来源：《国外电子元器件》

     摘要：ad2s90是ad公司生产的能以鉴相的方式对感应同步器信号进行数字化处理的专用芯片。它具有成本低、功耗小、功能多、所需外围元件少等优点，文中介绍了ad2s90数字变换芯片的引脚功能、工作原理及输出信号模式。同时给出了一个由ad2s90组成的单片机数显表的实现方案。

     关键词：鉴相

     数字转换 集成电路 ad2s90

     在国内外位置检测领域中，感应同步器由于其具有精度高、行程大、性能可靠等优点而得到广泛的应用。但对感应同步器的信号进行数字化变换是数显数控的一个关键环节。ad2s90是对感应同步器的输出信号进行数字变换的专用集成电路芯片。以ad2s90芯片为核心的感应同步器数字转换电路是有体积小、结构简单、可靠性高、易于调试和可输出多种信号模式等优点，可在机床的数字化改造中取得很好的应用效果。而目前国内的转换电路多采用分立元件和非专用芯片，但这些芯片体积庞大、结构复杂、调试困难、可靠性差，而且信号的输出格式很难与现有的数显控装置配接。

     ad2s90具有低成本、低能耗、多功能等优点，工作时所需的外围元件甚少。该芯片采用差动输入，能以鉴相的方式完成对感应同步器输出信号的数字转换，同时可以以串行数据和仿增量编码器数据等两种输出模式使用户配接不同的数量数控。ad2s90的引脚排列如图1所示。

     1 ad2s90的工作原理

     该芯片一般应用于感应步器位置检测信号的数字化变换。现以感应同步器的滑尺（或转子，下同）输出信号作为ad2s90的输入信号来说明它的工作原理。感应同步器与ad2s90的连接如图2所示。

     应用时，由正弦波发生器和功率放大电路产生的一个大约10khz的正弦波信号来作为感同步器定尺的激磁信号。随着滑尺的运动，滑尺上两个独立绕组感应输出的两个正弦波信号将被滑尺位置对应的机械角度θ所调相和调幅。这两个信号和正弦波发生器的参考正弦信号一起被送入ad2s90芯片的sin、con和ref端品。然后由ad2s90芯片以鉴相的方式将代表滑尺集团的角度θ转换成数字信号，此信号由串行数字输出端口或增量编码器端口输出。同时芯片还可提供滑尺位移的速度信号和位移的方向信号，并分别由vel、clkout和dir端口输出。

     ad2s90芯片sin、cos端的输入信号要求是频率为3～10khz、振幅为2vrms±10%的正弦信号，sclk、cs输入端的最高和最低电位要求为3.5v和1.5v。

     2 输出信号模式

     ad2s90芯片具有多种模式的输出信号，用户可以根据本文叙述的各种输出模式和具体参数、波形以及使用要求与相应的电路或装置进行配接，以实现不同的功能。

     2.1 串行数字输出方式

     ad2s90芯片的串行数字读数周期如图3所示。当片选信号cs由高电平变为低电平时，位置数据将开始其串行输出周期。而从sclk第二个脉冲的下降沿开始，数据线data便开始首先输出最高位。这样，在sclk的连续12个脉冲的下降沿即可从data串行输出端口得到12位完整的位置数据。

     将ads90的串行数字输出口接到计算机的串行口可实现数据的串行传输，然后配以相应的显示装置或数控装置便可构成相应的数显或数控系统。

     2.2 增置编码器输出方式

     图4为ad2s90芯片的仿增量编码器输出信号波形图。其中nm信号有三种脉冲宽度可以选择，并由ad2s90的nmc输入信号加以控制。当nmc信号分别为+vdd、0、-vss时，nm的脉冲宽度分别为90°、180°、360。

     图5为ad2s90仿真量编码器输出信号的周期图。它仿真了一个1024脉冲的增量编码器，即在clkout信号为高是电平的一个输出周期内，芯片输出1024个