一種正交脈沖生成裝置及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于波形生成領(lǐng)域，公開(kāi)了一種正交脈沖生成裝置及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)包括第一分頻模塊、反相器、第二分頻模塊、相位檢測(cè)器以及第二信號(hào)生成器；第一分頻模塊對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第一正交脈沖，反相器對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行反相以生成第二原始脈沖，第二分頻模塊對(duì)第二原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第三原始脈沖，相位檢測(cè)器根據(jù)第一正交脈沖和第三原始脈沖生成相位信號(hào)，第二信號(hào)生成器根據(jù)相位信號(hào)、第三原始脈沖以及輸入的方向信號(hào)生成第二正交脈沖；第一正交脈沖和第二正交脈沖共同構(gòu)成正交脈沖信號(hào)。本實(shí)用新型通過(guò)所述正交脈沖生成裝置及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)并節(jié)約了成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種正交脈沖生成裝置及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于波形生成領(lǐng)域，尤其涉及一種正交脈沖生成裝置及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，伺服電機(jī)安裝的大多為增量式光電編碼器，其輸出一對(duì)正交脈沖用于反饋電機(jī)的實(shí)際位置和速度，兩路脈沖相位相差90°，通常情況下，A相信號(hào)領(lǐng)先B相則認(rèn)為是正轉(zhuǎn)，反之則為反轉(zhuǎn)，如圖1所示。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中采用的正交脈沖產(chǎn)生方法是利用狀態(tài)機(jī)，根據(jù)方向信號(hào)及輸入脈沖信號(hào)輸出正交脈沖，如圖2所示。根據(jù)輸入的脈沖信號(hào)QCLK，每次其上升沿到來(lái)時(shí)，根據(jù)方向改變QA、QB信號(hào)的轉(zhuǎn)態(tài)，當(dāng)方向?yàn)檎龝r(shí)，QA、QB信號(hào)按照00、10、11、01、00的順序循環(huán)變化，這樣就得到了正向的正交脈沖信號(hào)；反之，當(dāng)方向?yàn)樨?fù)時(shí)，QA、QB信號(hào)按照00、O1、11、1、00的順序循環(huán)變化，即輸出反向的正交脈沖信號(hào)，狀態(tài)機(jī)的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的時(shí)序如圖3所不O
[0004]由于使用狀態(tài)機(jī)生成正交脈沖信號(hào)的實(shí)現(xiàn)方式需要采用高頻時(shí)鐘和占用較多的邏輯器件資源，所以會(huì)導(dǎo)致電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本高。因此，現(xiàn)有技術(shù)采用的正交脈沖生成裝置存在電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本高的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供了一種正交脈沖生成裝置及電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜和成本高的問(wèn)題。
[0006]本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種正交脈沖生成裝置，所述正交脈沖生成裝置包括第一分頻模塊、反相器、第二分頻模塊、相位檢測(cè)器以及第二信號(hào)生成器；
[0007]所述反相器的輸入端與所述第一分頻模塊的第一輸入端連接，所述反相器的輸出端與所述第二分頻模塊的第一輸入端連接，所述第二分頻模塊的輸出端與所述相位檢測(cè)器的第一輸入端和所述第二信號(hào)生成器的第二輸入端連接，所述相位檢測(cè)器的輸出端與所述第二信號(hào)生成器的第一輸入端連接，所述第一分頻模塊的輸出端與所述相位檢測(cè)器的第二輸入端連接；
[0008]所述第一分頻模塊對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第一正交脈沖信號(hào)，所述反相器對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行反相以生成第二原始脈沖，所述第二分頻模塊對(duì)所述第二原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第三原始脈沖，所述相位檢測(cè)器根據(jù)所述第一正交脈沖信號(hào)和所述第三原始脈沖生成相位信號(hào)，所述第二信號(hào)生成器根據(jù)所述相位信號(hào)、所述第三原始脈沖以及輸入的方向信號(hào)生成第二正交脈沖信號(hào);所述第一正交脈沖信號(hào)和所述第二正交脈沖信號(hào)共同構(gòu)成正交脈沖信號(hào)。
[0009]—種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括上述的正交脈沖生成裝置。
[0010]本實(shí)用新型提供的技術(shù)實(shí)用新型帶來(lái)的有益效果是:本實(shí)用新型包括第一分頻模塊、反相器、第二分頻模塊、相位檢測(cè)器以及第二信號(hào)生成器;通過(guò)第一分頻模塊對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第一正交脈沖信號(hào)，反相器對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行反相以生成第二原始脈沖，第二分頻模塊對(duì)第二原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第三原始脈沖，相位檢測(cè)器根據(jù)第一正交脈沖信號(hào)和第三原始脈沖生成相位信號(hào)，第二信號(hào)生成器根據(jù)相位信號(hào)、第三原始脈沖以及輸入的方向信號(hào)生成第二正交脈沖信號(hào);第一正交脈沖信號(hào)和第二正交脈沖信號(hào)共同構(gòu)成正交脈沖信號(hào);無(wú)需使用高頻時(shí)鐘，占用的邏輯器件資源較少，故簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)和節(jié)約了成本。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)實(shí)用新型，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為正交脈沖波形圖；
[0013]圖2為現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)機(jī)生成正交脈沖的原理圖；
[0014]圖3為現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)機(jī)生成正交脈沖的時(shí)序圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的正交脈沖生成裝置的一種模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的正交脈沖生成裝置的另一種模塊結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的正交脈沖生成裝置的示例電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0019]圖4示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的正交脈沖生成裝置的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0020]正交脈沖生成裝置包括第一分頻模塊01、反相器02、第二分頻模塊03、相位檢測(cè)器
04以及第二信號(hào)生成器05。
[0021]其中，反相器02的輸入端與第一分頻模塊01的第一輸入端連接，反相器02的輸出端與第二分頻模塊03的第一輸入端連接，第二分頻模塊03的輸出端與相位檢測(cè)器04的第一輸入端和第二信號(hào)生成器05的第二輸入端連接，相位檢測(cè)器04的輸出端與第二信號(hào)生成器05的第一輸入端連接，第一分頻模塊01的輸出端與相位檢測(cè)器04的第二輸入端連接。
[0022]在上述正交脈沖生成裝置中，第一分頻模塊01對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第一正交脈沖信號(hào)，反相器02對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行反相以生成第二原始脈沖，第二分頻模塊03對(duì)第二原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第三原始脈沖，相位檢測(cè)器04根據(jù)第一正交脈沖信號(hào)和第三原始脈沖生成相位信號(hào)，第二信號(hào)生成器05根據(jù)相位信號(hào)、第三原始脈沖以及輸入的方向信號(hào)生成第二正交脈沖信號(hào);第一正交脈沖信號(hào)和第二正交脈沖信號(hào)共同構(gòu)成正交脈沖信號(hào)。
[0023]可選的，如圖5所示，正交脈沖生成裝置還包括復(fù)位器06;復(fù)位器06的輸出端與第一分頻模塊01的第二輸入端、第二分頻模塊03的第二輸入端以及相位檢測(cè)器04的第三輸入端連接;復(fù)位器06對(duì)第一復(fù)位信號(hào)進(jìn)行反相以生成第二復(fù)位信號(hào)，第一分頻模塊01、第二分頻模塊03以及相位檢測(cè)器04根據(jù)第二復(fù)位信號(hào)進(jìn)行復(fù)位。
[0024]圖6示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的正交脈沖生成裝置的示例電路結(jié)構(gòu)，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本實(shí)用新型實(shí)施例相關(guān)的部分，詳述如下:
[0025]第一分頻模塊01包括第一 D觸發(fā)器Ul和第一反相器U2。
[0026]第一D觸發(fā)器Ul的時(shí)鐘端為第一分頻模塊01的輸入端，第一 D觸發(fā)器Ul的數(shù)據(jù)輸入端D[0]與第一反相器U2的輸出端連接，第一 D觸發(fā)器Ul的數(shù)據(jù)輸出端Q[0]和第一反相器U2的輸入端為第一分頻模塊01的輸出端，第一 D觸發(fā)器Ul的復(fù)位端R為第一分頻模塊01的第二輸入端。
[0027]第二分頻模塊03包括第二 D觸發(fā)器U5和第三反相器U4。
[0028]第二D觸發(fā)器U5的時(shí)鐘端為第二分頻模塊03的輸入端，第二 D觸發(fā)器U5的數(shù)據(jù)輸入端D[0]與第三反相器U4的輸出端連接，第二 D觸發(fā)器U5的數(shù)據(jù)輸出端Q[0]和第三反相器U4的輸入端為第二分頻模塊03的輸出端，第二 D觸發(fā)器U5的復(fù)位端R為第二分頻模塊03的第二輸入端。
[0029]相位檢測(cè)器04為第三D觸發(fā)器U6。
[0030]第三D觸發(fā)器U6的時(shí)鐘端為相位檢測(cè)器04的第一輸入端，第三D觸發(fā)器U6的數(shù)據(jù)輸入端D[0]為相位檢測(cè)器04的第二輸入端，第三D觸發(fā)器U6的數(shù)據(jù)輸出端Q[0]為相位檢測(cè)器04的輸出端，第三D觸發(fā)器U6的復(fù)位端R為相位檢測(cè)器04的第三輸入端。
[0031]第二信號(hào)生成器05為異或門(mén)U7。
[0032]異或門(mén)U7的第一輸入端C為第二信號(hào)生成器05的第一輸入端，異或門(mén)U7的第二輸入端B為第二信號(hào)生成器05的第二輸入端，異或門(mén)U7的第三輸入端A為第二信號(hào)生成器05的第三輸入端，異或門(mén)U7的輸出端Q為第二信號(hào)生成器05的輸出端。
[0033]復(fù)位器06為第四反相器U8。
[0034]第四反相器U8的輸入端為復(fù)位器06的輸入端，第四反相器U8的輸出端為復(fù)位器06的輸出端。
[0035]優(yōu)選的，上述第一反相器U2至第四反相器U8可以是型號(hào)為SN74AHC14的反相器，上述第一 D觸發(fā)器Ul至第三D觸發(fā)器U6可以是型號(hào)為SN74AUP1G74D⑶R的D觸發(fā)器，上述異或門(mén)U7可以是型號(hào)為74LS86的異或門(mén)。
[0036]優(yōu)選的，上述正交脈沖生成裝置還可基于可編程邏輯器件實(shí)現(xiàn)，可編程邏輯器件可以為Altera公司的MaxII系列或LATTICE公司的MachX02系列。
[0037]一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括上述的正交脈沖生成裝置。
[0038]以下結(jié)合工作原理對(duì)圖6所示的正交脈沖生成裝置作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0039]在具體實(shí)施過(guò)程中，第一原始脈沖輸入至第一D觸發(fā)器Ul的時(shí)鐘端，第一D觸發(fā)器Ul和第一反相器U2對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行二分頻形成第一正交脈沖信號(hào)，并將該第一正交脈沖信號(hào)發(fā)送至第三D觸發(fā)器U6的數(shù)據(jù)輸入端，第二反相器U3對(duì)對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行反相以生成第二原始脈沖，并將第二原始脈沖發(fā)送至第二 D觸發(fā)器U5的時(shí)鐘端，第三反相器U4和第二D觸發(fā)器U5對(duì)第二原始脈沖進(jìn)行二分頻以生成第三原始脈沖，并將第三原始脈沖發(fā)送至第三D觸發(fā)器U6的時(shí)鐘端和異或門(mén)U7的第二數(shù)據(jù)輸入端B，第三D觸發(fā)器U6根據(jù)第一正交脈沖信號(hào)和第三原始脈沖生成相位信號(hào)，并將相位信號(hào)發(fā)送至異或門(mén)U7的第一數(shù)據(jù)輸入端C，至異或門(mén)U7根據(jù)相位信號(hào)、第三原始脈沖以及輸入的方向信號(hào)生成第二正交脈沖信號(hào)；第一正交脈沖信號(hào)和第二正交脈沖信號(hào)共同構(gòu)成正交脈沖信號(hào)。
[0040]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例包括第一分頻模塊、反相器、第二分頻模塊、相位檢測(cè)器以及第二信號(hào)生成器;通過(guò)第一分頻模塊對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第一正交脈沖信號(hào)，反相器對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行反相以生成第二原始脈沖，第二分頻模塊對(duì)第二原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第三原始脈沖，相位檢測(cè)器根據(jù)第一正交脈沖信號(hào)和第三原始脈沖生成相位信號(hào)，第二信號(hào)生成器根據(jù)相位信號(hào)、第三原始脈沖以及輸入的方向信號(hào)生成第二正交脈沖信號(hào);第一正交脈沖信號(hào)和第二正交脈沖信號(hào)共同構(gòu)成正交脈沖信號(hào);無(wú)需使用高頻時(shí)鐘，占用的邏輯器件資源較少，故簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)和節(jié)約了成本。
[0041]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種正交脈沖生成裝置，其特征在于，所述正交脈沖生成裝置包括第一分頻模塊、反相器、第二分頻模塊、相位檢測(cè)器以及第二信號(hào)生成器； 所述反相器的輸入端與所述第一分頻模塊的第一輸入端連接，所述反相器的輸出端與所述第二分頻模塊的第一輸入端連接，所述第二分頻模塊的輸出端與所述相位檢測(cè)器的第一輸入端和所述第二信號(hào)生成器的第二輸入端連接，所述相位檢測(cè)器的輸出端與所述第二信號(hào)生成器的第一輸入端連接，所述第一分頻模塊的輸出端與所述相位檢測(cè)器的第二輸入端連接； 所述第一分頻模塊對(duì)第一原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第一正交脈沖信號(hào)，所述反相器對(duì)所述第一原始脈沖進(jìn)行反相以生成第二原始脈沖，所述第二分頻模塊對(duì)所述第二原始脈沖進(jìn)行分頻以生成第三原始脈沖，所述相位檢測(cè)器根據(jù)所述第一正交脈沖信號(hào)和所述第三原始脈沖生成相位信號(hào)，所述第二信號(hào)生成器根據(jù)所述相位信號(hào)、所述第三原始脈沖以及輸入的方向信號(hào)生成第二正交脈沖信號(hào);所述第一正交脈沖信號(hào)和所述第二正交脈沖信號(hào)共同構(gòu)成正交脈沖信號(hào)。2.如權(quán)利要求1所述的正交脈沖生成裝置，其特征在于，所述正交脈沖生成裝置還包括復(fù)位器； 所述復(fù)位器的輸出端與所述第一分頻模塊的第二輸入端、所述第二分頻模塊的第二輸入端以及所述相位檢測(cè)器的第三輸入端連接； 所述復(fù)位器對(duì)第一復(fù)位信號(hào)進(jìn)行反相以生成第二復(fù)位信號(hào)，所述第一分頻模塊、所述第二分頻模塊以及所述相位檢測(cè)器根據(jù)所述第二復(fù)位信號(hào)進(jìn)行復(fù)位。3.如權(quán)利要求1或2所述的正交脈沖生成裝置，其特征在于，所述第一分頻模塊包括第一D觸發(fā)器和第一反相器； 所述第一 D觸發(fā)器的時(shí)鐘端為所述第一分頻模塊的輸入端，所述第一 D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端與所述第一反相器的輸出端連接，所述第一 D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸出端和所述第一反相器的輸入端為所述第一分頻模塊的輸出端，所述第一 D觸發(fā)器的復(fù)位端為所述第一分頻模塊的第二輸入端。4.如權(quán)利要求1或2所述的正交脈沖生成裝置，其特征在于，所述第二分頻模塊包括第二D觸發(fā)器和第三反相器； 所述第二 D觸發(fā)器的時(shí)鐘端為所述第二分頻模塊的輸入端，所述第二 D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端與所述第三反相器的輸出端連接，所述第二 D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸出端和所述第三反相器的輸入端為所述第二分頻模塊的輸出端，所述第二 D觸發(fā)器的復(fù)位端為所述第二分頻模塊的第二輸入端。5.如權(quán)利要求1或2所述的正交脈沖生成裝置，其特征在于，所述相位檢測(cè)器為第三D觸發(fā)器； 所述第三D觸發(fā)器的時(shí)鐘端為所述相位檢測(cè)器的第一輸入端，所述第三D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸入端為所述相位檢測(cè)器的第二輸入端，所述第三D觸發(fā)器的數(shù)據(jù)輸出端為相位檢測(cè)器的輸出端，所述第三D觸發(fā)器的復(fù)位端為所述相位檢測(cè)器的第三輸入端。6.如權(quán)利要求1或2所述的正交脈沖生成裝置，其特征在于，所述第二信號(hào)生成器為異或門(mén)； 所述異或門(mén)的第一輸入端為所述第二信號(hào)生成器的第一輸入端，所述異或門(mén)的第二輸入端為所述第二信號(hào)生成器的第二輸入端，所述異或門(mén)的第三輸入端為所述第二信號(hào)生成器的第三輸入端，所述異或門(mén)的輸出端為所述第二信號(hào)生成器的輸出端。7.如權(quán)利要求2所述的正交脈沖生成裝置，其特征在于，所述復(fù)位器為第四反相器； 所述第四反相器的輸入端為復(fù)位器的輸入端，所述第四反相器的輸出端為所述復(fù)位器的輸出端。8.—種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的正交脈沖生成裝置。
【文檔編號(hào)】H03K5/15GK205584157SQ201620312942
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月14日
【發(fā)明人】劉嘉, 李軍
【申請(qǐng)人】深圳市億維自動(dòng)化技術(shù)有限公司