一種陀螺三路伺服控制電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種陀螺三路伺服控制電路，包括集成在同一電路模塊上的第一路伺服控制電路、第二路伺服控制電路和第三路伺服控制電路，第一路伺服控制電路由依次相接的第一前置放大電路、第一同步解調(diào)電路、第一低通濾波電路、第一陷波電路、第一校正電路和第一功率放大電路構(gòu)成，第二路伺服控制電路由依次相接的第二前置放大電路、第二同步解調(diào)電路、第二低通濾波電路、第二陷波電路、第二校正電路和第二功率放大電路構(gòu)成，第三路伺服控制電路由依次相接的第三前置放大電路、第三同步解調(diào)電路、第三低通濾波電路、第三陷波電路、第三校正電路和第三功率放大電路構(gòu)成。本實(shí)用新型集成度高，體積小，可靠性高，單一電路實(shí)現(xiàn)了多路伺服控制功能。
【專利說(shuō)明】一種陀螺三路伺服控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于慣性導(dǎo)航【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種陀螺三路伺服控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]陀螺儀是慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的重要測(cè)量元件，捷聯(lián)式慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中的陀螺儀是用來(lái)測(cè)量陀螺坐標(biāo)系相對(duì)于慣性空間的角位移，其關(guān)鍵就是運(yùn)用再平衡力矩迫使陀螺儀主軸達(dá)到新的運(yùn)行平衡狀態(tài)。因此其伺服控制回路(又稱為再平衡回路)性能的好壞直接關(guān)系到捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的性能指標(biāo)。
[0003]隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，慣性導(dǎo)航測(cè)量系統(tǒng)的小型化和高可靠已經(jīng)成為發(fā)展的必然。伺服控制電路作為陀螺儀的重要組成部分，以往采用分立元件或單電路控制模塊，存在著體積大、可靠性不高、安裝使用不方便等問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種陀螺三路伺服控制電路，其集成度高，體積小，重量輕，性能優(yōu)良可靠，安裝調(diào)試使用方便，單一電路模塊實(shí)現(xiàn)了多路伺服控制功能，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:包括集成在同一塊電路模塊上的第一路伺服控制電路、第二路伺服控制電路和第三路伺服控制電路，所述第一路伺服控制電路由依次相接的第一前置放大電路、第一同步解調(diào)電路、第一低通濾波電路、第一陷波電路、第一校正電路和第一功率放大電路構(gòu)成，所述第二路伺服控制電路由依次相接的第二前置放大電路、第二同步解調(diào)電路、第二低通濾波電路、第二陷波電路、第二校正電路和第二功率放大電路構(gòu)成，所述第三路伺服控制電路由依次相接的第三前置放大電路、第三同步解調(diào)電路、第三低通濾波電路、第三陷波電路、第三校正電路和第三功率放大電路構(gòu)成，所述第一同步解調(diào)電路、第二同步解調(diào)電路和第三同步解調(diào)電路均與激磁信號(hào)源的解調(diào)基準(zhǔn)信號(hào)輸出端JC相接。
[0006]上述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一前置放大電路、第二前置放大電路和第三前置放大電路的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器ICl，電容Cl、C12和C13，以及電阻Rl、R2和R3構(gòu)成，所述電容Cl的一端為所述第一前置放大電路、第二前置放大電路或第三前置放大電路的輸入端IN1，所述電容Cl的另一端通過(guò)電阻Rl與所述運(yùn)算放大器ICl的反向輸入端相接，所述電阻R3的一端與所述運(yùn)算放大器ICl的反相輸入端相接，所述電阻R3的另一端與所述運(yùn)算放大器ICl的輸出端相接且為所述第一前置放大電路、第二前置放大電路或第三前置放大電路的輸出端0UT1，所述運(yùn)算放大器ICl的同相輸入端通過(guò)電阻R2接地，所述運(yùn)算放大器ICl的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C12接地，所述運(yùn)算放大器ICl的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C13接地。
[0007]上述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一同步解調(diào)電路、第二同步解調(diào)電路和第三同步解調(diào)電路的電路結(jié)構(gòu)相同且均由比較器IC2，運(yùn)算放大器IC3，模擬開關(guān)⑶4052，電容C14，以及電阻R4、R5、R6、R7和R8構(gòu)成，所述電阻R6的一端和模擬開關(guān)CD4052的引腳OX相接且為所述第一同步解調(diào)電路、第二同步解調(diào)電路或第三同步解調(diào)電路的輸入端IN2，所述電阻R6的另一端與運(yùn)算放大器IC3的反向輸入端相接且通過(guò)電阻R8與運(yùn)算放大器IC3的輸出端和模擬開關(guān)CD4052的引腳IX相接，所述運(yùn)算放大器IC3的正向輸入端通過(guò)電阻R7接地；所述電阻R4的一端與激磁信號(hào)源的解調(diào)基準(zhǔn)信號(hào)輸出端JC相接，所述電阻R4的另一端與所述比較器IC2的正向輸入端相接，所述比較器IC2的反向輸入端通過(guò)電阻R5接地，所述比較器IC2的輸出端與模擬開關(guān)⑶4052的引腳A相接，所述模擬開關(guān)CD4052的引腳VCC與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C14接地，所述模擬開關(guān)⑶4052的引腳B和引腳GND均接地，所述模擬開關(guān)⑶4052的引腳COMX為所述第一同步解調(diào)電路、第二同步解調(diào)電路或第三同步解調(diào)電路的輸出端0UT2。
[0008]上述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一低通濾波電路、第二低通濾波電路和第三低通濾波電路的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC5，電容C2、C15和C16，以及電阻R9、RIO、Rll和R12構(gòu)成；所述電阻R9的一端為所述第一低通濾波電路、第二低通濾波電路或第三低通濾波電路的輸入端IN3，所述電阻R9的另一端與電容C2的一端和電阻RlO的一端相接，所述電阻RlO的另一端和電阻R12的一端均與所述運(yùn)算放大器IC5的反向輸入端相接，所述運(yùn)算放大器IC5的正向輸入端與所述電阻Rll的一端相接，所述電容C2的另一端和電阻Rll的另一端均接地，所述電阻R12的另一端與所述運(yùn)算放大器IC5的輸出端相接且為所述第一低通濾波電路、第二低通濾波電路或第三低通濾波電路的輸出端0UT3，所述運(yùn)算放大器IC5的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C15接地，所述運(yùn)算放大器IC5的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C16接地。
[0009]上述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一陷波電路、第二陷波電路和第三陷波電路的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC6，電阻R13、R14、R15、R16、R17和R18,以及電容C3、C4、C5、C6、C7、C17和C18構(gòu)成，所述電阻R13的一端為所述第一陷波電路、第二陷波電路或第三陷波電路的輸入端IN4，所述電阻R13的另一端與電容C3的一端、電容C4的一端和電阻R15的一端相接，所述電阻R15的另一端與電阻R16的一端和電容C5的一端相接，所述電阻R16的另一端和電容C6的一端均與所述運(yùn)算放大器IC6的正向輸入端相接，所述運(yùn)算放大器IC6的反向輸入端與電阻R17的一端和電容C7的一端相接，所述電容C7的另一端和電阻R18的一端均與所述運(yùn)算放大器IC6的輸出端相接且為所述第一陷波電路、第二陷波電路或第三陷波電路的輸出端0UT4，所述電容C4的另一端、電容C5的另一端、電容C6的另一端和電阻R18的另一端均與電阻R14的一端相接，所述電容C3的另一端、電阻R14的另一端和電阻R17的另一端均接地，所述運(yùn)算放大器IC6的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C17接地，所述運(yùn)算放大器IC6的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C18接地。
[0010]上述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一校正電路、第二校正電路和第三校正電路的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC7和IC8，電阻R19、R20、R21、R22和R23，以及電容C8、C9、C19、C20、C21和C22構(gòu)成，所述電阻R19的一端為所述第一校正電路、第二校正電路或第三校正電路的輸入端IN5，所述電阻R19的另一端、電容C8的一端和電阻R21的一端均與所述運(yùn)算放大器IC7的反向輸入端相接，所述電容CS的另一端、電阻R21的另一端和電阻R22的一端均與所述運(yùn)算放大器IC7的輸出端相接，所述運(yùn)算放大器IC7的正向輸入端通過(guò)電阻R20接地，所述運(yùn)算放大器IC7的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C19接地，所述運(yùn)算放大器IC7的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C20接地，所述電阻R22的另一端與所述運(yùn)算放大器IC8的正向輸入端相接，所述運(yùn)算放大器IC8的反向輸入端與所述電阻R23的一端和電容C9的一端相接，所述電阻R23的另一端接地，所述電容C9的另一端與所述運(yùn)算放大器IC8的輸出端相接且為所述第一校正電路、第二校正電路或第三校正電路的輸出端0UT5，所述運(yùn)算放大器IC8的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C21接地，所述運(yùn)算放大器IC8的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C22接地。
[0011]上述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一功率放大電路、第二功率放大電路和第三功率放大電路的電路結(jié)構(gòu)相同且均由集成功率放大器IC9，電阻R24、R25和R26，以及電容ClO和Cll構(gòu)成；所述電阻R24的一端為所述第一功率放大電路、第二功率放大電路或第三功率放大電路的輸入端IN6，所述電阻R24的另一端、電容ClO的一端和電阻R25的一端均與所述運(yùn)算放大器IC9的反向輸入端相接，所述電阻R26的一端和電容Cll的一端與所述運(yùn)算放大器IC9的正向輸入端相接，所述電阻R26的另一端和電容Cll的另一端均接地，所述電容ClO的另一端和電阻R25的另一端均與所述運(yùn)算放大器IC9的輸出端相接且為所述第一功率放大電路、第二功率放大電路或第三功率放大電路的輸出端0UT6，所述運(yùn)算放大器IC9的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C23接地，所述運(yùn)算放大器IC9的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C24接地。
[0012]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1、本實(shí)用新型采用電路集成設(shè)計(jì)，使得多單元電路集成在一起，實(shí)現(xiàn)了單電路模塊的多自由空間的伺服控制，集成度高，體積小，重量輕，且提高了可靠性，安裝調(diào)試使用方便。
[0014]2、本實(shí)用新型校正電路中將電容C9外接，通過(guò)調(diào)整外接電容C9的參數(shù)，可以方便該伺服控制電路適用于不同參數(shù)的陀螺儀。
[0015]3、本實(shí)用新型的實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0016]綜上所述，本實(shí)用新型集成度高，體積小，重量輕，性能優(yōu)良可靠，安裝調(diào)試使用方便，單一電路模塊實(shí)現(xiàn)了多路伺服控制功能，實(shí)用性強(qiáng)，便于推廣使用。
[0017]下面通過(guò)附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的電路原理框圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型第一前置放大電路、第二前置放大電路和第三前置放大電路的電路原理圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型第一同步解調(diào)電路、第二同步解調(diào)電路和第三同步解調(diào)電路的電路原理圖。
[0021]圖4為本實(shí)用新型第一低通濾波電路、第二低通濾波電路和第三低通濾波電路的電路原理圖。
[0022]圖5為本實(shí)用新型第一陷波電路、第二陷波電路和第三陷波電路的電路原理圖。
[0023]圖6為本實(shí)用新型第一校正電路、第二校正電路和第三校正電路的電路原理圖。
[0024]圖7為本實(shí)用新型第一功率放大電路、第二功率放大電路和第三功率放大電路的電路原理圖。
[0025]附圖標(biāo)記說(shuō)明:
[0026]
1-1一第一前置放大電路；1-2 —第一同步解調(diào)電路；
1-3 —第一低通濾波電路；1-4 一第一陷波電路；
1-5—第一校正電路；1-6 —第一功率放大電路；
2-1—第一前置放大電路；2-2—第二同步解調(diào)電路；
2-3 —第二低通濾波電路；2-4—第二陷波電路；
2-5—第二校正電路；2-6 —第二功率放大電路；
3-1—第三前置放大電路；3-2 —第三同步解調(diào)電路；
3-3 —第三低通濾波電路；3-4 —第三陷波電路；
3-5—第三校正電路；3-6 —第三功率放大電路；
4 一激磁信號(hào)源。
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型包括集成在同一塊電路模塊上的第一路伺服控制電路、第二路伺服控制電路和第三路伺服控制電路，所述第一路伺服控制電路由依次相接的第一前置放大電路1-1、第一同步解調(diào)電路1-2、第一低通濾波電路1-3、第一陷波電路1-4、第一校正電路1-5和第一功率放大電路1-6構(gòu)成，所述第二路伺服控制電路由依次相接的第二前置放大電路2-1、第二同步解調(diào)電路2-2、第二低通濾波電路2-3、第二陷波電路2-4、第二校正電路2-5和第二功率放大電路2-6構(gòu)成，所述第三路伺服控制電路由依次相接的第二ill置放大電路3_1、第二同步解調(diào)電路3_2、第二低通濾波電路3_3、第二陷波電路3_4、第三校正電路3-5和第三功率放大電路3-6構(gòu)成，所述第一同步解調(diào)電路1-2、第二同步解調(diào)電路2-2和第三同步 解調(diào)電路3-2均與激磁信號(hào)源4的解調(diào)基準(zhǔn)信號(hào)輸出端JC相接。
[0028]如圖2所示，本實(shí)施例中，所述第一前置放大電路1-1、第二前置放大電路2-1和第三前置放大電路3-1的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器ICl，電容C1、C12和C13，以及電阻R1、R2和R3構(gòu)成，所述電容Cl的一端為所述第一前置放大電路1-1、第二前置放大電路
2-1或第三前置放大電路3-1的輸入端IN1，所述電容Cl的另一端通過(guò)電阻Rl與所述運(yùn)算放大器ICl的反向輸入端相接，所述電阻R3的一端與所述運(yùn)算放大器ICl的反相輸入端相接，所述電阻R3的另一端與所述運(yùn)算放大器ICl的輸出端相接且為所述第一前置放大電路1-1、第二前置放大電路2-1或第三前置放大電路3-1的輸出端OUTl，所述運(yùn)算放大器ICl的同相輸入端通過(guò)電阻R2接地，所述運(yùn)算放大器ICl的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C12接地，所述運(yùn)算放大器ICl的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C13接地。
[0029]如圖3所示，本實(shí)施例中，所述第一同步解調(diào)電路1-2、第二同步解調(diào)電路2-2和第三同步解調(diào)電路3-2的電路結(jié)構(gòu)相同且均由比較器IC2，運(yùn)算放大器IC3，模擬開關(guān)⑶4052，電容C14，以及電阻R4、R5、R6、R7和R8構(gòu)成，所述電阻R6的一端和模擬開關(guān)⑶4052的引腳OX相接且為所述第一同步解調(diào)電路1-2、第二同步解調(diào)電路2-2或第三同步解調(diào)電路
3-2的輸入端IN2，所述電阻R6的另一端與運(yùn)算放大器IC3的反向輸入端相接且通過(guò)電阻R8與運(yùn)算放大器IC3的輸出端和模擬開關(guān)⑶4052的引腳IX相接，所述運(yùn)算放大器IC3的正向輸入端通過(guò)電阻R7接地；所述電阻R4的一端與激磁信號(hào)源4的解調(diào)基準(zhǔn)信號(hào)輸出端JC相接，所述電阻R4的另一端與所述比較器IC2的正向輸入端相接，所述比較器IC2的反向輸入端通過(guò)電阻R5接地，所述比較器IC2的輸出端與模擬開關(guān)⑶4052的引腳A相接，所述模擬開關(guān)CD4052的引腳VCC與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C14接地，所述模擬開關(guān)⑶4052的引腳B和引腳GND均接地，所述模擬開關(guān)⑶4052的引腳COMX為所述第一同步解調(diào)電路1-2、第二同步解調(diào)電路2-2或第三同步解調(diào)電路3-2的輸出端0UT2。激磁信號(hào)源4輸出的解調(diào)基準(zhǔn)信號(hào)經(jīng)過(guò)由比較器IC2、電阻R4和電阻R5組成的電路整形，產(chǎn)生同相位、同頻率的方波解調(diào)基準(zhǔn)，作為模擬開關(guān)CD4052的選通控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)同步解調(diào)，同步解調(diào)信號(hào)由模擬開關(guān)CD4052的輸出端引腳COMX輸出。
[0030]如圖4所示，本實(shí)施例中，所述第一低通濾波電路1-3、第二低通濾波電路2-3和第三低通濾波電路3-3的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC5，電容C2、C15和C16，以及電阻R9、R10、R11和R12構(gòu)成；所述電阻R9的一端為所述第一低通濾波電路1_3、第二低通濾波電路2-3或第三低通濾波電路3-3的輸入端IN3，所述電阻R9的另一端與電容C2的一端和電阻RlO的一端相接，所述電阻RlO的另一端和電阻R12的一端均與所述運(yùn)算放大器IC5的反向輸入端相接，所述運(yùn)算放大器IC5的正向輸入端與所述電阻Rll的一端相接，所述電容C2的另一端和電阻Rll的另一端均接地，所述電阻R12的另一端與所述運(yùn)算放大器IC5的輸出端相接且為所述第一低通濾波電路1-3、第二低通濾波電路2-3或第三低通濾波電路3-3的輸出端0UT3，所述運(yùn)算放大器IC5的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C15接地，所述運(yùn)算放大器IC5的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C16接地。模擬開關(guān)⑶4052輸出的同步解調(diào)信號(hào)先經(jīng)由電阻R9和電容C2組成的低通濾波電路平滑成噪聲較小的直流電壓信號(hào)，再供后級(jí)電路處理。
[0031]如圖5所示，本實(shí)施例中，所述第一陷波電路1-4、第二陷波電路2-4和第三陷波電路3-4的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC6，電阻R13、R14、R15、R16、R17和R18，以及電容C3、C4、C5、C6、C7、C17和C18構(gòu)成，所述電阻R13的一端為所述第一陷波電路1_4、第二陷波電路2-4或第三陷波電路3-4的輸入端IN4，所述電阻R13的另一端與電容C3的一端、電容C4的一端和電阻R15的一端相接，所述電阻R15的另一端與電阻R16的一端和電容C5的一端相接,所述電阻R16的另一端和電容C6的一端均與所述運(yùn)算放大器IC6的正向輸入端相接，所述運(yùn)算放大器IC6的反向輸入端與電阻R17的一端和電容C7的一端相接，所述電容C7的另一端和電阻R18的一端均與所述運(yùn)算放大器IC6的輸出端相接且為所述第一陷波電路1-4、第二陷波電路2-4或第三陷波電路3-4的輸出端0UT4，所述電容C4的另一端、電容C5的另一端、電容C6的另一端和電阻R18的另一端均與電阻R14的一端相接，所述電容C3的另一端、電阻R14的另一端和電阻R17的另一端均接地，所述運(yùn)算放大器IC6的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C17接地，所述運(yùn)算放大器IC6的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C18接地。由于陀螺儀本身的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，陀螺儀高速旋轉(zhuǎn)時(shí)總存在一定的擺動(dòng)，這個(gè)擺動(dòng)使信號(hào)器耦合電機(jī)頻率1/2 (常用102.5Hz)到信號(hào)器輸出上，我們通常稱為偶不平衡量，由于頻率較低，低通濾波電路很難濾除，嚴(yán)重影響陀螺儀的動(dòng)態(tài)性能和測(cè)量精度，在電路中設(shè)置陷波電路，很好地解決了這個(gè)問(wèn)題。
[0032]如圖6所示，本實(shí)施例中，所述第一校正電路1-5、第二校正電路2-5和第三校正電路3-5的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC7和IC8，電阻R19、R20、R21、R22和R23，以及電容C8、C9、C19、C20、C21和C22構(gòu)成，所述電阻R19的一端為所述第一校正電路1_5、第二校正電路2-5或第三校正電路3-5的輸入端IN5，所述電阻R19的另一端、電容C8的一端和電阻R21的一端均與所述運(yùn)算放大器IC7的反向輸入端相接，所述電容CS的另一端、電阻R21的另一端和電阻R22的一端均與所述運(yùn)算放大器IC7的輸出端相接，所述運(yùn)算放大器IC7的正向輸入端通過(guò)電阻R20接地，所述運(yùn)算放大器IC7的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C19接地，所述運(yùn)算放大器IC7的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C20接地，所述電阻R22的另一端與所述運(yùn)算放大器IC8的正向輸入端相接，所述運(yùn)算放大器IC8的反向輸入端與所述電阻R23的一端和電容C9的一端相接，所述電阻R23的另一端接地，所述電容C9的另一端與所述運(yùn)算放大器IC8的輸出端相接且為所述第一校正電路1-5、第二校正電路2-5或第三校正電路3-5的輸出端0UT5，所述運(yùn)算放大器IC8的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C21接地，所述運(yùn)算放大器IC8的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C22接地。其中，運(yùn)算放大器IC7，電容C8、C19和C20，以及電阻R19、R20和R21構(gòu)成了比例積分校正環(huán)節(jié)，運(yùn)算放大器IC8，電容C9、C21、和C22，以及電阻R22和R23構(gòu)成了純積分校正環(huán)節(jié)，將電容C9外接，設(shè)置為參數(shù)可調(diào)的積分器，通過(guò)調(diào)整外接電容C9的參數(shù)，可以方便該伺服控制電路適用于不同參數(shù)的陀螺儀。
[0033]如圖7所示，本實(shí)施例中，所述第一功率放大電路1-6、第二功率放大電路2-6和第三功率放大電路3-6的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC9，電阻R24、R25和R26，以及電容ClO和Cll構(gòu)成；所述電阻R24的一端為所述第一功率放大電路1-6、第二功率放大電路
2-6或第三功率放大電路3-6的輸入端IN6，所述電阻R24的另一端、電容ClO的一端和電阻R25的一端均與所述運(yùn)算放大器IC9的反向輸入端相接，所述電阻R26的一端和電容Cll的一端與所述運(yùn)算放大器IC9的正向輸入端相接，所述電阻R26的另一端和電容Cll的另一端均接地，所述電容ClO的另一端和電阻R25的另一端均與所述運(yùn)算放大器IC9的輸出端相接且為所述第一功率放大電路1-6、第二功率放大電路2-6或第三功率放大電路3-6的輸出端0UT6，所述運(yùn)算放大器IC9的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C23接地，所述運(yùn)算放大器IC9的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C24接地。
[0034]具體實(shí)施時(shí)，采用厚膜混合電路集成制造工藝和灌封成型技術(shù)將第一路伺服控制電路、第二路伺服控制電路和第三路伺服控制電路集成在同一塊電路模塊上，應(yīng)用一個(gè)電路板就能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)慣性空間多自由度伺服控制，大大減小了伺服控制電路板的數(shù)量和體積，提高了可靠性，安裝調(diào)試使用方便。所述運(yùn)算放大器1(:1、103、105、106、107、108和IC9均采用了甚低噪聲、高精度運(yùn)算放大器0P27，其噪聲小、轉(zhuǎn)換速率快、輸入失調(diào)電壓溫漂?。煌饨与娫吹腣CC輸出端輸出的電壓為+15V，外接電源的VEE輸出端輸出的電壓為-15V。
[0035]本實(shí)用新型作用在陀螺儀上的工作原理及工作過(guò)程是:當(dāng)陀螺儀繞輸入軸有角速率輸入時(shí)，陀螺儀飛輪產(chǎn)生一個(gè)進(jìn)動(dòng)力矩，飛輪與輸出軸產(chǎn)生相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)角，信號(hào)器輸出正比于轉(zhuǎn)角的正弦電壓信號(hào)并輸出給伺服控制電路，該電壓信號(hào)依次經(jīng)伺服控制電路的前置放大、同步解調(diào)、低通濾波、陷波、校正和功率放大處理后，在陀螺力矩器上產(chǎn)生一個(gè)正比于輸入角速率的電流，電流在力矩器上產(chǎn)生的作用力施加在陀螺飛輪上，這個(gè)作用力與陀螺飛輪因角速率產(chǎn)生的進(jìn)動(dòng)力方向相反，大小相等，達(dá)到陀螺飛輪的平衡，通常稱這一平衡回路為再平衡。流過(guò)力矩器的電流通過(guò)串聯(lián)采樣電阻，輸出正比于陀螺角速率的電壓信號(hào)，經(jīng)后級(jí)直流放大器放大后輸出與陀螺角速率成正比的直流電壓信號(hào)。
[0036]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:包括集成在同一塊電路模塊上的第一路伺服控制電路、第二路伺服控制電路和第三路伺服控制電路，所述第一路伺服控制電路由依次相接的第一前置放大電路(1-1)、第一同步解調(diào)電路(1-2)、第一低通濾波電路(1-3)、第一陷波電路(1-4)、第一校正電路(1-5)和第一功率放大電路(1-6)構(gòu)成,所述第二路伺服控制電路由依次相接的第二前置放大電路(2-1)、第二同步解調(diào)電路(2-2)、第二低通濾波電路(2-3)、第二陷波電路(2-4)、第二校正電路(2-5)和第二功率放大電路(2-6)構(gòu)成，所述第三路伺服控制電路由依次相接的第三前置放大電路(3-1)、第三同步解調(diào)電路(3-2)、第三低通濾波電路(3-3)、第三陷波電路(3-4)、第三校正電路(3-5)和第三功率放大電路(3-6)構(gòu)成，所述第一同步解調(diào)電路(1-2)、第二同步解調(diào)電路(2-2)和第三同步解調(diào)電路(3-2)均與激磁信號(hào)源(4)的解調(diào)基準(zhǔn)信號(hào)輸出端JC相接。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一前置放大電路(1-1 )、第二前置放大電路(2-1)和第三前置放大電路(3-1)的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器ICl，電容Cl、C12和C13，以及電阻Rl、R2和R3構(gòu)成，所述電容Cl的一端為所述第一前置放大電路(1-1)、第二前置放大電路(2-1)或第三前置放大電路(3-1)的輸入端IN1，所述電容Cl的另一端通過(guò)電阻Rl與所述運(yùn)算放大器ICl的反向輸入端相接，所述電阻R3的一端與所述運(yùn)算放大器ICl的反相輸入端相接，所述電阻R3的另一端與所述運(yùn)算放大器ICl的輸出端相接且為所述第一前置放大電路(1-1 )、第二前置放大電路(2-1)或第三前置放大電路(3-1)的輸出端0UT1，所述運(yùn)算放大器ICl的同相輸入端通過(guò)電阻R2接地，所述運(yùn)算放大器ICl的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C12接地，所述運(yùn)算放大器ICl的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C13接地。
3.按照權(quán)利要求1所述的 一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一同步解調(diào)電路(1-2)、第二同步解調(diào)電路(2-2)和第三同步解調(diào)電路(3-2)的電路結(jié)構(gòu)相同且均由比較器IC2，運(yùn)算放大器IC3，模擬開關(guān)CD4052，電容C14，以及電阻R4、R5、R6、R7和R8構(gòu)成，所述電阻R6的一端和模擬開關(guān)⑶4052的引腳OX相接且為所述第一同步解調(diào)電路(1-2)、第二同步解調(diào)電路(2-2)或第三同步解調(diào)電路(3-2)的輸入端IN2，所述電阻R6的另一端與運(yùn)算放大器IC3的反向輸入端相接且通過(guò)電阻R8與運(yùn)算放大器IC3的輸出端和模擬開關(guān)⑶4052的引腳IX相接，所述運(yùn)算放大器IC3的正向輸入端通過(guò)電阻R7接地；所述電阻R4的一端與激磁信號(hào)源(4)的解調(diào)基準(zhǔn)信號(hào)輸出端JC相接，所述電阻R4的另一端與所述比較器IC2的正向輸入端相接，所述比較器IC2的反向輸入端通過(guò)電阻R5接地，所述比較器IC2的輸出端與模擬開關(guān)CD4052的引腳A相接，所述模擬開關(guān)CD4052的引腳VCC與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C14接地，所述模擬開關(guān)⑶4052的引腳B和引腳GND均接地，所述模擬開關(guān)CD4052的引腳COMX為所述第一同步解調(diào)電路(1_2)、第二同步解調(diào)電路(2-2)或第三同步解調(diào)電路(3-2)的輸出端0UT2。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一低通濾波電路(1-3 )、第二低通濾波電路(2-3 )和第三低通濾波電路(3-3 )的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC5，電容C2、C15和C16，以及電阻R9、R10、R11和R12構(gòu)成；所述電阻R9的一端為所述第一低通濾波電路(1-3)、第二低通濾波電路(2-3)或第三低通濾波電路(3-3)的輸入端IN3，所述電阻R9的另一端與電容C2的一端和電阻RlO的一端相接，所述電阻RlO的另一端和電阻R12的一端均與所述運(yùn)算放大器IC5的反向輸入端相接，所述運(yùn)算放大器IC5的正向輸入端與所述電阻Rll的一端相接，所述電容C2的另一端和電阻Rll的另一端均接地，所述電阻R12的另一端與所述運(yùn)算放大器IC5的輸出端相接且為所述第一低通濾波電路(1-3)、第二低通濾波電路(2-3)或第三低通濾波電路(3-3)的輸出端0UT3，所述運(yùn)算放大器IC5的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C15接地，所述運(yùn)算放大器IC5的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C16接地。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一陷波電路(1-4)、第二陷波電路(2-4)和第三陷波電路(3-4)的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC6,電阻 R13、R14、R15、R16、R17 和 R18,以及電容 C3、C4、C5、C6、C7、C17 和 C18 構(gòu)成，所述電阻R13的一端為所述第一陷波電路(1-4)、第二陷波電路(2-4)或第三陷波電路(3-4)的輸入端IN4，所述電阻R13的另一端與電容C3的一端、電容C4的一端和電阻R15的一端相接，所述電阻R15的另一端與電阻R16的一端和電容C5的一端相接，所述電阻R16的另一端和電容C6的一端均與所述運(yùn)算放大器IC6的正向輸入端相接，所述運(yùn)算放大器IC6的反向輸入端與電阻R17的一端和電容C7的一端相接，所述電容C7的另一端和電阻R18的一端均與所述運(yùn)算放大器IC6的輸出端相接且為所述第一陷波電路(1-4)、第二陷波電路(2-4)或第三陷波電路(3-4)的輸出端0UT4，所述電容C4的另一端、電容C5的另一端、電容C6的另一端和電阻R18的另一端均與電阻R14的一端相接，所述電容C3的另一端、電阻R14的另一端和電阻R17的另一端均接地，所述運(yùn)算放大器IC6的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C17接地，所述運(yùn)算放大器IC6的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C18接地。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一校正電路(1-5)、第二校正電路(2-5)和第三校正電路(3-5)的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC7 和 IC8,電阻 R19、R20、R21、R22 和 R23,以及電容 C8、C9、C19、C20、C21 和 C22 構(gòu)成，所述電阻R19的一端為所述第一校正電路(1-5)、第二校正電路(2-5)或第三校正電路(3-5)的輸入端IN5,所述電阻R19的另一端、電容C8的一端和電阻R21的一端均與所述運(yùn)算放大器IC7的反向輸入端相接，所述電容CS的另一端、電阻R21的另一端和電阻R22的一端均與所述運(yùn)算放大器IC7的`輸出端相接，所述運(yùn)算放大器IC7的正向輸入端通過(guò)電阻R20接地，所述運(yùn)算放大器IC7的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C19接地，所述運(yùn)算放大器IC7的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C20接地，所述電阻R22的另一端與所述運(yùn)算放大器IC8的正向輸入端相接，所述運(yùn)算放大器IC8的反向輸入端與所述電阻R23的一端和電容C9的一端相接，所述電阻R23的另一端接地，所述電容C9的另一端與所述運(yùn)算放大器IC8的輸出端相接且為所述第一校正電路(1-5)、第二校正電路(2-5)或第三校正電路(3-5)的輸出端0UT5，所述運(yùn)算放大器IC8的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C21接地，所述運(yùn)算放大器IC8的負(fù)極電源端與外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C22接地。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種陀螺三路伺服控制電路，其特征在于:所述第一功率放大電路(1-6)、第二功率放大電路(2-6)和第三功率放大電路(3-6)的電路結(jié)構(gòu)相同且均由運(yùn)算放大器IC9，電阻R24、R25和R26，以及電容ClO和Cll構(gòu)成；所述電阻R24的一端為所述第一功率放大電路(1-6)、第二功率放大電路(2-6)或第三功率放大電路(3-6)的輸入端IN6，所述電阻R24的另一端、電容ClO的一端和電阻R25的一端均與所述運(yùn)算放大器IC9的反向輸入端相接，所述電阻R26的一端和電容Cll的一端與所述運(yùn)算放大器IC9的正向輸入端相接，所述電阻R26的另一端和電容Cll的另一端均接地，所述電容ClO的另一端和電阻R25的另一端均與所述運(yùn)算放大器IC9的輸出端相接且為所述第一功率放大電路(1-6)、第二功率放大電路(2-6)或第三功率放大電路(3-6)的輸出端OUT6，所述運(yùn)算放大器IC9的正極電源端與外接電源的VCC輸出端相接且通過(guò)電容C23接地，所述運(yùn)算放大器IC9的負(fù)極電源端與 外接電源的VEE輸出端相接且通過(guò)電容C24接地。
【文檔編號(hào)】G01C19/30GK203535407SQ201320733182
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月17日
【發(fā)明者】郭宏基, 張海丹 申請(qǐng)人:西安博航電子有限公司