信号发 生器电路相接；所述伺服控制电路由第一路伺服控制电路和第二路伺服控制电路组成，所 述第一路伺服控制电路和第二路伺服控制电路均由依次相接的前置放大电路、同步相敏解 调电路、低通滤波电路、陷波校正电路和伺服控制功率放大电路组成，所述前置放大电路与 动力调谐巧螺仪中的巧螺信号器的输出端相接。 阳〇化]上述的动力调谐巧螺仪控制电路，其特征在于：所述信号发生器电路由晶体振荡 器Y、二进制计数分频器Ul和电阻R41组成，所述晶体振荡器Y的一端与所述二进制计数 分频器Ul的引脚CIN相接，所述晶体振荡器Y的另一端与所述二进制计数分频器Ul的引 脚OUT相接，所述电阻R41并联在晶体振荡器Y的两端之间，所述二进制计数分频器Ul的 引脚VCC与电源VCC相接，所述二进制计数分频器Ul的引脚RST和引脚GND均接地，所述 二进制计数分频器Ul的引脚Q7为所述信号发生器电路的2KHZ方波信号输出端2KHZ-0UT， 所述二进制计数分频器Ul的引脚QlO为所述信号发生器电路的16KHZ方波信号输出端 16KHz-0UT〇
[0006] 上述的动力调谐巧螺仪控制电路，其特征在于：所述分频移相电路为输出相位差 为90D的两相方波信号的分频移相电路，所述电机电源功率放大电路由均与所述分频移相 电路相接的A相功率放大电路和B相功率放大电路组成。
[0007] 上述的动力调谐巧螺仪控制电路，其特征在于：所述分频移相电路由D触发器U2A 和U2B，W及电阻R40和非极性电容C25组成，所述D触发器U2A的时钟端引脚CK和D触发 器肥B的时钟端引脚CK均与所述信号发生器电路的2KHZ方波信号输出端2KHZ-0UT相接， 所述D触发器U2A的电源端引脚VCC与电源VCC相接，所述D触发器U2B的接地端引脚GND 接地，所述D触发器U2A的清零端引脚CLR和D触发器U2B的清零端引脚CLR均通过电阻 R40与电源VCC相接，且通过非极性电容C25接地，所述D触发器U2A的输入端引脚Dl与D 触发器U2B的负输出端引脚Q2相接，所述D触发器U2B的输入端引脚D2与D触发器U2A的 正输出端引脚Ql相接，所述D触发器U2A的负输出端引脚Ql为所述分频移相电路的A相 输出端0UTPUTA，所述D触发器U2B的正输出端引脚Q2为所述分频移相电路的B相输出端 OUTPUTBO
[0008] 上述的动力调谐巧螺仪控制电路，其特征在于：所述A相功率放大电路和B相功率 放大电路均由功率驱动忍片U4,NMOS晶体管Ql和Q2,二极管D1，电阻R33、R34、R35、R36、 R37、R38和R39,极性电容C23,W及非极性电容C20、C21、C22和C24组成；所述功率驱动忍 片U4的引脚HIN通过串联的电阻R34和R33与所述分频移相电路的A相输出端OUTPUTA 或B相输出端OUTPUTB相接，且通过非极性电容C20接地，所述功率驱动忍片U4的引脚LIN 通过电阻R35与电阻R34和电阻R33的连接端相接，且通过非极性电容C21接地，所述功率 驱动忍片U4的引脚COM接地，所述功率驱动忍片U4的引脚VCC和二极管Dl的正极均与电 源VCC相接，所述二极管Dl的负极、非极性电容C22的一端和极性电容C23的正极均与功 率驱动忍片U4的引脚VB相接，所述非极性电容C22的另一端和极性电容C23的负极均与 功率驱动忍片U4的引脚VS相接，所述功率驱动忍片U4的引脚册通过电阻R36与NMOS晶 体管Ql的栅极相接，所述非极性电容C24的一端和电阻R37的一端均与所述NMOS晶体管 Ql的栅极相接，所述NMOS晶体管Ql的漏极与电源VCC相接，所述NMOS晶体管Ql的源极、 NMOS晶体管Q2的漏极和电阻R37的另一端均与功率驱动忍片U4的引脚VS相接且为所述 A相功率放大电路的输出端A-OUT或B相功率放大电路的输出端B-0UT，所述功率驱动忍片 U4的引脚LO通过电阻R38与NMOS晶体管Q2的栅极相接，所述电阻R39的一端与所述NMOS 晶体管Ql的栅极相接，所述NMOS晶体管Q2的源极和电阻R39的另一端均接地。
[0009] 上述的动力调谐巧螺仪控制电路，其特征在于：所述波幅控制电路由电位器Wl组 成，所述电位器Wl的滑动端与一个固定端相接且与所述信号发生器电路的16KHZ方波信号 输出端16KHZ-0UT相接，所述电位器Wl的另一个固定端为所述波幅控制电路的输出端；所 述选频滤波电路由电阻R22W及级联的一级选频滤波电路和二级选频滤波电路组成，所述 一级选频滤波电路由运算放大器U7,电阻R23、R24、R25和R26,W及非极性电容C14和C15 组成，所述二级选频滤波电路由运算放大器U8,电阻R27、R28、R29和R30,W及非极性电容 C16和C17组成，所述电阻R22的一端和电阻R23的一端均与所述波幅控制电路的输出端相 接，所述电阻R22的另一端接地，所述电阻R23的另一端通过电阻R24与运算放大器U7的 正向输入端相接，且通过非极性电容C15与运算放大器U7的输出端相接，所述运算放大器 U7的正向输入端通过非极性电容C14接地，所述运算放大器U7的反向输入端通过电阻R25 接地，且通过电阻R26与运算放大器U7的输出端相接，所述电阻R27的一端与所述运算放 大器U7的输出端相接，所述电阻R27的另一端通过电阻R28与运算放大器U8的正向输入 端相接，且通过非极性电容C17与运算放大器U8的输出端相接，所述运算放大器U8的正向 输入端通过非极性电容C16接地，所述运算放大器U8的反向输入端通过电阻R29接地，且 通过电阻R30与运算放大器U8的输出端相接，所述运算放大器U8的输出端为所述选频滤 波电路的输出端；所述激磁电源功率放大电路由集成功率放大电路U9、电阻R31和R32W 及非极性电容C18和C19组成，所述集成功率放大电路U9的反向输入端与所述选频滤波电 路3-2的输出端相接，且通过并联的电阻R32和非极性电容C19与运算放大器U9的输出端 相接，所述集成功率放大电路U9的正向输入端通过并联的电阻R31非极性电容C18接地， 所述集成功率放大电路U9的输出端为所述巧螺激磁电源的相敏解调基准信号输出端JC。
[0010] 上述的动力调谐巧螺仪控制电路，其特征在于：所述前置放大电路由运算放大器 IC1，非极性电容Cl,W及电阻RUROl和ROlf组成，所述非极性电容Cl的一端为所述前置 放大电路的输入端Uin且与所述巧螺信号器的角速率信号输出端相接，所述非极性电容Cl 的另一端通过电阻Rl与所述运算放大器ICl的反向输入端相接，所述电阻ROlf的一端与 所述运算放大器ICl的反相输入端相接，所述电阻ROlf的另一端与所述运算放大器ICl的 输出端相接，所述运算放大器ICl的同相输入端通过电阻ROl接地；
[0011] 所述同步相敏解调电路由比较器C0MP1，运算放大器IC2-1，运算放大器IC2-2,运 算放大器IC2-3,非极性电容Cfl,电子模拟开关SI,W及电阻R2A、R2B、R3、R4、R5和R2F 组成，所述电阻R2A的一端和电阻R2B的一端均与运算放大器ICl的输出端相接，所述电阻 R2A的另一端与运算放大器IC2-1的正向输入端相接，所述电阻R2B的另一端与运算放大器 IC2-1的反向输入端、运算放大器IC2-2的反相输入端、电阻R3的一端和电阻R2F的一端相 接，所述运算