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產品概況
SC2161 是一款 10 位至 16 位分辨率旋變數字轉換器，集成片上可編程正弦波振蕩器，為旋變
器提供正弦波激勵。
轉換器的正弦和余弦輸入端允許輸入 3.15 V
p?p ± 27%、頻率為 2 kHz 至 20 kHz 范圍內的信號。
Type II 伺服環路用于跟蹤輸入信號，并將正弦和余弦輸入端的信息轉換為輸入角度和速度所對應
的數字量。最大跟蹤速率為 3125 rps。 
產品特色
1.比率跟蹤轉換 Type II 跟蹤環路能夠連續輸出位置數據，且沒有轉換延遲。它還可以抑制噪
聲，并提供參考和輸入信號的諧波失真容限。
2.系統故障檢測。故障檢測電路可以檢測旋變的信號丟失、超范圍輸入信號、輸入信號失配或位
置跟蹤丟失。各故障檢測閾值可以由用戶單獨編程，以便針對特定應用進行優化。
3. 輸入信號范圍。正弦和余弦輸入端支持 3.15 V
p?p ± 27%的差分輸入電壓。
4. 可編程激勵頻率。可以輕松地將激勵頻率設置為 2 kHz 至 20 kHz 范圍內的多個標準頻率。
5. 3 種格式位置數據。通過 16 位并行端口或 4 線串行接口可以訪問 10 位至 16 位絕對角位置數
據。增量式編碼器仿真采用標準 A-quad-B 格式，并提供方向輸出。
6. 數字速度輸出。通過 16 位并行端口或 4 線串行接口可以訪問 10 位至 16 位帶符號的數字量速

度。

主要性能
?  完整的單芯片旋變數字轉換器
?  最大跟蹤速率： 3125 rps(10 位分辨率)
?  精度： ±2.5 弧分
?   分辨率： 10/12/14/16 位，由用戶設置
?  并行和串行 10 位至 16 位數據端口 
?  絕對位置與速度輸出
?  系統故障檢測
?  可編程故障檢測閾值
?  差分輸入
?  增量式編碼器仿真
?  內置可編程正弦波振蕩器
?  兼容 DSP 和 SPI 接口標準
?  電源電壓 5 V，邏輯接口電壓 2.3 V 至 5 V
?  額定溫度范圍： -40°C 至+125°C
應用場合
?  直流和交流伺服電機控制
?  編碼器仿真
?  電動助力轉向
?  電動汽車
?  集成的啟動發電機/交流發電機
?  汽車運動檢測與控制
SC2161 配置 
工作模式 SC2161 有兩種工作模式：配置模式和普通模式。配置模式用于對寄存器進行編
程，以設置 SC2161 的激勵頻率、分辨率和故障檢測閾值。配置模式也可以用于回讀故障寄存器
中的信息。位置和速度寄存器中的數據也可以在配置模式下進行回讀。SC2161 可以完全工作在配
置模式下；或者初始配置完成后，可以讓器件離開配置模式，工作在普通模式下。在普通模式下
工作時,數據輸出可提供角位置或角速度數據。A0 和 A1 輸入用來確定 SC2161 是否處于配置模
式，以及是否將位置或速度數據提供給輸出引腳，參見表 5。
設置激勵頻率 
將頻率控制字寫入激勵頻率寄存器(地址 0x91，參見寄存器映射部分)，可以設置 SC2161 的激
勵頻率。
激勵頻率 =
(FCW × f
CLKIN)215
其中 FCW 為頻率控制字，f
CLKIN為 SC2161 的時鐘頻率。激勵頻率的規定范圍是從 2kHz 到
20kHz，以 250Hz 的增量進行設置。為了實現表 1 中的角度精度指標，應該按照表 4 所列選擇激RES0 和 RES1 輸入
普通模式下，數字輸出的分辨率利用 RES0 和 RES1 輸入引腳進行選擇。配置模式下，分辨率
的選擇是通過設置控制寄存器中的 RES0 和 RES1 位。切換普通模式與配置模式時，用戶負責確保
控制寄存器中設置的分辨率與 RES0 和 RES1 輸入引腳所設置的分辨率一致。如果兩種分辨率設置
不同，輸出數據可能不正確。

速度寄存器包含旋變輸入信號的角速度的數字表示。速度寄存器中的值在采樣輸入的下降沿
之后更新。值以 16 位二進制補碼格式存儲。對于各分辨率，SC2161 可跟蹤的最大速度見表 1。
例如，對于 16 位分辨率、8.192MHz 輸入時鐘，SC2161 的最大跟蹤速率為±125rps。如果速度為
+125rps，0x7FFF 將被存儲在速度寄存器中；如果速度為?125rps，0x8000 將被存儲在速度寄存器
中。無論分辨率為多少，速度寄存器中存儲的值都是 16 位。分辨率較低時，應忽略 16 位數字輸
出的多位 LSB。例如，對于 10 位分辨率，數據位 D15 至 D6 提供有效數據，D5 至 D0 則應被忽略
。對于 10 位分辨率、8.192 
MHz 輸入時鐘，SC2161 的最大跟蹤速率為±2500rps。如果速度為+2500 
SC2161 將監控信號的最小和最大幅度連續存入內部寄存器，并計算最小值與最大值的差值，
以判斷是否發生 DOS 失配。內部最小值和最大值寄存器的初始值必須由用戶定義。故障寄存器清
除時，存儲監控信號的最大和最小幅度的寄存器復位至 DOS 復位最大和最小閾值寄存器中存儲的
值。
DOS 復位最大和最小閾值的分辨率均為 7 位，即 38mV。請注意，MSB(D7)應設為 0。為確
保正常工作，建議將 DOS 復位最小閾值寄存器設為比 DOS 超量程閾值至少小 1LSB，將 DOS 復
位最大閾值寄存器設為比 LOS 閾值寄存器至少大 1LSB。DOS 復位最小閾值寄存器和 DOS 復位最
大閾值寄存器的默認值分別為 3.99 V 和 2.28 V。