光纤陀螺仪是一种高精度惯性传感器,能够精确地确定运动物体方位,对比传统陀螺仪具有全固态结构、重量轻、抗干扰强、耐辐照等优势。工作原理是通过检测两束反向传输光的相位差,解算载体的角速度信息,实现精准的姿态与航向定位。
光纤陀螺仪的测量精度取决于信号采集、处理与反馈控制的精准度,其中模数转换器(ADC)与数模转换器(DAC)是模拟信号与数字信号的转换接口,是决定系统性能的主要器件。该陀螺仪方案可使用国芯思辰的14位80MSPS ADC和14位125MSPS DAC,构建高效、稳定的信号转换链路,能有效解决传统转换器件在光纤陀螺仪应用中存在的精度低、噪声大、响应慢等问题。
该国产ADC采用了CMOS工艺制造,具有宽频带、优异动态性能及低功耗特性,完美平衡了SDR系统对性能、成本与集成度的需求,成为中高端SDR系统的优选数字化方案。包含了高性能的采样保持放大器和电压基准,器件使用的是差分多级的流水线架构,并带有输出误差校正逻辑来提供14bit精度并且保证在全温度范围内没有失码。宽带全差分SHA允许多种可选输入范围和宽输入共模,包括单端应用。
该DAC是分段电流源结构,这种制造工业不仅减少了杂散元件,还提高了动态性能。集成了边缘触发输入锁存器和1.25V温度补偿带隙基准,以提供完整的单片数模转换的解决方案。差分电流输出支持单端或者差分应用,在差分输出模式下,两个电流输出之间的匹配会影响动态性能。电流输出可以直接连接到输出电阻,以提供两个互补的单端电压输出,或是直接输出到变压器。
简化电路设计,降低研发成本:该ADC和DAC均具备高集成度与灵活的接口设计,可直接与DSP、FPGA等数字处理芯片对接,无需额外搭建复杂的转换电路,简化了光纤陀螺仪的电路设计流程,缩短研发周期;同时器件的高可靠性降低了系统的故障率,减少运维成本,尤其适配低成本RFOG的设计需求。
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