【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种光纤陀螺的pin二极管驱动电路领域，尤其是涉及一种基于pin二极管驱动电路的高精度光纤陀螺。
技术介绍
1、光纤陀螺是一种对角速率敏感的光学传感器，是装在测量单元上，用于测量载体相对于空间的姿态角速率，正负与角速率方向一致，输出角度增量的电脉冲序列，经系统接收计数后供飞控计算机读取使用，所测量的角速度信号，既用于载体导航参数的计算，也用作稳定回路的反馈信号。可应用于海、陆、空、武器装备和其他工业领域中。随着国内光纤陀螺的工程化和产业化进一步发展，其各组件不断向集成化、模块化、高可靠性的要求发展。目前光纤陀螺主流方案，采用的是pin-fet探测器，及其对应的电压驱动电路，如图2所示。但在实际应用中，目前的pin二极管驱动电路方案较少，单采用pin-fet探测器及其对应的电压驱动电路，面临着零偏稳定性精度不高，电路设计灵活度较差等问题。
技术实现思路
1、本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种电路集成度高，信号噪声小，失真小，零偏稳定性精度高，性能稳定可靠，布局面积小的基于pin二极管驱动电路的高精度光纤陀螺。
2、本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、本技术提供一种基于pin二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，包括流压转换电路、电压放大电路和差分放大电路；所述流压转换电路连接pin二极管，将电流信号转换为单端电压信号并放大；所述电压放大电路的一端与所述流压转换电路连接，将单端电压信号进一步放大；所述差分放大电路与所述电压放大
4、作为优选的技术方案，所述的第一集成运放芯片为ad8066芯片，所述设定电阻器的阻值范围为1-20k。
5、作为优选的技术方案，所述的第一集成运放芯片设置有第一集成运放芯片第一输入端、第一集成运放芯片第二输入端和第一集成运放芯片输出端；所述第一集成运放芯片第一输入端连接并联的设定电阻器与相位补偿电容的第一端；所述的第一集成运放芯片第二输入端接地；所述第一集成运放芯片输出端连接并联的设定电阻器与相位补偿电容的第二端。
6、作为优选的技术方案，通过调整所述设定电阻器的阻值，控制所述第一集成运放芯片、设定电阻器整体的第一级流压转换电路输出电压，所述流压转换电路的输出电压的控制表达式为：
7、vsource1＝ipin*r1
8、式中，ipin为pin二极管的输出电流，vsource1为流压转换电路的输出电压，r1为设定电阻器的阻值。
9、作为优选的技术方案，所述电压放大电路包括第二集成运放芯片、第一配置电路，所述第二集成运放芯片并联连接所述第一配置电路。
10、作为优选的技术方案，所述电压放大电路包括第二集成运放芯片和第一配置电路，所述第二集成运放芯片设置有第二集成运放芯片第一输入端、第二集成运放芯片第二输入端和第二集成运放芯片输出端；所述第二集成运放芯片第一输入端连接第一配置电路的第一端，所述第二集成运放芯片第二输入端连接第一集成运放芯片输出端。
11、作为优选的技术方案，所述第二集成运放芯片输出端连接第一配置电路的第二端。
12、作为优选的技术方案，所述的第二集成运放芯片为ad8066芯片。
13、作为优选的技术方案，通过调整所述第一配置电路的阻值，控制所述电压放大电路整体的放大倍数以及第二级放大电路输出电压，所述电压放大电路的输出电压的控制表达式为：
14、vsource2＝vsource1*a
15、式中，vsource1为流压转换电路的输出电压，vsource2为电压放大电路的输出电压，a为配置电路1的放大倍数。
16、作为优选的技术方案，所述差分放大电路包括第三集成运放芯片、第二配置电路和第三配置电路；所述第三集成运放芯片设置有第三集成运放芯片第一输入端、第三集成运放芯片第二输入端、第三集成运放芯片第一输出端以及第三集成运放芯片第二输出端。
17、作为优选的技术方案，所述的第三集成运放芯片第一输入端连接第二集成运放芯片输出端，所述的第三集成运放芯片第一输入端还连接第二配置电路的第一端；所述第三集成运放芯片第二输入端连接第三配置电路的第一端；所述的第三集成运放芯片第一输出端连接第二配置电路的第二端；所述的第三集成运放芯片第二输出端连接第三配置电路的第二端。
18、作为优选的技术方案，所述第三配置电路的电压为固定电压。
19、作为优选的技术方案，所述第三配置电路的电压放大倍数为1-10倍。
20、作为优选的技术方案，所述第三集成运放芯片为ad8138芯片。
21、作为优选的技术方案，通过调整所述第二配置电路的阻值，控制所述电压放大电路整体的放大倍数以及第三级放大电路输出电压，所述第三级放大电路输出电压的控制表达式为：
22、vsource3＝vsource2*b
23、式中，vsource2为电压放大电路的输出电压，vsource3为差分放大电路的输出电压，b为第二配置电路的放大倍数。
24、与现有技术相比，本技术具有以下优势：
25、(1)本技术提出使用高精度集成运放，具有电路结构简单，选用器件较少，电路集成度高，信号噪声小，失真小，性能稳定可靠，零偏稳定性精度高，布局面积小，可应用于多种光纤陀螺及其他相应领域。对第一、二、三级放大电路的放大倍数可以根据实际软硬件的调试情况做出调整，电路设计灵活度较高。该电路电路集成度高，信号噪声小，失真小，该放大电路适用于pd管的电流放大，从而可以带来较高的零偏稳定性精度，对比使用pin-fet探测器的驱动电路和pin二极管的驱动电路的光纤陀螺实际应用中，仅零偏稳定性精度指标，可以提升1倍以上，比如从0.05°/h提升到0.025°/h左右，适用于基于pin二极管驱动电路的高精度光纤陀螺。
26、(2)本技术对比使用pin-fet探测器的驱动电路，减少了开关控制电路和相应的单片机/fpga控制环节，节约器件，速度较快，且自主性较高。
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1.一种基于PIN二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，包括流压转换电路、电压放大电路和差分放大电路；所述流压转换电路连接PIN二极管，将电流信号转换为单端电压信号并放大；所述电压放大电路的一端与所述流压转换电路连接，将单端电压信号进一步放大；所述差分放大电路与所述电压放大电路的另一端连接，将单端电压信号转化为差分放大信号输出，其特征在于，所述流压转换电路包括第一集成运放芯片、设定电阻器、相位补偿电容，所述PIN二极管与第一集成运放芯片连接，所述设定电阻器与相位补偿电容并联连接所述第一集成运放芯片。
2.根据权利要求1所述的一种基于PIN二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述的第一集成运放芯片为AD8066芯片；所述设定电阻器的阻值范围为1-20k。
3.根据权利要求1所述的一种基于PIN二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述的第一集成运放芯片设置有第一集成运放芯片第一输入端、第一集成运放芯片第二输入端和第一集成运放芯片输出端；所述第一集成运放芯片第一输入端连接并联的设定电阻器与相位补偿电容的第一端；所述的第一集成运放芯片第二输入端接地；所述
4.根据权利要求3所述的一种基于PIN二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述电压放大电路包括第二集成运放芯片和第一配置电路，所述第二集成运放芯片设置有第二集成运放芯片第一输入端、第二集成运放芯片第二输入端和第二集成运放芯片输出端；所述第二集成运放芯片第一输入端连接第一配置电路的第一端，所述第二集成运放芯片第二输入端连接第一集成运放芯片输出端。
5.根据权利要求4所述的一种基于PIN二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述第二集成运放芯片输出端连接第一配置电路的第二端。
6.根据权利要求4所述的一种基于PIN二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述的第二集成运放芯片为AD8066芯片。
7.根据权利要求4所述的一种基于PIN二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述差分放大电路包括第三集成运放芯片、第二配置电路和第三配置电路；所述第三集成运放芯片设置有第三集成运放芯片第一输入端、第三集成运放芯片第二输入端、第三集成运放芯片第一输出端以及第三集成运放芯片第二输出端；所述的第三集成运放芯片第一输入端连接第二集成运放芯片输出端，所述的第三集成运放芯片第一输入端还连接第二配置电路的第一端；所述第三集成运放芯片第二输入端连接第三配置电路的第一端；所述的第三集成运放芯片第一输出端连接第二配置电路的第二端；所述的第三集成运放芯片第二输出端连接第三配置电路的第二端。
8.根据权利要求7所述的一种基于PIN二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述第三配置电路的电压为固定电压。
9.根据权利要求8所述的一种基于PIN二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述第三配置电路的电压放大倍数为1-10倍。
10.根据权利要求7所述的一种基于PIN二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述第三集成运放芯片为AD8138芯片。
...【技术特征摘要】
1.一种基于pin二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，包括流压转换电路、电压放大电路和差分放大电路；所述流压转换电路连接pin二极管，将电流信号转换为单端电压信号并放大；所述电压放大电路的一端与所述流压转换电路连接，将单端电压信号进一步放大；所述差分放大电路与所述电压放大电路的另一端连接，将单端电压信号转化为差分放大信号输出，其特征在于，所述流压转换电路包括第一集成运放芯片、设定电阻器、相位补偿电容，所述pin二极管与第一集成运放芯片连接，所述设定电阻器与相位补偿电容并联连接所述第一集成运放芯片。
2.根据权利要求1所述的一种基于pin二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述的第一集成运放芯片为ad8066芯片；所述设定电阻器的阻值范围为1-20k。
3.根据权利要求1所述的一种基于pin二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述的第一集成运放芯片设置有第一集成运放芯片第一输入端、第一集成运放芯片第二输入端和第一集成运放芯片输出端；所述第一集成运放芯片第一输入端连接并联的设定电阻器与相位补偿电容的第一端；所述的第一集成运放芯片第二输入端接地；所述第一集成运放芯片输出端连接并联的设定电阻器与相位补偿电容的第二端。
4.根据权利要求3所述的一种基于pin二极管驱动电路的高精度光纤陀螺，其特征在于，所述电压放大电路包括第二集成运放芯片和第一配置电路，所述第二集成运放芯片设置有第二集成运放芯片第一输入端、第二集成运放芯片第二输入端和第二集成运放芯片输出端；所述第二集成运放芯片第一输入端连接第一配置电...
【专利技术属性】
技术研发人员：王著搬，施广飞，吴海林，李阳，
申请(专利权)人：上海傲世控制科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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