【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微电子及传感信号处理，具体涉及一种用于光纤陀螺的信号处理电路。
技术介绍
1、光纤陀螺是一种基于光学原理的高精度惯性传感器。其广泛应用于导航、航天、船舶、航空、工业制造等领域。随着科技的不断进步，光纤陀螺的更新换代变得愈发重要。常规的光纤陀螺由光路和信号处理电路两部分组成，而信号处理电路部分目前还存在较多可改进的空间。例如，有的信号处理电路芯片集成度低，无法满足全信号链的需求，往往在使用时还需要配置外围芯片如运放、模拟开关、rs422等芯片，导致系统整体尺寸偏大，无法满足光纤陀螺小型化需求；有的信号处理电路使用多颗芯片，其工作电压存在差异，导致电源设计复杂且功耗较高，电路发热严重，从而影响电路使用寿命。
技术实现思路
1、为解决现有光纤陀螺中因电路设计效率低，成本高，占用空间大带来的问题，本专利技术提供了一种用于光纤陀螺的信号处理电路，包括斩波功能模块、前级放大功能模块、数据转换及处理功能模块、后级放大功能模块、存储功能模块和测温功能模块；其中：
2、斩波功能模块，用于对输入信号进行斩波处理得到预处理信号；
3、前级放大功能模块，用于对预处理信号进行滤波和放大，得到放大信号；
4、数据转换及处理功能模块，用于对放大信号依次进行模数转换、运算处理和数模转换，得到驱动型号；
5、后级放大功能模块，用于对驱动型号进行放大，实现y波导控制；
6、存储功能模块，用于存储数据转换及处理功能模块所需数据；
7、
8、进一步的，所述斩波功能模块采用单刀单掷模拟开关。
9、进一步的，所述前级放大功能模块包括一个高速差分运算放大器。
10、进一步的，所述数据转换及处理功能模块包括模数转换单元、陀螺算法单元、数模转换单元、低压差线性稳压器ldo和rs422接口；其中模数转换单元、陀螺算法单元和数模转换单元依次级联，并分别连接低压差线性稳压器ldo。
11、进一步的，所述陀螺算法单元包括角速度信号调试解调器、闭环控制器、反馈相移产生器、存储器读写电路、方波偏置生成器。
12、进一步的，所述后级放大功能模块包括一个双路高速轨到轨运算放大器。
13、进一步的，所述存储功能模块包括一颗非挥发性存储器芯片。
14、进一步的，所述测温功能模块包括一颗双端集成温度传感器，该双端集成温度传感器的输出电压vt满足：vt＝1mv/k，其中，mv为毫伏单位，k表示开尔文温度。
15、本专利技术的有益效果：
16、本专利技术提供一种用于光纤陀螺的低功耗、全信号链、小尺寸系统封装信号处理电路，内部由斩波功能模块、前级放大功能模块、数据转换及处理功能模块、后级放大功能模块、存储功能模块、测温功能模块构成。本专利技术采用多芯片塑料封装sip技术，使用多层布线基板，为了进一步缩小电路尺寸，采用片上多功能集成和片外系统集成结合的方式，内部集成了多颗裸芯片和无源器件，有效缩小了电路尺寸，减轻了电路重量，能够适应更加复杂的应用环境。本专利技术具备全信号链的特点，可实现光纤陀螺信号的调理和采集，数字信号处理，闭环调制波形输出等相关功能，内部集成功能全，所需外围大大减少，供电设置简单，大大减轻了应用设计的困难，使用时仅需配置少量的无源器件和有源晶振。本专利技术有效解决了目前陀螺系统设计复杂，总体集成度低、体积尺寸偏大、功耗高的问题。
17、本专利技术采用集成化设计，集成光纤陀螺信号处理电路所需的信号调理采集功能、数字信号处理功能、闭环控制功能、rs422串口通讯功能，可以实现信号斩波，提高系统精度，简化系统应用，提升光纤陀螺设计效率。
18、本专利技术进行全信号链设计，集成了模数转换、数模转换、rs422通讯、温度测量、数据存储等多种功能，模拟开关可旁路，测试性好，可单独配置数据转换及处理专用芯片的测试模式，分别针对模数转换、数模转换、rs422通讯等相关功能专门进行测试分析。后级放大功能模块输出电压范围≥4v，能够较好地应用于光纤陀螺系统。
19、本专利技术在满足使用需求的情况下，尽量选用低功耗器件，合理分配器件空间，背面设置散热焊盘，整体功耗小于1.1w。
20、本专利技术关键参数可配置，数据转换及处理专用芯片内部寄存器可写入，用以切换不同工作模式，非挥发性存储器存储支持spi模式0和模式3的操作，存储器内容可根据需求自由配置。
21、本专利技术以数据转换及处理专用芯片为核心，采用片上多功能集成和片外系统集成结合的方式，基于多层布线基板，实现高密度电气连接，显著减小电路尺寸和重量，利于光纤陀螺小型化。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，包括斩波功能模块、前级放大功能模块、数据转换及处理功能模块、后级放大功能模块、存储功能模块和测温功能模块；其中：
2.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，所述斩波功能模块采用单刀单掷模拟开关。
3.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，所述前级放大功能模块包括一个高速差分运算放大器。
4.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，所述数据转换及处理功能模块包括模数转换单元、陀螺算法单元、数模转换单元、低压差线性稳压器LDO和RS422接口；其中模数转换单元、陀螺算法单元和数模转换单元依次级联，并分别连接低压差线性稳压器LDO。
5.根据权利要求4所述的一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，所述陀螺算法单元包括角速度信号调试解调器、闭环控制器、反馈相移产生器、存储器读写电路、方波偏置生成器。
6.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，所述后级放大功能模块包括一个双路高速
7.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，所述存储功能模块包括一颗非挥发性存储器芯片。
8.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，所述测温功能模块包括一颗双端集成温度传感器，该双端集成温度传感器的输出电压VT满足：VT＝1mV/K，其中，mV为毫伏单位，K表示开尔文温度。
...【技术特征摘要】
1.一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，包括斩波功能模块、前级放大功能模块、数据转换及处理功能模块、后级放大功能模块、存储功能模块和测温功能模块；其中：
2.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，所述斩波功能模块采用单刀单掷模拟开关。
3.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，所述前级放大功能模块包括一个高速差分运算放大器。
4.根据权利要求1所述的一种用于光纤陀螺的信号处理电路，其特征在于，所述数据转换及处理功能模块包括模数转换单元、陀螺算法单元、数模转换单元、低压差线性稳压器ldo和rs422接口；其中模数转换单元、陀螺算法单元和数模转换单元依次级联，并分别连接低压差线性稳压...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈思宇，李搏，黄晓宗，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十四研究所，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。