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用AD2S82A实现雷达方位角的数字变换

用AD2S82A实现雷达方位角的数字变换

摘要
AD2S82A是ADI公司专门针对旋转变压器信号格式而设计生产的单片旋转角/数字变换芯片。文章介绍单片旋转角,数字变换器(R/D)AD2S82A的功能厦其特性,讨论实际应用中AD2S82A外围器件的选择,给出实现雷达方住角数字变换硬件电路设计及软件设计方法。

关键词
旋转变压器 AD2S82A旋转角/数字变换 雷达方位角
    老式雷达对目标方位的测量,一般是通过安装在雷达灭线轴上的机电传感器(如旋转变压器和同步机)来实现的。通过这样的传感器将天线当前的方位角度值传送到雷达的平面位置显示器,由偏转线圈与天线的随动系统在平面位置显示器上显示出方位扫描线,给雷达操作员指示目标的方位角。随着现代计算机与数字技术的发展.这种显示方式已不适合时代发展的要求。为了实现对雷达探测目标的录取、综合、相关及显示,为了实现设备的小型化,需要将天线的方位角变换为数字信号,而ADI公司生产的单片旋转角数字变换器AD2S82A正是一种可将旋转变压器格式的信号转换为角度数字信号的专用芯片。配合一些外围电路及单片机,可灵活方便地实现对天线方位角的数字变换。
1 AD2S82A的结构及特点
   
AD2S82A是由美国ADI公司专为旋转变压器格式的旋转角信号而生产的一种旋转角/数字信号变换器,其封装形式为44脚PLCC,旋转角的数字输出分辨率为10、12、14、16位可选,除了旋转角的数字输出外,它还输出模拟速度量VEL、DC误差信号及压控振荡(VCO)模拟控制信号。

1.1 功能结构及特点

    AD2S82A的内部结构如图1所示,主要由比率乘法器、相敏检调器、压控振荡器(VCO)及输出数据锁存器构成。其中A1、A2作为输 信号的缓冲器,与段选择电路、16位加减计数器、R-2R DAC及误差信号缓冲器A3构成比率乘法器,作为AD2S82A的输入电路,主要负责将从旋转变压器输入的角度信号θ与16位加减计数器中的数字角φ作比较,并产生一个与两个角度差相关联的模拟电压信号(AC ERROR)。该信号表示为A1 Sin(θ-φ)sinωt。Al为比率乘法器的增益系数,ω=2fREF。相敏检调器的作用是把AC ERROR信号中所含旋转变压器输入的角度θ与16位加减计数器中的数字角θ的角度差信号检测出来,并以直流模拟电压信号输出。压控振荡器(VCO)是一个控制16位加减计数器的电路,根据其输入信号电压的大小,控制16位加减计数器是进行加计数还是进行减计数。输出数据锁存器用于保存变换器的输出数据,便于计算机或其他设备读取。
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