AMAC

ASIC- und Mikrosensoranwendung Chemnitz

 

Interpolationsschaltkreis GC-IP2000

Eigenschaften

               

Interpolationsrate bis zu 2048
Eingangsfrequenz 260 kHz
höchste Messgenauigkeit bei höchster Dynamik

Verzögerungszeit 5 µs für alle Auflösungen
Datenrate von 500.000 Messwerten/s
integrierter patentierter Regelalgorithmus


Der Interpolationsschaltkreis GC-IP2000 dient zur Auflösungserhöhung für inkrementale Weg- und Winkelmesssysteme mit sinusförmigen, um 90° phasenverschobenen Ausgangssignalen. Der IC unterteilt die Signalperiode bis zu 2048-fach. Der GC-IP2000 enthält drei Instrumentationsverstärker mit einstellbaren Verstärkungsfaktoren. Inkrementalgeber mit Spannungsschnittstelle sowie Messbrücken können direkt angeschlossen werden. Sensoren mit Stromschnittstelle bzw. Photodiodenarrays werden mittels einfacher Außenbeschaltung angepasst. Der IC kann sowohl mit Singleended, als auch mit differentiellen Eingangssignalen arbeiten. Ein schaltbares analoges Filter vermindert das Rauschen der Sensorsignale. Ergänzend dazu kann eine digitale Hysterese das Flankenrauschen der Ausgangssignale bei niedrigen Eingangsfrequenzen und bei Stillstand unterdrücken. So arbeitet auch im Falle einer kurzzeitigen Störung der Eingangssignale ein nachfolgend angeschlossener Interpolationszähler fehlerfrei. Die Eingangssignale werden einer von der GEMAC patentierten internen Verstärkungs- und Offsetregelung unterzogen. Die Amplitude wird im Bereich von 60 % bis 120 % der Nominalamplitude ausgeregelt. Der Regelbereich für den Offset der beiden Eingangssignale beträgt ±10% der Nominalamplitude. Die Phasenabweichung der Eingangssignale kann statisch über ein digitales Potentiometer zwischen -10° und +10° korrigiert werden. Im IC wird die Signalgüte der Sensoren überwacht. Dazu können 9 Quellen zur Erzeugung eines Fehlersignals einzeln aktiviert werden. Die Signalverzögerungszeit des IC beträgt lediglich 5 µs. Als Schnittstelle steht ein schnelles serielles Interface (SPI) zur Verfügung. Das Interface arbeitet mit einem Takt bis zu 25 MHz und ist kompatibel zu allen wichtigen Mikrocontroller- und DSP-Familien. Zusätzlich sind ein Timer sowie ein mehrstufiger Trigger implementiert. Mit diesen Merkmalen ist der GC-IP2000 besonders für den Einsatz in schnellen Reglern oder Steuerungen geeignet.

Technische Daten




Analogteil










Analogeingang:


Sinus- / Cosinus- / Referenz-(Index) signal; differentiell o. single-ended
Einstellbare Verstärkung für 1 VPP / 500 mVPP / 250  mVPP / 75 mVPP
Maximale Eingangsfrequenz 260 kHz für alle Auflösungen








Digitalteil










Interpolationsraten:


100 / 128 / 200 / 256 / 400 / 500 / 512 / 800 / 1000 / 1024 / 1600 / 2000 / 2048








Ausgangssignale:


30-Bit Zählwert über serielle Schnittstelle (SPI)
Datenrate bis zu 500.000 Messwerte/s
90°-Rechteckfolgen (A/B/Z)
Fehlersignal
Interruptsignal zum µC
Hilfssignale für Sensorabgleich








Signalkorrektur:


Patentierter Digitalregler für Offset, Regelbereich ±10% der Nominalamplitude
Patentierter Digitalregler für Amplitude, Regelbereich Faktor 0.5 ... 1.5
Potentiometer mit 40 Stufen zur Phasenkorrektur; Einstellbereich ±5° bzw. ±10°
LED-Steuersignal








Konfigurationsmöglichkeiten:


wahlweise:
Über Konfigurationspins, serielle Schnittstelle (SPI), EEPROM








SPI:


kompatibel zu Standard-SPI: 16 Bit, MSB first
SPI-Takt bis 25 MHz
Zur Konfiguration und Messwertausgabe; wird für Minimalsysteme nicht benötigt








Sonstiges










Störunterdrückung:


Schaltbares analoges Rauschfilter
Digitale Hysterese zur Unterdrückung des Flankenrauschens am Ausgan








Anpassung des IC an
Nachfolgeelektroniken:


Einstellbarer Mindestflankenabstand am Ausgang
Verhalten des IC bei Sensorfehlern programmierbar
Einstellbare Breite Nullsignal Z von ¼ oder 1 Periode A/B








Messwerterfassung:


2 stufiger Messwerttrigger, Programmierbarer Timer
Verzögerungszeit zwischen Abtastung und Messwert konstant 5 µs für alle Auflösungen








Wichtige Kennwerte










Betriebsspannung:


5 V DC








I/O-Spannung digital:


3.3 V DC oder 5 V DC








Temperaturbereich:


- 40°C ... 125 °C








Gehäuse










QFN56:


Pitch 0.5mm, 8mm x 8mm Package





 

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Infoblatt

Datenblatt

Software







Bestellinformationen


Produkttyp

Beschreibung

Artikelnummer



GC-IP2000

Interpolationsschaltkreis GC-IP2000, QFN56

PR-44000-50



GP2000

Demoboard zum Interpolationsschaltkreis GC-IP2000

PR-44010-00