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旋变

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功能框图

REFERENCE

OSCILLATOR

(DAC)

EXCITATION

OUTPUTS

AD2S1210

ENCODER

EMULATION

SYNTHETIC

REFERENCE

RESET

DATA I/O

INPUTS

FROM

RESOLVER

ENCODER

EMULATION

OUTPUTS

VOLTAGE

REFERENCE

PINS

INTERNAL

CLOCK

GENERATOR

CRYSTAL

TYPE II

TRACKING LOOP

FAULT

DETECTION

FAULT

DETECTION

OUTPUTS

POSITION

ADC

CONFIGURATION

MULTIPLEXER

DATA BUS OUTPUT

DATA I/O

VELOCITY

07467-001

图1.

AD2S1210

分辨率可变、10位至16位R/D

转换器，内置参考振荡器

产品特性

完整的单芯片旋变数字转换器

最大跟踪速率：3125 rps(10位分辨率)

精度：±2.5弧分

分辨率：10/12/14/16位，由用户设置

并行和串行10位至16位数据端口

绝对位置与速度输出

系统故障检测

可编程故障检测阈值

差分输入

增量式编码器仿真

内置可编程正弦波振荡器

兼容DSP和SPI接口标准

电源电压：5 V，逻辑接口电压2.3 V至5 V

额定温度范围：−40°C至+125°C

应用

直流和交流伺服电机控制

编码器仿真

电动助力转向

电动汽车

集成的启动发电机/交流发电机

汽车运动检测与控制

概述

AD2S1210是一款10位至16位分辨率旋变数字转换器，集成

片上可编程正弦波振荡器，为旋变器提供正弦波激励。

转换器的正弦和余弦输入端允许输入3.15 V p-p ± 27%、频率

为2 kHz至20 kHz范围内的信号。Type II伺服环路用于跟踪

输入信号，并将正弦和余弦输入端的信息转换为输入角度

和速度所对应的数字量。最大跟踪速率为3125 rps。

产品特色

1. 比率跟踪转换。Type II跟踪环路能够连续输出位置数据，

且没有转换延迟。它还可以抑制噪声，并提供参考和输

入信号的谐波失真容限。

2. 系统故障检测。故障检测电路可以检测旋变的信号丢失、

超范围输入信号、输入信号失配或位置跟踪丢失。各故

障检测阈值可以由用户单独编程，以便针对特定应用进

行优化。

3. 输入信号范围。正弦和余弦输入端支持3.15 V p-p ± 27%的

差分输入电压。

4. 可编程激励频率。可以轻松地将激励频率设置为2 kHz至

20 kHz范围内的多个标准频率。

5. 3倍格式位置数据。通过16位并行端口或4线串行接口可

以访问10位至16位绝对角位置数据。增量式编码器仿真

采用标准A-quad-B格式，并提供方向输出。

6. 数字速度输出。通过16位并行端口或4线串行接口可以访

问10位至16位带符号的数字量速度。

Rev. A

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ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供

的最新英文版数据手册。

Rev. A | Page 2 of 36

产品特性......................................................................................... 1

应用.................................................................................................. 1

功能框图......................................................................................... 1

概述.................................................................................................. 1

产品特色......................................................................................... 1

修订历史......................................................................................... 2

技术规格......................................................................................... 3

时序规格.................................................................................... 6

绝对最大额定值............................................................................ 8

ESD警告..................................................................................... 8

引脚配置和功能描述 ................................................................... 9

典型性能参数 .............................................................................. 11

旋变格式信号 .............................................................................. 15

工作原理....................................................................................... 16

旋变-数字转换 ....................................................................... 16

故障检测电路......................................................................... 16

片上可编程正弦波振荡器 ................................................... 18

合成参考生成......................................................................... 18

AD2S1210配置............................................................................. 20

工作模式................................................................................. 20

寄存器映射................................................................................... 21

位置寄存器 ............................................................................. 21

速度寄存器 ............................................................................. 21

LOS阈值寄存器...................................................................... 21

DOS超量程阈值寄存器........................................................ 21

DOS失配阈值寄存器............................................................ 21

DOS复位最大和最小阈值寄存器 ...................................... 22

LOT上限寄存器 ..................................................................... 22

LOT下限寄存器 ..................................................................... 22

激励频率寄存器..................................................................... 22

控制寄存器 ............................................................................. 22

软件复位寄存器..................................................................... 23

故障寄存器 ............................................................................. 23

数字接口....................................................................................... 24

SOE输入................................................................................... 24

SAMPLE输入 .......................................................................... 24

数据格式.................................................................................. 24

并行接口.................................................................................. 24

串行接口.................................................................................. 28

增量式编码器输出 ................................................................ 31

上电时序控制和复位............................................................ 31

电路动态特性 .............................................................................. 32

环路响应模型......................................................................... 32

误差源 ...................................................................................... 33

外形尺寸....................................................................................... 34

订购指南.................................................................................. 34

修订历史

2012年10月—修订版0至修订版A

更改“典型性能参数”部分 ................................................... 11, 12

更改“订购指南”部分.................................................................. 34

2008年8月—版本0：初始版

AD2S1210

Rev. A | Page 4 of 36

跟踪速率

10位 3125 rps CLKIN = 10.24 MHz

2500 CLKIN = 8.192 MHz

12位 1250 rps CLKIN = 10.24 MHz

1000 CLKIN = 8.192 MHz

14位 625 rps CLKIN = 10.24 MHz

500 CLKIN = 8.192 MHz

16位 156.25 rps CLKIN = 10.24 MHz

125 CLKIN = 8.192 MHz

加速度误差

10位 30 弧分 50,000 rps

，CLKIN = 8.192 MHz

12位 30 弧分 10,000 rps

，CLKIN = 8.192 MHz

14位 30 弧分 2500 rps

，CLKIN = 8.192 MHz

16位 30 弧分 125 rps

，CLKIN = 8.192 MHz

建立时间10°阶跃输入

10位 0.6 0.9 ms 建立至±2 LSB，CLKIN = 8.192 MHz

12位 2.2 3.1 ms 建立至±2 LSB，CLKIN = 8.192 MHz

14位 6.5 9.0 ms 建立至±2 LSB，CLKIN = 8.192 MHz

16位 27.5 40 ms 建立至±2 LSB，CLKIN = 8.192 MHz

建立时间179°阶跃输入

10位 1.5 2.2 ms 建立至±2 LSB，CLKIN = 8.192 MHz

12位 4.75 6.0 ms 建立至±2 LSB，CLKIN = 8.192 MHz

14位 10.5 14.7 ms 建立至±2 LSB，CLKIN = 8.192 MHz

16位 45 66 ms 建立至±2 LSB，CLKIN = 8.192 MHz

EXC、EXC输出

电压 3.2 3.6 4.0 V p-p 负载±100 μA，典型差分输出

(EXC至EXC)= 7.2 V p-p

中心电压 2.40 2.47 2.53 V

频率 2 20 kHz

EXC/EXC直流失配

30 mV

EXC/EXC交流失配

100 mV

总谐波失真(THD) −58 dB 前5个谐波

基准电压源

REFOUT 2.40 2.47 2.53 V ±I

OUT

= 100 µA

温漂 100 ppm/°C

PSRR −60 dB

CLKIN, XTALOUT

输入低电压V

0.8 V

输入高电压V

2.0 V

逻辑输入

输入低电压V

0.8 V V

DRIVE

= 2.7 V至5.25 V

0.7 V V

DRIVE

= 2.3 V至2.7 V

输入高电压V

2.0 V V

DRIVE

= 2.7 V至5.25 V

7.1 V V

DRIVE

= 2.3 V至2.7 V

低电平输入电流I

(无上拉) 10 µA

低电平输入电流I

(上拉) 80 µA

RES0、RES1、RD、WR/FSYNC、A0、A1和

RESET引脚

高电平输入电流I

−10

µA

逻辑输出

输出低电压V

0.4 V V

DRIVE

= 2.3 V至5.25 V

输出高电压V

2.4 V V

DRIVE

= 2.7 V至5.25 V

0.2 V V

DRIVE

= 2.3 V至2.7 V

高电平三态漏电流I

OZH

−10 µA

低电平三态漏电流I

OZL

10 µA

参数条件/注释最小值典型值最大值单位

AD2S1210

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