本发明专利技术公开了一种自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路，包括依次串联连接的三角波产生电路、比较器电路、驱动电路、推挽电路、整流滤波电路、HIV分压电路、PID电路和加法电路，还包括3V基准电压电路，其中，3V基准电压电路的第一输出与加法电路的另一输入端连接，第二输出与PID电路的另一输入端连接，且加法电路的输出与比较器电路的另一输入端连接；本发明专利技术通过分压电路、3V基准电压电路、PID电路、加法电路以及比较器电路得到占空比可调的PWM波，再输入驱动电路实现对不稳定高压的控制；并通用集成芯片、二极管与RC辅助电路的配合，实现了电源的升压稳压输出，电路结构简单，而且外围参数配置容易，可推广应用。可推广应用。可推广应用。
【技术实现步骤摘要】
一种自带AGC的微半球陀螺仪高压直流驱动电路
[0001]本专利技术涉及微机电和惯性导航技术，特别是涉及一种自带AGC的微半球陀螺仪高压直流驱动电路。
技术介绍
[0002]微惯性技术在国防军队建设和国民经济建设中起着非常重大的作用，无论对于卫星以及航天器的姿态控制，还是对于民航飞机的安全飞行，矿产资源的勘探都离不开微惯性技术。在惯性技术中，最核心的部件就是惯性敏感元件——陀螺仪。半球陀螺仪是一种新型的惯性敏感元件，具有很大的可靠性以及稳定性，同时抗辐射能力强，因此得到广泛应用。由于陀螺仪谐振子在制造过程中，工艺的局限以及材料自身的局限，因此阻尼不均匀以及频率裂解是陀螺仪误差的主要来源。为此，为了获得高性能的半球谐振陀螺，必须设计符合要求的半球谐振陀螺控制与驱动电路。微半球陀螺仪施力电极的驱动方式是电容式驱动，且谐振子的驱动需要很大的静电力，需要很大交流和直流才能使得半球陀螺仪驱动工作，因此特别需要一种产生稳定的高压直流电路。
技术实现思路
[0003]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种自带AGC的微半球陀螺仪高压直流驱动电路，利用自增益回路来控制高压直流产生，从而给放大电路提供稳定的高压直流电，驱动与控制微半球陀螺仪的核心部件——谐振子。
[0004]技术方案：本专利技术的一种自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路，包括三角波产生电路、3V基准电压电路、PID电路、加法电路、比较器电路、驱动电路、推挽电路、整流滤波电路和HIV分压电路，其中，三角波产生电路的输出与比较器电路的第一输入连接，比较器电路的输出与驱动电路的输入连接，驱动电路的输出与推挽电路的输入连接，推挽电路的输出与整流滤波电路的输入连接，整流滤波电路的输出与HIV分压电路的输入连接，HIV分压电路的输出与PID电路的第一输入连接，3V基准电压电路的第一输出与加法电路的第一输入连接，3V基准电压电路的第二输出与PID电路的第二输入连接，PID电路的输出与加法电路的第二输入连接，加法电路的输出与比较器电路的第二输入连接。
[0005]优选的，驱动电路包括芯片U1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一二极管D1、第二稳压管D2、第三稳压管D3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，芯片U1的VCC引脚接电源，COM端接GND，LIN端接LIN信号，HIN端接HIN信号，LO端经过第五电阻R5和第六电阻R6接第二晶体管Q2的栅极，VS端接地GND，VB端接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极接电源VCC，HO端依次经第二电阻R2和第一电阻R1接第一晶体管Q1的栅极；第一晶体管Q1的漏极接第二稳压管D2的阳极，第二稳压管D2的阴极经第三电阻R3接地GND，第一晶体管Q1的源极接地GND；第二晶体管Q2的漏极接地GND，第二晶体管Q2的源极经第七电阻R7接第三稳压管D3的阴极，第三稳压管D3的阳极接地GND；其中，第一晶体管Q1的漏极输出TFHIN信号，第二晶体管Q2的源极输出TFLIN信号。
[0006]优选的，推挽电路为变压器T1，其原边线圈的同名端接TFHIN信号，异名端接TFLIN信号，中点接VCC；副边线圈的同名端输出TFHOUT信号，异名端输出TFLOUT信号。
[0007]优选的，整流滤波电路包括电桥电路CR1、电感L1、第一电容C1和第四电阻R4，其中电桥电路CR1的四个桥臂均串联一个二极管，其中桥臂的第一端接TFHOUT信号，相对的第二端接TFLOUT信号，第三端通过电感L1与第一电容C1的正极连接，相对的第四端接第一电容C1的负极，第四电阻R4并联在第一电容C1的两端，第一电容C1的正极输出Hiv信号。
[0008]优选的，HIV分压电路包括第九电阻R9和第十电阻R10，整流滤波电路的Hiv信号依次经第九电阻R9和第十电阻R10后接GND，且第九电阻R9和第十电阻R10的连接点与PID电路的负向输入端连接。
[0009]优选的，3V基准电压电路包括控制器U3、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16，第八电容C8和第九电容C9并联连接在接地端和控制器U3的Vin端之间，且Vind端接电源，控制器U3的Vout端和GND之间依次串联有第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16，且控制器U3的Vout端还通过第十电容C10接地，第十五电阻R15和第十六电阻R16的连接点与PID电路的正向输入端连接。
[0010]优选的，PID电路包括比较器U2A、第二电容C2、第三电容C3、第八电阻R8、第四电容C4、第十一电阻R11、第五电容C5、第十二电阻R12和第七电容C7，HIV分压电路的输出端经第十一电阻R11和第五电容C5后与比较器U2A的负向输入端连接，3V基准电压电路的输出端与比较器U2A的正向输入端连接，第二电容C2并联在比较器U2A的负向输入端和输出端之间，第三电容C3和第八电阻R8串联后与第二电容C2并联，第四电容C4串联在接地端和比较器U2A的正向电源输入端之间，第七电容C7串联在接地端和比较器U2A的负向电源输入端之间，第十二电阻R12串联在比较器U2A的输出端；PID电路的输出为
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V；当整流滤波电路产生的Hiv信号过大时，经过HIV分压电路产生的3V直流电压就过大，然后与3V基准电压产生的准确3V直流电压一起经过PID电路之后
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V会为负值，反之当Hiv信号过小时，输出
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V为正值。
[0011]优选的，加法电路包括控制器U5、第十七电阻R17、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十三电阻R23、第十八电阻R18、第十一电容C11、第十二电容C12和第二十二电阻R22，第十七电阻R17串联在控制器U5的Input
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端和Output端之间，第二十电阻R20串联在GND和控制器U5的Input
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端之间，第二十一电阻R21串联在VPID信号端和控制器U5的Input
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端之间，第二十三电阻R23串联在Vbias信号端和控制器U5的Input
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端之间，控制器U5的Input
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端和Input+端连接，控制器U5的Vcc
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端与负端电源连接，且控制器U5的Vcc
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端经第十二电容C12后接GND，第十八电阻R18串联在控制器U5的Offset1端和Offset2端之间，控制器U5的VCC+端与正端电源连接，且控制器U5的VCC+端经第十一电容C11后接GND，控制器U5的Output端经第二十二电阻R22后输出qiuhel信号；其中，第十七电阻R17、第十八电阻R18、第二十电阻R20、第二十一电阻R21和第二十二电阻R23用来设定加法电路放大倍数，加法电路输入为3V基准电压电路产生的准确3V电压以及PID电路的输出
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V；当
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V为负值时，3V基准电压减小；当<本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路，其特征在于，包括三角波产生电路、3V基准电压电路、PID电路、加法电路、比较器电路、驱动电路、推挽电路、整流滤波电路和HIV分压电路，其中，三角波产生电路的输出与比较器电路的第一输入连接，比较器电路的输出与驱动电路的输入连接，驱动电路的输出与推挽电路的输入连接，推挽电路的输出与整流滤波电路的输入连接，整流滤波电路的输出与HIV分压电路的输入连接，HIV分压电路的输出与PID电路的第一输入连接，3V基准电压电路的第一输出与加法电路的第一输入连接，3V基准电压电路的第二输出与PID电路的第二输入连接，PID电路的输出与加法电路的第二输入连接，加法电路的输出与比较器电路的第二输入连接。2.根据权利要求1所述的自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路，其特征在于，驱动电路包括芯片U1、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一二极管D1、第二稳压管D2、第三稳压管D3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，芯片U1的VCC引脚接电源，COM端接GND，LIN端接LIN信号，HIN端接HIN信号，LO端经过第五电阻R5和第六电阻R6接第二晶体管Q2的栅极，VS端接地GND，VB端接第一二极管D1的阴极，第一二极管D1的阳极接电源VCC，HO端依次经第二电阻R2和第一电阻R1接第一晶体管Q1的栅极；第一晶体管Q1的漏极接第二稳压管D2的阳极，第二稳压管D2的阴极经第三电阻R3接地GND，第一晶体管Q1的源极接地GND；第二晶体管Q2的漏极接地GND，第二晶体管Q2的源极经第七电阻R7接第三稳压管D3的阴极，第三稳压管D3的阳极接地GND；其中，第一晶体管Q1的漏极输出TFHIN信号，第二晶体管Q2的源极输出TFLIN信号。3.根据权利要求1所述的自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路，其特征在于，推挽电路为变压器T1，其原边线圈的同名端接TFHIN信号，异名端接TFLIN信号，中点接VCC；副边线圈的同名端输出TFHOUT信号，异名端输出TFLOUT信号。4.根据权利要求1所述的自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路，其特征在于，整流滤波电路包括电桥电路CR1、电感L1、第一电容C1和第四电阻R4，其中电桥电路CR1的四个桥臂均串联一个二极管，其中桥臂的第一端接TFHOUT信号，相对的第二端接TFLOUT信号，第三端通过电感L1与第一电容C1的正极连接，相对的第四端接第一电容C1的负极，第四电阻R4并联在第一电容C1的两端，第一电容C1的正极输出Hiv信号。5.根据权利要求1所述的一种自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路，其特征在于，HIV分压电路包括第九电阻R9和第十电阻R10，整流滤波电路的Hiv信号依次经第九电阻R9和第十电阻R10后接GND，且第九电阻R9和第十电阻R10的连接点与PID电路的负向输入端连接。6.根据权利要求1所述的一种自带AGC的微半球陀螺仪的高压直流驱动电路，其特征在于，3V基准电压电路包括控制器U3、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16，第八电容C8和第九电容C9并联连接在接地端和控制器U3的Vin端之间，且Vind端接电源，控制器U3的Vout端和GND之间依次串联有第十四电阻R14、第十五电阻R15和第十六电阻R16，且控制器U3的Vout端还通过第十电容C10接地，第十五电阻R15和第十六电阻R16的连接点与PID电路的正向输入...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏敦柱，杜森，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：
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