來源：《國外電子元器件》

     摘要：ad2s90是ad公司生產(chǎn)的能以鑒相的方式對感應(yīng)同步器信號進(jìn)行數(shù)字化處理的專用芯片。它具有成本低、功耗小、功能多、所需外圍元件少等優(yōu)點(diǎn)，文中介紹了ad2s90數(shù)字變換芯片的引腳功能、工作原理及輸出信號模式。同時給出了一個由ad2s90組成的單片機(jī)數(shù)顯表的實(shí)現(xiàn)方案。

     關(guān)鍵詞：鑒相

     數(shù)字轉(zhuǎn)換 集成電路 ad2s90

     在國內(nèi)外位置檢測領(lǐng)域中，感應(yīng)同步器由于其具有精度高、行程大、性能可靠等優(yōu)點(diǎn)而得到廣泛的應(yīng)用。但對感應(yīng)同步器的信號進(jìn)行數(shù)字化變換是數(shù)顯數(shù)控的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。ad2s90是對感應(yīng)同步器的輸出信號進(jìn)行數(shù)字變換的專用集成電路芯片。以ad2s90芯片為核心的感應(yīng)同步器數(shù)字轉(zhuǎn)換電路是有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、易于調(diào)試和可輸出多種信號模式等優(yōu)點(diǎn)，可在機(jī)床的數(shù)字化改造中取得很好的應(yīng)用效果。而目前國內(nèi)的轉(zhuǎn)換電路多采用分立元件和非專用芯片，但這些芯片體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)試?yán)щy、可靠性差，而且信號的輸出格式很難與現(xiàn)有的數(shù)顯控裝置配接。

     ad2s90具有低成本、低能耗、多功能等優(yōu)點(diǎn)，工作時所需的外圍元件甚少。該芯片采用差動輸入，能以鑒相的方式完成對感應(yīng)同步器輸出信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換，同時可以以串行數(shù)據(jù)和仿增量編碼器數(shù)據(jù)等兩種輸出模式使用戶配接不同的數(shù)量數(shù)控。ad2s90的引腳排列如圖1所示。

     1 ad2s90的工作原理

     該芯片一般應(yīng)用于感應(yīng)步器位置檢測信號的數(shù)字化變換�，F(xiàn)以感應(yīng)同步器的滑尺（或轉(zhuǎn)子，下同）輸出信號作為ad2s90的輸入信號來說明它的工作原理。感應(yīng)同步器與ad2s90的連接如圖2所示。

     應(yīng)用時，由正弦波發(fā)生器和功率放大電路產(chǎn)生的一個大約10khz的正弦波信號來作為感同步器定尺的激磁信號。隨著滑尺的運(yùn)動，滑尺上兩個獨(dú)立繞組感應(yīng)輸出的兩個正弦波信號將被滑尺位置對應(yīng)的機(jī)械角度θ所調(diào)相和調(diào)幅。這兩個信號和正弦波發(fā)生器的參考正弦信號一起被送入ad2s90芯片的sin、con和ref端品。然后由ad2s90芯片以鑒相的方式將代表滑尺集團(tuán)的角度θ轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，此信號由串行數(shù)字輸出端口或增量編碼器端口輸出。同時芯片還可提供滑尺位移的速度信號和位移的方向信號，并分別由vel、clkout和dir端口輸出。

     ad2s90芯片sin、cos端的輸入信號要求是頻率為3～10khz、振幅為2vrms±10%的正弦信號，sclk、cs輸入端的最高和最低電位要求為3.5v和1.5v。

     2 輸出信號模式

     ad2s90芯片具有多種模式的輸出信號，用戶可以根據(jù)本文敘述的各種輸出模式和具體參數(shù)、波形以及使用要求與相應(yīng)的電路或裝置進(jìn)行配接，以實(shí)現(xiàn)不同的功能。

     2.1 串行數(shù)字輸出方式

     ad2s90芯片的串行數(shù)字讀數(shù)周期如圖3所示。當(dāng)片選信號cs由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，位置數(shù)據(jù)將開始其串行輸出周期。而從sclk第二個脈沖的下降沿開始，數(shù)據(jù)線data便開始首先輸出最高位。這樣，在sclk的連續(xù)12個脈沖的下降沿即可從data串行輸出端口得到12位完整的位置數(shù)據(jù)。

     將ads90的串行數(shù)字輸出口接到計(jì)算機(jī)的串行口可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行傳輸，然后配以相應(yīng)的顯示裝置或數(shù)控裝置便可構(gòu)成相應(yīng)的數(shù)顯或數(shù)控系統(tǒng)。

     2.2 增置編碼器輸出方式

     圖4為ad2s90芯片的仿增量編碼器輸出信號波形圖。其中nm信號有三種脈沖寬度可以選擇，并由ad2s90的nmc輸入信號加以控制。當(dāng)nmc信號分別為+vdd、0、-vss時，nm的脈沖寬度分別為90°、180°、360。

     圖5為ad2s90仿真量編碼器輸出信號的周期圖。它仿真了一個1024脈沖的增量編碼器，即在clkout信號為高是電平的一個輸出周期內(nèi)，芯片輸出1024個