运动控制卡作用及差分电路

运动控制卡是一种上位控制单元，可以控制伺服电机，是基于PC总线，利用高性能微处理器及大规模可编程器件实现多个伺服电机的多轴协调控制的一种高性能的步进/伺服电机运动控制卡包括脉冲输出、脉冲计数、数字输入、数字输出、D/A输出等功能。

它可以发出连续的、高频率的脉冲串，通过改变发出脉冲的频率来控制电机的速度，改变发出脉冲的数量来控制电机的位置，它的脉冲输出模式包括脉冲/方向、脉冲/脉冲方式。脉冲计数可用于编码器的位置反馈，提供机器准确的位置，纠正传动过程中产生的误差。数字输入/输出点可用于语限位、原点开关等。

运动控制卡不仅要发送脉冲给电机驱动器，同时接受伺服电机编码器反馈的脉冲数，还接受光栅尺反馈信号，进而控制伺服电机的转速。伺服驱动器既要与运动控制卡有数据线连接，其本身还要连接插座电源。如果你的运动控制卡时比较好的卡，伺服刷新率可以达到要求，可以把编码器反馈直接接到运动控制卡，形成一个整体的闭环。若对对精度有很高的要求可以用双闭环，运动控制卡就是根据要求x-y平台运行的位置，控制电机运动到准确的位置。

差分放大电路基本结构所有的电子元器件的特性都会受到温度的影响，其中半导体材料受到影响的程度最大。对于PN结来说，温度系数为-2.5mV/℃，表示温度每升高1℃，二极管或三极管的管压降就会降低2.5mV，可以想象，温度高到一定程度的时候，二极管的正向导通反向截止的特性也就不存在了，所有的半导体都无法正常工作了。在共射放大电路中，温度的变化会产生三极管基极和发射极之间电压的变化△Ube，这种现象成为“温漂”。利用差分信号的思想，我们建立上面电路图，输入端（Ui1-Ui2），输出端（Uo1-Uo2），就可以解决温漂的问题。温漂干扰在做差的过程中被消除掉了。

长尾式差分电路采用长尾式差分电路，单端输入，单端输出，放大倍数是普通共射放大电路的1/2倍。单端输入，差分输出，放大倍数是普通共射放大电路的1倍。差分输入，单端输出，放大倍数是普通共射放大电路的1。差分输入，差分输出，放大倍数是普通共射放大电路的2。这个电路之所以强大，是因为当温度变化时，产生了△Ube，但是它通过引入一个恒流源补偿△Ube，从而使Re两端的电压保持不变，这样流过Re的电流也不变，导出流过Rc的电流不变，最终输出的Vo不变。其中，ui表示输入信号，ube表示三极管基极和集电极之间的电压差，它是温度的函数。现在我们只考虑温漂，ui保持不变。只看温度变化对输出的影响。对这个式子两端求导可得下式，这个式子表明温漂引起的△Ube会被△Ve所补偿。长尾式差分电路的仿真结果如下，从结果可以看出当单端信号输入时，单端输出的放大倍数是普通共射放大电路的1/2。