ADI信号链技术在国产伺服控制系统中的应用

　　RDC与旋转传感器配合使用，以便检测电机轴的位置和转速。在这种应用中，旋变器利用正弦波参考信号进行激励。初级绕组上的旋变器激励参考信号被转换为两个正弦差分输出信号：正弦和余弦。正弦和余弦信号的幅度取决于实际的旋变器位置、旋变器转换比和激励信号幅度。RDC同步采样两个输入信号，以便向数字引擎（即所谓Type II跟踪环路）提供数字化数据。Type II跟踪环路负责计算位置和速度。ADI基于AD2S1210的典型应用电路如图3所示（上述ADI实验室电路的编号为CN0192，详情可登录ADI公司官方网站查询）。

图3. AD2S1210 RDC的典型应用电路。

创新的数字式高压安全隔离技术——iCoupler

在图1所示的伺服系统通信接口部分的模拟输入信号隔离电路以及电流检测的隔离ADC中，一种全新的数字隔离技术跃入眼帘，即ADI的iCoupler专利技术，可满足伺服系统高压安全隔离的要求。

iCoupler技术是基于芯片尺寸的变压器，每个iCoupler通道都由两部分组成：CMOS接口电路和芯片级的变压器。而iCoupler隔离变压器的核心，正是这个能够穿越隔离阻障并发射与接收信号的平面变压器，它们不仅能够提供隔离，而且消除了以往常用的光耦隔离器中光电转换的缺点，包括功耗过大、较大的时序误差和数据速率受限等。事实上，由于无需驱动LED的外部电路，iCoupler数字隔离器功耗仅为光电耦合器的1/10～1/50。

iCoupler隔离变压器可实现数千伏的隔离，其高耐压的关键性，在于发送和接受变压器的顶层和底层线圈之间，采用厚达20微米的聚酰亚胺材料作为隔离层。

已被不少本土领先伺服控制系统厂商用作电流检测隔离ADC的AD7400A是一款二阶Σ-Δ调制器，其片上的数字隔离采用ADI公司的iCoupler®技术，能将模拟输入信号转换为高速1bit数据流。ADI提供了基于AD7401和其他iCoupler隔离器产品的低成本模拟/模拟隔离器（见图4）完整实验室电路（编号CN0185），应用包括 交流电机控制、电流监控、数据采集系统以及各种可替代ADC加光隔离器的隔离系统。

图4这种完整的模拟/模拟隔离器可提供2500 V rms的隔离值（1分钟，符合UL 1577标准）。该电路基于 AD7400A二阶Σ-Δ型调制器。隔离模拟信号利用一个基于双通道、低噪声、轨到轨运算放大器 AD8646 的四阶有源滤波器恢复。ADuM5000是一款基于ADI公司iCoupler®技术的隔离式DC/DC转换器，用于为电路的隔离端（包含AD7400A）提供电源，两端完全隔离，系统仅使用一个电源。该电路具有0.05%的线性度，并能获益于调制器AD7400A和模拟滤波器提供的噪声整形。

图4.采用隔离式Σ-Δ型调制器、隔离式DC/DC转换器和有源滤波器的新型模拟/模拟隔离器。

　　Singer介绍说，ADI公司提供的单封装iCoupler数字隔离器系列是业界种类最齐全的隔离器产品，除了上述隔离式Σ-?型ADC、采用isoPower的隔离式DC/DC转换器之外，还包括标准数字隔离器、集成PWM控制器和变压器驱动器的数字隔离器、USB 2.0兼容型隔离器、隔离式门驱动器、隔离式I²C数字隔离器、隔离式RS-485收发器、隔离式RS-232器件等。"可以看到，ADI提供各种制式的隔离接口方案，可满足各种中高端伺服系统未来支持工业组网的需求。"他指出。