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根据X、Y座标求θ角的反正切运算电路及原理

2013/12/24 16:11:51;
来源: 作者:华仔 浏览:520

标签:

摘要:反正切运算电路采用了多功能转换器。本电路根据X、Y座标的ER、EY值计算向量√E2X+E2Y及角度θ。θ=0~90度对应的电压为0~9V。 电路工作原理 4302的传递特性为E0=Y(Z/Y)M,可由外接元件自由选定M值。如果M=1,则可进行乘法或除法运算。X、Z输入端的输入电阻均为100K,Y端为90K,在Y输入端外接了20K的可变电阻,根据公式M=+R2/R

反正切运算电路采用了多功能转换器。本电路根据X、Y座标的ER、EY值计算向量√E2X+E2Y及角度θ。θ=0~90度对应的电压为0~9V。 电路工作原理 4302的传递特性为E0=Y(Z/Y)M,可由外接元件自由选定M值。如果M=1,则可进行乘法或除法运算。X、Z输入端的输入电阻均为100K,Y端为90K,在Y输入端外接了20K的可变电阻,根据公式M=+R2/R1计算M值,反正切可根据 进行近似计算,若R1=100欧,R2=(M-1)R1可算出R2为21.25欧,运算放大器A1的正相输入端须用4.5V置偏,由+VCC分压获得,+VCC为稳定的电源,运算放大器A2把输出的0~9V转换成双极性的信号,可获得正负4.5V电压。 元件的选择 多功能转换器采用了混合IC。 本电路的精度取决于所用电阻的阻值误差和计算值的调整,如电阻R2其计算阻值为21.35欧,可在22欧的电阻上并联大电阻以达到计算值。 运算放大器A1正相输入端的输入电压必须正好是4.5V,也可用准确的9V电压,采用R4+R5=10K再进行分压获得。 使用说明 反正切运算只有EX=正、EY=正一个象限。所以各输入端要求输入正信号。在有可能输入负信号的情况下,须加可获得正输出的绝对值电路。 运算放大器A1因有反馈环路而容易造成不稳定,于是在反馈电阻R7上并联了电容C1,如果对响应速度有要求,应在保证稳定的前提下尽量采用小容量电容。 本电路可用作实时运算,输出为X、Y轴上各输入电压合成的相位角。如不需要实时输出,也可进行稳定性良好的高精度数字运算。具体方法是:准备一个12位的A-D转换器,对X、Y输入进行连续的交替转换。再对转换后的X、Y数据进行比较,如X
型号 厂商 价格
EPCOS 爱普科斯 /
STM32F103RCT6 ST ¥461.23
STM32F103C8T6 ST ¥84
STM32F103VET6 ST ¥426.57
STM32F103RET6 ST ¥780.82
STM8S003F3P6 ST ¥10.62
STM32F103VCT6 ST ¥275.84
STM32F103CBT6 ST ¥130.66
STM32F030C8T6 ST ¥18.11
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