【摘 要】
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近年来,国内市场对步进电机控制系统特别是微步控制系统的需求量逐年递增.然而市场上性能良好、成本低廉的步进电机微步控制器的匮乏制约着步进电机控制系统的进一步推广应用
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近年来,国内市场对步进电机控制系统特别是微步控制系统的需求量逐年递增.然而市场上性能良好、成本低廉的步进电机微步控制器的匮乏制约着步进电机控制系统的进一步推广应用.本文在借鉴国外同类产品的基础上,定位于国内市场的需求,设计开发了一款两相双极步进电机微步控制专用芯片.步进电机的微步控制技术可以有效提高步进电机控制系统的定位精度、减小电机的振动、降低噪音等.本文详细讨论了实现微步控制的两个关键技术——固定关闭时间的恒流斩波电流控制和正余弦参考电压产生——的设计方案.为了提高控制系统的性能、扩大芯片适用面、简化应用电路等,我们为该芯片设计了多种实用功能,例如:8种细分数、最高64细分的微步步进模式;可调的衰减模式控制;半流锁定控制;旋转方向控制等等.接着,本文讨论了总体方案中涉及的各个电路功能单元的设计.在电路设计过程中,首先根据电路的使用环境和具体要求,灵活选择电路结构;然后详细讨论电路的功能指标、设计方法、仿真结果等问题;另外设计过程中也充分考虑了数模混合芯片中出现的特殊设计问题.本芯片采用1.2μm混合信号CMOS工艺实现.最后,本文论述了本芯片样片的评估测试.具体讨论了芯片的应用电路,评估电路的设计,评估方案等等.最终的测试结果表明,本文提出的设计方案切实可行,芯片功能正常,基于本芯片的步进电机控制器性能良好.
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