光纖陀螺儀是一種高精度、高可靠性的慣性測量儀器，被廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航、姿態(tài)控制等應(yīng)用場景，具有非常重要的應(yīng)用價值。

本文介紹的光纖陀螺控制板是基于中科億海微自研的SiP芯片平臺，以及光纖陀螺數(shù)字信號處理流程，研制的光纖陀螺數(shù)字信號調(diào)制和解調(diào)控制板。集成光路組件，實(shí)現(xiàn)了光纖陀螺原型樣機(jī)。

圖 光纖陀螺原理框圖中科億海微光纖陀螺控制板由FPGA解調(diào)單元、光路信號輸入單元以及調(diào)制信號輸出單元組成。FPGA解調(diào)單元，選用中科億海微EQ6HL45S_M1CSG400型SiP芯片作為主控芯片，主要實(shí)現(xiàn)信號的輸入解調(diào)和調(diào)制信號輸出功能；光路信號輸入單元，通過光電探測器采集光路信號，轉(zhuǎn)為電信號后，再通過運(yùn)放進(jìn)行調(diào)理放大到合適的動態(tài)范圍后給到FPGA；調(diào)制信號輸出單元，將FPGA輸出的調(diào)制信號進(jìn)行放大調(diào)理后，輸出到光路。

EQ6HL45S_M1CSG400型SiP芯片內(nèi)部集成了三路ADC、DAC、RS422等電路，非常適合光纖陀螺產(chǎn)品應(yīng)用。芯片的集成化設(shè)計更有利于光纖陀螺產(chǎn)品的小型化，同時，在電路信噪比、功耗等方面都更有優(yōu)勢。

圖 光纖陀螺控制板實(shí)物圖

典型應(yīng)用

光纖陀螺是一種利用光的干涉效應(yīng)來測量旋轉(zhuǎn)角速度的儀器。它的典型應(yīng)用包括但不限于以下幾個領(lǐng)域：

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)：光纖陀螺被廣泛應(yīng)用于慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中，用于測量飛行器、艦船、車輛等的姿態(tài)變化和旋轉(zhuǎn)角速度，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的導(dǎo)航和定位。

航天航空領(lǐng)域：在航天航空領(lǐng)域，光纖陀螺被用于航天器、衛(wèi)星等的姿態(tài)控制和導(dǎo)航，確保其在太空中的精準(zhǔn)定位和運(yùn)行。

地質(zhì)勘探：光纖陀螺也被應(yīng)用于地質(zhì)勘探領(lǐng)域，用于測量地球的旋轉(zhuǎn)和地殼運(yùn)動，幫助科學(xué)家研究地球的結(jié)構(gòu)和地質(zhì)活動。

工業(yè)制造：在工業(yè)制造領(lǐng)域，光纖陀螺被用于測量機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)速度和姿態(tài)，幫助監(jiān)測和控制生產(chǎn)過程中的運(yùn)動參數(shù)。

科研實(shí)驗(yàn)：光纖陀螺也被廣泛應(yīng)用于科研實(shí)驗(yàn)中，用于測量微小的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或研究光的干涉效應(yīng)，推動科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展和創(chuàng)新。

推薦器件

億海神針系列 EQ6HL45S M1型系統(tǒng)級芯片

Flash：64Mb；

模/數(shù)轉(zhuǎn)換單元：3通道，模擬信號輸入范圍1Vp-p~2Vp-p，最高更新頻率80MSPS，轉(zhuǎn)換精度14位；

數(shù)/模轉(zhuǎn)換單元：3通道，差分電流輸出范圍2mA到20mA，最高更新頻率125MSPS，轉(zhuǎn)換精度14位；

邏輯規(guī)模（萬門）：425；

存儲單元（M4K）：392；

鎖相環(huán)PLL/全局時鐘：8/16；

最大可編程用戶I/O：127；

最寬溫度范圍：-40℃~100℃；

封裝形式：CSG400（塑封），尺寸為17mm × 17mm。