本實用新型屬于集成電路技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶激勵源、并/串?dāng)?shù)字輸出的R/D轉(zhuǎn)換器。

背景技術(shù)：

旋轉(zhuǎn)變壓器又稱同步分解器，是一種控制用的微電機。它是將機械角度變換成與該轉(zhuǎn)角呈某一函數(shù)關(guān)系的電信號的一種間接測量裝置，主要用于三角運算、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和角度數(shù)據(jù)傳輸?shù)取Ｔ谳S角位移測量系統(tǒng)中，由于其轉(zhuǎn)換精度高、穩(wěn)定性好、環(huán)境適應(yīng)性強等特點，是被廣泛應(yīng)用的測量元件。

旋轉(zhuǎn)變壓器的信號輸出是兩相正交的模擬信號，它們的幅值隨著轉(zhuǎn)角做正余弦變化，頻率和激勵頻率一致。在工業(yè)檢測控制領(lǐng)域，需要把旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，供后端的微處理器進行數(shù)據(jù)處理。目前實現(xiàn)該轉(zhuǎn)換功能的電路主要是依賴進口轉(zhuǎn)換芯片進行外部組裝，由于國外芯片價格較高，所以產(chǎn)品的成本很高，且芯片供應(yīng)不完全可控。除了國外芯片，也有采用D/A轉(zhuǎn)換、運算放大器、電阻網(wǎng)絡(luò)等分離元件組成的電路，這種分體式結(jié)構(gòu)搭建的電路相比較于轉(zhuǎn)換芯片體積較大，集成度低，可靠性低。且系統(tǒng)中旋轉(zhuǎn)變壓器、轉(zhuǎn)換芯片或分體式結(jié)構(gòu)搭建的轉(zhuǎn)換電路都需要提供激勵信號，現(xiàn)有電路中都是由外部激勵源產(chǎn)生。由轉(zhuǎn)換電路輸出的數(shù)字信號有串行或并行兩種輸出方式，供后端的微處理器進行數(shù)字處理，但是目前的轉(zhuǎn)換電路都只有其中一種輸出方式，限制了后端處理數(shù)字信號的采集方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種帶激勵源、并/串?dāng)?shù)字輸出的R/D轉(zhuǎn)換器，實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的角度模擬信號到二進制數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)字信號可選擇并行或串行輸出到后級處理電路。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案：

一種帶激勵源、并/串?dāng)?shù)字輸出的R/D轉(zhuǎn)換器，包括激勵發(fā)生電路、固態(tài)控制變壓器電路、交流誤差放大電路、相敏解調(diào)電路、合成參考電路、第一積分電路、壓控振蕩電路、十六位可逆計數(shù)電路、數(shù)據(jù)鎖存器和并/串轉(zhuǎn)換電路；

所述激勵發(fā)生電路與旋轉(zhuǎn)變壓器相連，用于提供旋轉(zhuǎn)變壓器和轉(zhuǎn)換電路的外部參考信號；所述固態(tài)控制變壓器電路與旋轉(zhuǎn)變壓器相連，用于將旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的正余弦輸入信號同可逆計數(shù)器產(chǎn)生的數(shù)字信號進行求差，得到誤差信號；所述合成參考電路與激勵發(fā)生電路相連，用于消除內(nèi)部信號與參考信號間的誤差，其生成的BIT信號用于對內(nèi)部的正余弦輸入信號和參考信號的幅度和相位差以及經(jīng)壓控振蕩電路輸出的半波信號進行測試和報警；

所述合成參考電路的輸出端經(jīng)相敏解調(diào)電路與十六位可逆計數(shù)電路的輸入端相連；所述交流誤差放大電路的輸入端與固態(tài)控制變壓器電路的輸出端相連，其輸出端與相敏解調(diào)電路的輸入端相連，用于實現(xiàn)增益為1和4的交流全波信號放大，放大的交流全波信號經(jīng)相敏解調(diào)電路轉(zhuǎn)換成半波信號；

所述相敏解調(diào)電路的輸出端經(jīng)第一積分電路與壓控振蕩電路的輸入端相連；所述壓控振蕩電路的輸出端分別連接相敏解調(diào)電路、十六位可逆計數(shù)電路，用于根據(jù)輸入的直流誤差電壓的大小產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號；所述數(shù)據(jù)鎖存器與固態(tài)控制變壓器電路交互連接，所述并/串轉(zhuǎn)換電路與數(shù)據(jù)鎖存器相連，用于將數(shù)據(jù)鎖存器輸出的并行十六位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成串行輸出。

所述激勵發(fā)生電路包括與旋轉(zhuǎn)變壓器相連的第二積分電路，所述第二積分電路的輸入端與防靜電保護電路相連，其輸出端經(jīng)反相電路與第三積分電路的輸入端相連，防靜電保護電路的輸出端與第三積分電路的輸入端相連，第三積分電路的輸入端分別與穩(wěn)頻電路、穩(wěn)幅電路的輸出端相連，第二積分電路、功率放大電路的輸出端及第三積分電路的輸出端為激勵發(fā)生電路的輸出端。

所述第二積分電路、第三積分電路分別通過外接電容C1、C2調(diào)節(jié)信號頻率,電容C1、C2滿足以下公式：

其中，F(xiàn)_OSC為輸出頻率。

所述固態(tài)控制變壓器電路包括兩級粗分電路和細(xì)分電路組成，第一級粗分電路的輸入端與旋轉(zhuǎn)變壓器相連，第一級粗分電路的輸出端經(jīng)第二級粗分電路與細(xì)分電路的輸入端相連，細(xì)分電路的輸出端為固態(tài)控制變壓器電路的輸出端。

所述交流誤差放大電路包括放大器Q1及選通器N1，所述選通器N1的選擇A1端接地，其A0端與放大器Q1的輸出端相連，其控制端與十六位可逆計數(shù)電路相連，其輸出端經(jīng)電容C1與放大器Q1的反向輸入端相連，放大器Q1的同相輸入端VO與固態(tài)控制變壓器電路相連，放大器Q1的輸出端與相敏解調(diào)電路相連,所述放大器Q1的反向輸入端經(jīng)電容C2與其輸出端相連。

所述相敏解調(diào)電路包括選通器N2、N3、N4、N5，放大器Q2，所述選通器N2的選擇O端為相敏解調(diào)電路的輸入端，其輸出端與選通器N3的選擇1端相連，且選通器N3的選擇1端經(jīng)電阻R1與放大器Q2的反向輸入端相連，所述選通器N3的選擇0端與放大器Q2的輸出端相連，其輸出端依次經(jīng)電阻R2、R3與放大器Q2的輸出端相連，選通器N2的控制端經(jīng)非門U1與選通器N4的控制端相連，選通器N4的選擇0端與選通器N2的選擇O端相連，選通器N2與選通器N4的選擇1端接地，選通器N4的輸出端與選通器N5的選擇1端相連，選通器N5的輸出端經(jīng)電阻R4與放大器Q2的同相輸入端相連，選通器N5的選擇1端經(jīng)電阻R5與放大器Q2的同相輸入端相連，放大器Q2的同相輸入端經(jīng)電阻R6接地。

所述壓控振蕩電路包括放大器Q3、Q4，電容C3及開關(guān)S1，所述放大器Q3的反相輸入端經(jīng)電阻R7與第一積分電路相連，其輸出端與放大器Q4的反相輸入端相連，所述放大器Q3的反相輸入端經(jīng)電容C3與其輸出端相連，所述開關(guān)S1并聯(lián)在電容C3的兩端，所述放大器Q4的同相輸入端為參考電壓端，其輸出端與開關(guān)S1的控制端相連。

所述并/串轉(zhuǎn)換電路包括多個雙控D觸發(fā)器，該多個雙控D觸發(fā)器的輸入D端用于接收數(shù)據(jù)鎖存器輸出的十六位并行數(shù)據(jù)，其輸出端經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成由高位到低位依次輸出的串行數(shù)據(jù)。

所述數(shù)字轉(zhuǎn)換電路包括非門U2、U17、U12，與非門U4、U7、U10、U14及或非門U15，非門U17的輸入CS端為片選信號端，非門U12的輸入RW端為讀寫控制信號端，非門U2的輸入MODE端為模式選擇信號端，與非門U7的第一輸入CLK端為時鐘信號端，非門U2的輸出端經(jīng)非門U3與與非門U4的第一輸入端相連，與非門U4的輸出端依次經(jīng)非門U5、U6與所述雙控D觸發(fā)器的輸入FE端相連，與非門U7的輸出端依次經(jīng)非門U5、U9與所述雙控D觸發(fā)器的輸入CE端相連，非門U17的輸出端與與非門U4的第二輸入端相連，非門U12的輸出端經(jīng)非門U11與與非門U10的第一輸入端相連，與非門U10的兩輸入端分別與與非門U4、U7的第二輸入端相連，與非門U10的輸出端分別與非門U13的輸入端、或非門U15的第一輸入端相連，非門U13的輸出端與與非門U14的第一輸入端相連，與非門U14及或非門U15的第二輸入端與所述雙控D觸發(fā)器的輸出Q端相連，與非門U14及或非門U15的輸出端分別經(jīng)開關(guān)S2、開關(guān)S3與所述雙控D觸發(fā)器的輸入IM端相連，且開關(guān)S2、開關(guān)S3的輸出端為所述數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的輸出端。

由上述技術(shù)方案可知，本實用新型所述帶激勵源、并/串?dāng)?shù)字輸出的R/D轉(zhuǎn)換器及其實現(xiàn)方法，實現(xiàn)了旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的角度模擬信號到二進制數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換，且轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)字信號可選擇并行或串行輸出到后級處理電路。本實用新型具有激勵頻率、數(shù)據(jù)輸出方式可調(diào)，分辨率、速度電壓可編程，精度高，功耗低，集成度高等優(yōu)點。

附圖說明

圖1是本實用新型的電路框圖；

圖2是本實用新型激勵發(fā)生電路的電路框圖；

圖3是本實用新型固態(tài)控制變壓器的電路框圖；

圖4是本實用新型固態(tài)控制變壓器的電路圖；

圖5是本實用新型交流誤差放大電路的電路圖；

圖6是本實用新型相敏解調(diào)電路的電路圖；

圖7是本實用新型壓控振蕩電路的電路圖；

圖8是本實用新型并/串轉(zhuǎn)換電路的電路圖；

圖9是本實用新型固態(tài)控制變壓器電路的粗分電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步說明：

如圖1所示，本實施例的帶激勵源、并/串?dāng)?shù)字輸出的R/D轉(zhuǎn)換器，包括激勵發(fā)生電路1、固態(tài)控制變壓器電路2、交流誤差放大電路5、相敏解調(diào)電路7、合成參考電路6、第一積分電路12、壓控振蕩電路11、十六位可逆計數(shù)電路8、數(shù)據(jù)鎖存器3和并/串轉(zhuǎn)換電路4，并采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS集成電路工藝將上述電路集成在單芯片上。

激勵發(fā)生電路1與旋轉(zhuǎn)變壓器相連，用于提供旋轉(zhuǎn)變壓器和轉(zhuǎn)換電路的外部參考信號；固態(tài)控制變壓器電路2與旋轉(zhuǎn)變壓器相連，用于將旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的正余弦輸入信號同可逆計數(shù)器產(chǎn)生的數(shù)字信號進行求差，得到誤差信號；合成參考電路6與激勵發(fā)生電路1相連，合成參考電路6的輸出端經(jīng)相敏解調(diào)電路7與十六位可逆計數(shù)電路8的輸入端相連；交流誤差放大電路5的輸入端與固態(tài)控制變壓器電路2的輸出端相連，其輸出端與相敏解調(diào)電路7的輸入端相連，用于實現(xiàn)增益為1和4的交流信號放大，放大的交流全波信號經(jīng)相敏解調(diào)電路7轉(zhuǎn)換成半波信號；相敏解調(diào)電路7的輸出端經(jīng)第一積分電路12與壓控振蕩電路11的輸入端相連；壓控振蕩電路11的輸出端分別連接相敏解調(diào)電路7和十六位可逆計數(shù)電路8，該壓控振蕩電路11用于根據(jù)輸入的直流誤差電壓的大小產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號；數(shù)據(jù)鎖存器3與固態(tài)控制變壓器電路2交互連接，并/串轉(zhuǎn)換電路4是將數(shù)據(jù)鎖存器3輸出的并行十六位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成串行信號輸出。十六位可逆計數(shù)電路8的輸出端外接內(nèi)部編碼器10，交流誤差放大電路5外接分辨率控制電路9。

如圖2所示，激勵發(fā)生電路1包括與旋轉(zhuǎn)變壓器相連的第二積分電路11，第二積分電路11的輸入端與防靜電保護電路10相連，其輸出端經(jīng)反相電路12與第三積分電路14的輸入端相連，防靜電保護電路10的輸出端與第三積分電路14的輸入端相連，第三積分電路14的輸入端分別與穩(wěn)頻電路13、穩(wěn)幅電路15的輸出端相連，第二積分電路11的輸出端及第三積分電路14的輸出端為激勵發(fā)生電路1的輸出端。該激勵發(fā)生電路1輸出兩路2.5Vrms的正交信號，通過外接電容C1和C2可調(diào)節(jié)信號頻率，輸出的正交信號經(jīng)外部推挽放大可以產(chǎn)生不同幅值的激勵信號，滿足不同型號旋轉(zhuǎn)變壓器激勵需求。外接電容和工作頻率滿足：

其中，F(xiàn)_OSC為輸出頻率。

在電路應(yīng)用中，我們可以在外部增加由運算放大器和推挽式功率放大器組成的功率運放電路，具體包括輸入電路20、運放電路19、功率放大電路16、防瞬變保護電路18及過流保護電路17，輸入電路20的輸出端經(jīng)運放電路19與功率放大電路16相連，功率放大電路16的輸入端與防瞬變保護電路18及過流保護電路17相連。只要把激勵發(fā)生電路1輸出的兩路正交信號中的任意一個輸出端接入功率運放輸入端，就可以得到反相或正相的功放輸出。且在兩路正交信號輸出端與功率運放輸入端之間串聯(lián)一個電阻Rs，可以調(diào)節(jié)功放輸出的電壓，所需電壓值與調(diào)整電阻值之間滿足：

其中Rs為串聯(lián)電阻，V_OUT為功率運放輸出電壓。

合成參考電路6通過其內(nèi)部的比較器和模擬開關(guān)電路來消除內(nèi)部信號與參考信號間的相位差產(chǎn)生的誤差，其生成的BIT信號用于對內(nèi)部的正余弦輸入信號、參考信號的幅度和相位差以及相位解調(diào)器的輸出信號進行測試和報警，BIT信號為零時報警。由于旋轉(zhuǎn)變壓器的感應(yīng)特性，其輸出信號超前于輸入的參考信號，若采用未補償?shù)膮⒖夹盘枌刂谱儔浩鞯妮敵鼋庹{(diào)，正交電壓并不會完全消除。由主體框圖可以看到，轉(zhuǎn)換器的同步是基于sin和cos輸入信號產(chǎn)生的內(nèi)部參考信號實現(xiàn)的，所以同步參考信號的位相是由輸入信號決定的，這樣可以減少正交誤差。

如圖3、4所示，固態(tài)控制變壓器電路2包括兩級粗分電路和細(xì)分電路組成，第一級粗分電路21的輸入端與旋轉(zhuǎn)變壓器相連，第一級粗分電路21的輸出端經(jīng)第二級粗分電路22與細(xì)分電路23的輸入端相連，細(xì)分電路23的輸出端為固態(tài)控制變壓器電路2的輸出端。

高五位數(shù)字信號控制第一級粗分電路21粗分至11.25°，中間四位數(shù)字信號控制二級粗分電路粗分至0.703°，低七位數(shù)字信號控制細(xì)分電路細(xì)分至0.0055°，得到數(shù)字信號和模擬信號的誤差在0.0055°以內(nèi)，其電路原理圖如圖4所示。

(1)第一級粗分電路21，該部分電路由開關(guān)電容和運算放大器構(gòu)成，高五位數(shù)字信號Q01～Q05通過邏輯模塊DEC_5B控制電路中開關(guān)部分。輸入信號和分別經(jīng)運放A1和A2得到V1、V2，設(shè)

V1＝-Kcos(θ-90°)，V2＝-Ksinθ＝Ksin(θ-180°)

cosθ＝sin(θ-270°)

Q01、Q02決定Ksinθ、Ksin(θ-90°)、Ksin(θ-180°)、Ksin(θ-270°)中哪兩個信號傳到A3進行運算。當(dāng)θ在第一象限時，Ksinθ和Ksin(θ-90°)傳到后級，因此

運放A3的反饋系數(shù)(可由電容比例求得)正好將cos45°抵消，得到V4＝sin(θ-45°)，V4被送到A4，另一個被送到A4的信號由Q01～Q03決定，當(dāng)0≤θ＜45°時，

運放A4的反饋系數(shù)正好將cos22.5°抵消，得到V6＝sin(θ-22.5°)，V6被送到A6，另一個被送到A6的信號由Q01～Q04決定，當(dāng)0≤θ＜22.5°時，

分辨率為16bit時，A6放大倍數(shù)為4倍，V8＝4Kcos11.25°sin(θ-11.25°)，低于16bit時，放大倍數(shù)為1倍，V8＝Kcos11.25°sin(θ-11.25°)。

送往A5的信號由Q01～Q05決定，當(dāng)0≤θ＜11.25°時，

分辨率為16bit時，A5放大倍數(shù)為4倍，V10＝4Kcos11.25°sinθ，低于16bit時，放大倍數(shù)為1倍，V10＝Kcos11.25°sinθ。

以上過程將360°粗分至11.25°，輸入模擬角度θ最終定位在11.25°范圍內(nèi)，θ在其他角度范圍內(nèi)時，也按照以上過程工作，產(chǎn)生V8、V10送往二級粗分電路。θ在任意一個11.25°范圍內(nèi)時，以下兩個電壓被送到后級電路。

K1cos11.25°sin(θ-n×11.25°)，K1cos11.25°sin[θ-(n+1)×11.25°]

其中，K1由分辨率確定，n＝0、1、2、…、31。

(2)第二級粗分電路22，如圖9所示，該部分電路由16個電阻組成的電阻串構(gòu)成，前級產(chǎn)生的電壓V8和V10經(jīng)該電阻串分壓，數(shù)字信號Q06～Q09經(jīng)邏輯部分DEC_4B產(chǎn)生開關(guān)控制信號，選擇哪個電阻的兩端電壓作為輸出。sin函數(shù)在11.25°范圍內(nèi)可近似認(rèn)為線性變化，11.25°被進一步粗分為0.703°。

輸出VO0、VO1被送到后級進行下一步細(xì)分，可用下式表示。

VO0＝K1cos11.25°sin(θ-m×0.703°)

VO1＝K1cos11.25°sin[θ-(m+1)×0.703°]

其中，m＝0、1、2、…、511。

(3)細(xì)分電路23，該部分電路采用電荷定標(biāo)的DA轉(zhuǎn)換器，輸入是前級輸出的差值為0.703°的兩個信號，這兩個信號分別接不同個數(shù)的電容，電容另一端接一起作為輸出，由數(shù)字信號Q010～Q016確定電容個數(shù)，不同的電容組合得到不同的輸出電壓，最低幾位數(shù)字信號(由分辨率確定)將0.703°細(xì)分為0.703°/2n-9,例如16bit對應(yīng)的精度為0.0055°。輸出VO即為模擬角度和數(shù)字角度的誤差信號，可表示為：

VO＝K1cos11.25°sin(θ-m×0.703°-β×0.703°)

其中，0≤β＜1。

經(jīng)過環(huán)路反饋，最終使得誤差信號趨近于0，得到θ＝m×0.703°+β×0.703°，此時對應(yīng)的數(shù)字信號即是數(shù)字角度φ。

如圖5所示，誤差放大電路5包括放大器Q1及選通器N1，選通器N1的選擇A1端接地，其A0端與放大器Q1的輸出端相連，其控制端與十六位可逆計數(shù)電路8相連，其輸出端經(jīng)電容C1與放大器Q1的反向輸入端相連，放大器Q1的同相輸入端VO與固態(tài)控制變壓器電路2相連，放大器Q1的輸出端與相敏解調(diào)電路7相連，放大器Q1的反向輸入端經(jīng)電容C2與其輸出端相連。

誤差放大電路5的增益由分辨率確定，10bit時，控制信號選通A0,運放增益為1，12～16bit時，控制信號選通A1，增益為4。

如圖6所示，相敏解調(diào)電路7是將誤差信號放大后的交流全波信號轉(zhuǎn)換成半波信號，進入后級積分電路。該相敏解調(diào)電路7包括選通器N2、N3、N4、N5及放大器Q2，選通器N2的選擇O端為相敏解調(diào)電路7的輸入端，其輸出端與選通器N3的選擇1端相連，且選通器N3的選擇1端經(jīng)電阻R1與放大器Q2的反向輸入端相連，選通器N3的選擇0端與放大器Q2的輸出端相連，其輸出端依次經(jīng)電阻R2、R3與放大器Q2的輸出端相連，選通器N2的控制端經(jīng)非門U1與選通器N4的控制端相連，選通器N4的選擇0端與選通器N2的選擇O端相連，選通器N2與選通器N4的選擇1端接地，選通器N4的輸出端與選通器N5的選擇1端相連，選通器N5的輸出端經(jīng)電阻R4與放大器Q2的同相輸入端相連，選通器N5的選擇1端經(jīng)電阻R5與放大器Q2的同相輸入端相連，放大器Q2的同相輸入端經(jīng)電阻R6接地。

如圖7所示，壓控振蕩電路11包括放大器Q3、Q4、電容C3及開關(guān)S1，放大器Q3的反相輸入端經(jīng)電阻R7與第一積分電路12相連，其輸出端與放大器Q4的反相輸入端相連，放大器Q3的反相輸入端經(jīng)電容C3與其輸出端相連，開關(guān)S1并聯(lián)在電容C3的兩端，放大器Q4的同相輸入端為參考電壓端，其輸出端與開關(guān)S1的控制端相連。該壓控振蕩電路11根據(jù)輸入的直流誤差電壓的大小產(chǎn)生不同頻率的脈沖信號，該脈沖信號被送入計數(shù)器進行計數(shù)，同時VCO還會產(chǎn)生控制計數(shù)器計數(shù)方向的信號，其內(nèi)部含環(huán)形振蕩器，用來產(chǎn)生2.66MHz的振蕩信號。

如圖8所示，并/串轉(zhuǎn)換電路4是將數(shù)據(jù)鎖存器3輸出的并行十六位數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成串行輸出，該并/串轉(zhuǎn)換電路4包括多個雙控D觸發(fā)器，該多個雙控D觸發(fā)器的輸入D端用于接收數(shù)據(jù)鎖存器3輸出的十六位并行數(shù)據(jù)，其輸出端經(jīng)數(shù)字轉(zhuǎn)換電路41轉(zhuǎn)換成由高位到低位依次輸出的串行數(shù)據(jù)。

本實施例的數(shù)字轉(zhuǎn)換電路41包括非門U2、U17、U12，與非門U4、U7、U10、U14及或非門U15，非門U17的輸入CS端為片選信號端，非門U12的輸入RW端為讀寫控制信號端，非門U2的輸入MODE端為模式選擇信號端，與非門U7的第一輸入CLK端為時鐘信號端，非門U2的輸出端經(jīng)非門U3與與非門U4的第一輸入端相連，與非門U4的輸出端依次經(jīng)非門U5、U6與雙控D觸發(fā)器的輸入FE端相連，與非門U7的輸出端依次經(jīng)非門U5、U9與雙控D觸發(fā)器的輸入CE端相連，非門U17的輸出端與與非門U4的第二輸入端相連，非門U12的輸出端經(jīng)非門U11與與非門U10的第一輸入端相連，與非門U10的兩輸入端分別與與非門U4、U7的第二輸入端相連，與非門U10的輸出端分別與非門U13的輸入端、或非門U15的第一輸入端相連，非門U13的輸出端與與非門U14的第一輸入端相連，與非門U14及或非門U15的第二輸入端與雙控D觸發(fā)器的輸出Q端相連，與非門U14及或非門U15的輸出端分別經(jīng)開關(guān)S2、開關(guān)S3雙控D觸發(fā)器的輸入IM端相連，且開關(guān)S2、開關(guān)S3的輸出端為數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的輸出端。

因為本實用新型的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，既要求可以直接并行輸出十六位數(shù)字信號，也可以選擇串行輸出，故在并/串轉(zhuǎn)換電路4不工作情況下，轉(zhuǎn)換器默認(rèn)為并行輸出。在并串/轉(zhuǎn)換電路供電正常情況下，按照控制時序正確控制CS片選信號、RW讀寫控制信號、MODE模式選擇信號和CLK時鐘信號等，此時轉(zhuǎn)換器就實現(xiàn)了數(shù)據(jù)鎖存器3輸出的十六位并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成由高位到低位依次輸出的串行數(shù)據(jù)輸出。若轉(zhuǎn)換器的分辨率小于十六位，則輸出的串行數(shù)據(jù)有效位為對應(yīng)的分辨率，且高端對齊。

本實用新型有兩種供電模式，可以實現(xiàn)單+5V電源或±5V電源供電。當(dāng)芯片選擇單+5V電源供電時，采用內(nèi)置－5V逆變器可以代替－5V直流電源，但需要更改芯片供電部分引腳的連接。

本實施的例帶激勵源、并/串?dāng)?shù)字輸出的R/D轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)方法如下：

S1:激勵發(fā)生電路1產(chǎn)生的有效值為2.5Vrms，頻率為47Hz～10KHz的兩路正交信號向旋轉(zhuǎn)變壓器提供激勵信號，旋轉(zhuǎn)變壓器產(chǎn)生兩路隨角度變化的sin和cos信號；

S2:固態(tài)控制變壓器電路2接收該sin和cos信號及十六位可逆計數(shù)電路產(chǎn)生的數(shù)字信號，并將兩者進行求差，經(jīng)過兩級粗分和一級細(xì)分的計算比較，產(chǎn)生一個誤差信號KEsin(θ-φ)；使產(chǎn)生新的數(shù)字角來逼近模擬角度，使模擬角度θ和數(shù)字角度φ在要求的精度范圍內(nèi)趨向相等，最終使可逆計數(shù)器的數(shù)字角φ等于輸入的模擬角θ。其中：θ是旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的模擬角，K是變比，E是基準(zhǔn)電壓的幅值。

S3:該信號經(jīng)交流誤差放大電路5放大后產(chǎn)生一個誤差放大信號NCI1輸入到后級，NCI1進入相敏解調(diào)電路7與壓控振蕩電路11反饋回來的TP2進行計算得到一個半波信號TP1；

S4:該半波信號TP1經(jīng)過第一積分電路12運算后得到VEL直流電平，VEL信號經(jīng)過壓控振蕩電路11產(chǎn)生的時鐘和計數(shù)方向信號進入十六位可逆計數(shù)電路8進行計數(shù)；

S5:十六位可逆計數(shù)電路8的十六位數(shù)字輸出信號進入到數(shù)據(jù)鎖存器3中，通過數(shù)據(jù)鎖存器3將十六位數(shù)字信號鎖存并并行輸出十六位的數(shù)字信號以表示數(shù)字角度；

S6:并行的十六位數(shù)字信號經(jīng)并/呂轉(zhuǎn)換電路4轉(zhuǎn)換成十六位串行輸出的數(shù)字信號。

內(nèi)部編碼器10是一個增/減位移計數(shù)器，通過加或減一個最低有效位來消除交流誤差信號；合成參考電路6用于消除內(nèi)部信號與參考間的誤差，其生成的BIT信號用于對內(nèi)部的正余弦輸入信號和參考信號的幅度和相位差以及相位解調(diào)器的輸出信號TP1進行測試和報警。

以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。