วงจรแปลงฟังก์ชันไซน์ผกผันแบบประหยัดความแม่นยำสูง
คำสำคัญ:
วงจรแปลงฟังก์ชันไซน์ผกผัน, วงจรขยายค่าความนำ, วงจรไฮเพอร์โบลิกแทนเจนต์, การประมาณการเชิงเลขบทคัดย่อ
บทความนี้เสนอวิธีการประมาณค่าการแปลงฟังก์ชันไซน์ผกผันแบบใหม่ โดยอาศัยการประมาณค่าของฟังก์ชันไฮเพอร์โบลิกแทนเจนต์ ฟังก์ชันไฮเพอร์โบลิกแทนเจนต์ผกผันและการจัดการทางคณิตศาสตร์ โดยแก้ปัญหาด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์เชิงเลขเพื่อกำหนดอัตราขยายสัญญาณที่เหมาะสม ทำให้ได้การแปลงฟังก์ชันไซน์ผกผันที่ได้มีความแม่นยำสูงและค่าความผิดพลาดต่ำเมื่อเทียบกับวิธีการที่มีการนำเสนอก่อนหน้านี้ วงจรที่นำเสนอสร้างขึ้นจากวงจรขยายค่าความนำ (OTA) ที่มีคู่ทรานซิสเตอร์ส่วนหน้าทำหน้าที่เป็นวงจรผลต่างและการกำหนดสัญญาณอินพุตของและกระแสไบอัสที่เหมาะสม ร่วมกับวงจรรวมสัญญาณแบบกลับเฟส ซึ่งมีอัตราขยายสัญญาณตามที่กำหนด วงจรที่เสนอจึงมีขนาดเล็กโดยประกอบด้วยวงจรขยาย (Op-Amp) และวงจรขยายค่าความนำ (OTA) อย่างละ 2 ตัว กับตัวต้านทาน ผลการจำลองด้วยโปรแกรมจำลองการทำงานของวงจร แสดงประสิทธิภาพของวงจรที่เสนอโดยมีค่าผิดพลาดประมาณ 1.2 องศา และ ค่าความผิดพลาดแบบ RMS จากองค์ประกอบความถี่ที่ถ่วงน้ำหนักเท่ากับ 0.8%
References
M. Benammar, L. Ben-Brahim and M. A. Alhamadi, “A novel resolver-to-360 linearized converter,” IEEE Sensors Journal., vol.4, no. 1, pp. 96–101, 2004, doi: 10.1109/JSEN.2003.820317.
S. L. Kwok, “Sine wave to triangle wave convertor,” U.S. Patent No. US4415860A, 1981.
M. Karray, J. K. Seon, J. -J. Charlot and N. Nasmoudi, “VHDL-AMS modeling of a new PLL with an inverse sine phase detector (ISPD PLL),” in Proc. 2002 IEEE International Workshop on Behavioral Modeling and Simulation, Santa Rosa, CA, USA, Oct. 08, 2002, pp. 80–83, doi:10.1109/BMAS.2002.1291062.
Y. Chiu, B. Jalali, S. Garner and W. Steier, “Broad-band electronic linearizer for externally modulated analog fiber-optic links,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 11, no. 1, pp. 48–50, 1999, doi: 10.1109/68.736386.
M. J. Narasimha, K. Shenoi and A. M. Peterson, “The arcsine transform and its applications in signal processing,” in IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing, Hartford, CT, USA, May 09–11, 1977, pp. 502–505, doi: 10.1109/ICASSP.1977.1170346.
S. Nandi, S. Prasad, C. M. Ananda and S. S. Rekha, “Fixed point implementation of trigonometric function using Taylor's series and error characterization,” International Conference on Advances in Computing, Communications and Informatics (ICACCI), Jaipur, India, Sep 21–24, 2016, pp. 442-446, doi: 10.1109/ICACCI.2016.7732085.
S. Dyer, N. Ahmed and D. Hummels, “Computation of the discrete cosine transform via the arcsine transform,” Proc. IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP), 1980, pp. 231–234, doi: 10.1109/ICASSP.1980.1170904.
B. Gilbert, “A monolithic microsystem for analog synthesis of trigonometric functions and their inverses,” IEEE Journal of Solid-State Circuits, vol. 17, no. 6, pp. 1179–1191, 1982, doi:10.1109/JSSC.1982.1051878.
M. Benammar, “Precise, wide-range approximations to arc sine function suitable for analog implementation in sensors and instrumentation applications,” IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, vol. 52, no. 2, pp. 262–270, 2005, doi: 10.1109/TCSI.2004.840287.
M. Abdellaoui, B. Gassara and N. Masmoudi, “A new model of an inverse sine phase detector to design ISPD PLL demodulator without using any filters,” AEU-International Journal of Electronics and Communications, vol. 61, no. 1, pp. 10–21. 2007, doi: 10.1016/j.aeue.2006.01.007.
J. -K. Seon, “A fully integrated CMOS inverse sine circuit for computational systems,” International Journal of Electronics, vol. 97, no. 8, pp. 867–882, 2010, doi:10.1080/00207211003646886.
A. Kaewpoonsuk, W. Petchmaneelumka, A. Rerkratn, S. Tammaruckwattana and V. Riewruja, “A novel resolver-to-DC converter based on OTA-based inverse-sine function circuit,” in SICE Annual Conference, Chofu, Japan, Aug 20–22, 2008, pp. 609–614, doi: 10.1109/SICE.2008.4654729.
P. Apisitticharoonlert, W. Petchmaneelumka, and V. Riewruja, “Inverse sine function circuit with temperature compensation,” Proc. International MultiConference of Engineer and Computer Scientists (IMECS), Hong Kong, Mar 16–18, 2016, pp. 616–619.
J. Tongcharoen, W. Petch maneelumka, T. Cheypoca, and V. Riewruja, “Resolver-to-Triangular Wave Converter,” in SICE2014, Nagoya, Japan, Sep. 9–12, 2014, pp. 1181–1184.
P. Prommee, K. Angkeaw and K. Karawanich, “Low-Cost Linearity Range Enhancement for Linear Variable Differential Transformer,” IEEE Sensors Journal, vol. 22, no. 4, pp. 3316–3325, 2022, doi: 10.1109/JSEN.2022.3142195.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2022 คณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
บทความที่ได้รับการตีพิมพ์เป็นลิขสิทธิ์ของคณะวิศวกรรมศาสตร์ สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง
ข้อความที่ปรากฏในบทความแต่ละเรื่องในวารสารวิชาการเล่มนี้เป็นความคิดเห็นส่วนตัวของผู้เขียนแต่ละท่านไม่เกี่ยวข้องกับสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง และคณาจารย์ท่านอื่นๆในสถาบันฯ แต่อย่างใด ความรับผิดชอบองค์ประกอบทั้งหมดของบทความแต่ละเรื่องเป็นของผู้เขียนแต่ละท่าน หากมีความผิดพลาดใดๆ ผู้เขียนแต่ละท่านจะรับผิดชอบบทความของตนเองแต่ผู้เดียว
