第449章 曝光场 (1/3)

高频脉冲电机的研发正式立项了。

文件是从自动化控制中心发出来的，赵老师牵头，联合西军电、长光所、西安电机厂，组成联合攻关组。

项目名称定得很朴实：《晶振同步高频脉冲电机及其控制系统》。

集成电路实验室接下了控制芯片的设计任务。

谢凯在惊雷项目组，宋颜教授和吴国华又要紧跟昆仑工程。

最终，吕辰与诸葛彪、钱兰组成三人接下了设计任务。

这不是一个通用逻辑芯片能解决的问题。

通用芯片要兼顾各种应用场景，设计时必须做大量妥协。而

高频脉冲电机的控制芯片，要求太具体。

要接收晶振的精确时钟，要产生高频脉冲序列，要接收光栅尺的实时反馈，要实现闭环控制算法，最后还要驱动功率放大级。

每一项要求，都是硬指标。

这不是通用逻辑芯片，需要定制化设计。

吕辰从抽屉里翻出一个新的笔记本，封皮是深蓝色的硬壳纸，内页带着淡淡的方格。

扉页上写着一行字：高频脉冲电机控制芯片设计手记。

第一页，用工整的钢笔字梳理着芯片的功能。

晶振接口，接收来自西军电特制晶振的精确时钟信号，频率稳定性优于10^-6级别。

分频/倍频单元，根据电机转速要求，对晶振频率进行分频或倍频，生成基准脉冲。

脉冲生成模块，产生步进脉冲序列，脉冲频率决定电机转速，脉冲数量决定步进角度。

反馈处理单元，接收光栅尺的位置反馈信号，与理论位置进行实时比对。

闭环控制算法，根据比对结果，计算误差修正量，调整下一时刻的脉冲输出。

功率驱动接口，将控制信号放大到足够驱动功率管的电平。

保护逻辑，过流、过压、过热情况下的紧急停机。

吕辰看着这些功能和需求，回忆着这段时间和赵老师、秦教授、长光所专家的讨论。

赵老师关心动态响应，电机启动、停止、变速的时候，控制信号能不能跟得上？延迟不能超过多少微秒？

西军电的专家反复强调“温度稳定性”，晶振再好，温度一变也会漂。

芯片必须能对这个漂移做动态补偿。

长光所的专家更关注“光栅尺接口”，反馈信号怎么处理？是直接读脉冲，还是解码成位置数据？要不要在芯片里集成专用的解码逻辑？

吕辰把这些问题一条一条写在笔记本上。

然后在“反馈处理单元”旁边加了一个括号：“建议集成增量式光栅尺解码逻辑。”

他在“闭环控制算法”旁边又加了一行：“需包含pid控制器的硬件实现，或至少提供pid运算的硬件加速。”

他翻到第三页，这里画着第一版芯片功能框图。

时钟输入

→

分频/倍频

→

脉冲生成

→

反馈处理

→

功率驱动接口

他盯着这个框图看了很久，然后在“分频/倍频”和“脉冲生成”之间，又加了一个小方框：“温补接口”。

时钟输入，分频倍频，脉冲生成，反馈处理，驱动接口，温补补偿……

这些模块，要集成在一块只有拇指盖大小的芯片里。

线宽五微米，面积不超过四十平方毫米，功耗控制在瓦级以内。