旋变变压器解码电路
电动汽车电机旋转变压器及其解析电路失效分析及优化
156AUTO TIMEAUTO PARTS | 汽车零部件1 引言获取转子位置信息是实现永磁同步电机矢量控制的基础[1]，旋转变压器由于结构可靠、抗干扰能力强、适用于恶劣环境等优点[2]，被广泛用作电机转子的位置传感器。
旋转变压器及其解析电路，包含旋转变压器、励磁芯片、激励输出及回采电路、正余弦传输及处理电路、解码芯片、主控芯片等，作为高精度信号的处理回路[3]，每一个环节出现问题，都会引起整个系统的失效，设计过程很难充分考虑每一个环节，因此，研发过程及售后出现的旋变故障，均应受到高度重视，并进行逆向排查，以不断完善产品设计。
本文汇总分析了研发及售后出现的电动车旋变故障类型并提出相应的优化方法，为后续电动汽车的研发及故障排查提供指导。
2 旋转变压器及其解析电路故障旋转变压器位于驱动电机的内部，包括定子和转子两部分。
定子位于驱动电机端盖，转子位于驱动电机转轴的轴端，与驱动电机转轴同步旋转，并在定子线圈中感应出相应的正余弦信号。
正余弦信号通过信号传输电路被传递给旋变解码芯片，经过解码得到转轴的位置及速度信息，这些信息被反馈至主控芯片，进行精确电机转矩控制。
旋转变压器及其解析电路出现故障时，将导致无法采集到正余弦信号或信号失真，无法正确解码出电机转子的位置及速度信息，此种情况即为旋变故障。
3 旋转变压器及其解析电路故障模式3.1 电机控制器旋转变压器解析电路失效电机控制器旋转变压器解析电路包括了PCB 板上的处理芯片及配套电路、接插件，常见的失效模式有旋变解码芯片失效、PCB 板失效、电机控制器内部接插件失效等。
（1）旋变解码芯片失效，一般是由于芯片生产、运输过程、装配过程中存在的磕碰及静电损坏风险导致的失效;（2）PCB 板失效，一般是PCB 板生产过程中返修导致，返修一般采用手工焊的方式，其质量及流程不可控，容易出现虚焊的现象如图2，导致传输过程中旋变信号失真，出现旋变故障；（3）电机控制器内部接插件失效，一般为PCB 板上的接插件耐振动等级不满足电动汽车电机旋转变压器及其解析电路失效分析及优化李新成 姚琛 罗文庆 高桂芬 邵杰上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007摘 要： 近年来，随着电动汽车的热销，其售后质量也引起了广泛的关注。
基于AD2S1200的旋转变压器解码电路的设计
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２ １ Ｓｉ ｅｈ Ｅ ｇｇ ０ ２ ｃ Ｔ ｃ． ｎｒ． ．
基 于 Ａ ２ １０ Ｄ Ｓ ２０的旋 转 变 压 器 解码 电路 的设计
储 海 燕 许 刚
（ 安 航 空 学 院电 气 工 程 系 ， 安 ７ ０７ ） 西 西 １０ ７
摘
要
旋转变压器是一种高分辨率的角度传感器 。系统设 计一种 以 Ａ ２ １０ Ｄ Ｓ ２０为核 心 的数 字解码 电路 系统。 它以振荡 电
路产生的正弦波 电压信号作为旋变的激励信 号， 加上相关 的外 围电路 ， 构成 了旋 转变压器一 数字 转换 器 ， 解算 出旋 变 的轴 角 ０
和旋 变的转速 ｎ 并在此基础上 ， 析产 生角度解算误差 的各种 因素 。 ： 分
关键词 旋转变压器 Ａ ２ １０ Ｄ Ｓ２０ 解码器
中图法分类号
Ｔ ９ ９ ３ Ｎ １． ；
文献标 志码
Ａ
旋转 变压 器用 于 运动 伺 服 控制 系统 中 ， 自动 是
如图 １ 示 ， 转子 Ｒ一Ｒ 所 设 １ ２激 磁 绕 组 施 加 的
激磁 电压 为 ：
控制系统 中的一类精密控制微 电机， 它既可以单机
运行 ， 可 以多机 组 合 运行 。当励 磁 绕 组 以一 定 频 也
ｓ
ｒ ＾ 、
Ｕ
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３ｓ ｄ
一定 子
ｓ ｍｗｔｉＯ ｓｎ
图 １ 旋 转 变 压 器 原 理 图
统、 机械工具、 汽车 、 电力 、 冶金、 纺织 、 印刷等领域 。
ｕ ，＝ｓｎ ｔ工作原理 ２ ． Ｊ
旋 转变 压 器 是 一 种 输 出 电 压 随 转 子 转 角 变 化 的信号 元 件 。 当励 磁 绕 组 以 一 定 频 率 的交 流 电压 励 磁 时 ， 出绕 组 的 电压 幅值 与 转 子 转 角 成 正 弦 、 输 余 弦 函数关 系 ， 保 持 某 一 比例 关 系 ， 在 一 定 转 或 或 角范 围 内 与转 角 成 线 性 关 系 。它 主 要 用 于 坐标 变 换、 三角运 算 和 角 度 数 据 传 输 ， 可 以作 为 两 相 移 也 相器 用在 角度 ． 字转换 装置 中。 数
旋转变压器解码电路设计
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Байду номын сангаас 2013 届本科毕业设计论文
目录
第一章 旋转变压器..................................................................................................5
1.2.1 环形变压器式旋转变压器................................................................................... 5 1.2.2 磁阻式旋转变压器............................................................................................... 6 1.3 正余弦旋转变压器的工作原理...................................................................................... 6 1.4 旋转变压器与光学编码器比较...................................................................................... 8 1.5 旋转变压器的应用.......................................................................................................... 9
第三章 控制器 STM32F103RBT6........................................................................ 14
旋变变压器编码器原理
旋变变压器编码器原理
旋变变压器编码器是一种利用旋变变压器实现旋转角度测量的装置。
其原理如下：
1. 旋变变压器是一种特殊的变压器，其一般由一个固定铁芯和一个旋转铁芯组成。
固定铁芯绕制有一组绕组，而旋转铁芯则绕制有另外一组绕组。
2. 当旋转铁芯相对于固定铁芯旋转时，两组绕组之间的磁链的耦合程度会发生改变，从而导致输出电压的变化。
3. 编码器一般通过输入电压和输出电压之间的变化关系，来确定旋转角度。
通过对输出电压进行采样和处理，可以得到旋转铁芯的角度信息。
4. 通常，编码器还会有一个信号处理器，用于处理和解码输出信号，以得到更加精确的旋转角度。
总结起来，旋变变压器编码器利用旋变变压器的磁链耦合变化原理，通过对输出电压的采样和处理，来确定旋转角度信息。
这种编码器具有结构简单、精度高等优点，广泛应用于机械、电子等领域中需要测量旋转角度的场合。
基于AD2S1210的旋变解码电路设计
基于AD2S1210的旋变解码电路设计刘芸邑;郑婕;李燕;田桂平;魏伟;陈洁【摘要】This paper introduces a resolver decoding circuit based on the position detection of a step-stare panoramic imaging platform. Through the use of AD2S1210(revolving transformer/digital converting IC produced by ADI), to decode the resolver J78XFS009, a decoding circuit is designed. The design includes the basic working of ADS2S1210, the interface circuit and the connecting circuit between the micro-controller and resolver and so on. The whole circuit has the advantages of simple structure, high reliability, working stability, high precision and better noise immunity, etc. It can be used under harsh environments, so it has high value of practical use. The experimental results show that the circuit can detect the position signals of the DC motor accurately, so it can contribute to achieve a more precise closed loop control of DC motors.%介绍了在步进凝视扫描成像平台的位置检测中，传感器的解码电路。
ADI旋变解码电路笔记(中文)
图 2. AD2S1210 RDC 典型应用电路
由于旋变器的输入信号要求，激励缓冲器必须提供高达 200 mA 的单端电流。图 1 所示的缓冲电路不仅提供电流驱动能力， 而且提供 AD2S1210 激励输出信号的增益。本电路笔记说明性 能要求及推荐的激励缓冲拓扑结构。典型旋变器的输入电阻在 100 Ω 至 200 Ω 之间，初级线圈应利用 7 V rms 的电压驱动。 该转换器支持 3.15 V p-p ±27%范围的输入信号。AD2S1210 的额定频率范围为 2 kHz 至 20 kHz。采用 Type II 跟踪环路跟 踪输入信号，并将正弦和余弦输入端的信息转换为输入角度和 速度所对应的数字量。该器件的额定最大跟踪速率为 3,125 rps。
AD2S1210 的激励输出通常在EXC和/EXC输出端提供 3.6 V p-p正弦信号，这将产生一个 7.2 V p-p差分信号。
汽车旋变器的典型转换比为 0.286。因此，如果将一个单位增 益缓冲器配合 AD2S1210 使用，则旋变器输出的幅度约为差分 2 V p-p。这种信号的幅度不足以满足 AD2S1210 的输入幅度要 求。理想情况下，正弦和余弦输入应具有差分 3.15 V p-p 的幅 度，因此缓冲器级应提供约 1.5 的增益。
旋变软解码电路
旋变软解码电路简介旋变软解码电路是一种用于解码旋转编码器信号的电路。
旋转编码器是一种常见的输入设备，用于测量旋转物体的位置和方向。
旋变软解码电路可以将旋转编码器的输出信号转换为数字信号，以便进一步处理和分析。
工作原理旋变软解码电路的工作原理基于旋转编码器的输出信号。
旋转编码器由两个感应器组成，分别测量旋转物体的位置和方向。
每当旋转物体发生变化时，感应器会产生一个脉冲信号。
这些脉冲信号由旋变软解码电路处理，并转换为数字信号。
旋变软解码电路的核心部分是一个计数器。
计数器根据感应器的脉冲信号进行计数，并根据旋转方向进行增减。
通过对计数器的读取，可以得到旋转编码器的位置和方向信息。
为了提高解码精度，旋变软解码电路通常还包括一个滤波器。
滤波器用于平滑感应器的脉冲信号，以减少噪声干扰和抖动。
通过滤波器处理后的信号，可以更准确地测量旋转物体的位置和方向。
电路设计旋变软解码电路的设计需要考虑以下几个方面：1. 输入接口旋转编码器的输出信号通常是两个脉冲信号，分别对应旋转物体的位置和方向。
因此，旋变软解码电路需要设计相应的输入接口，以接收旋转编码器的信号。
2. 计数器计数器是旋变软解码电路的核心部分。
它根据旋转编码器的脉冲信号进行计数，并根据旋转方向进行增减。
计数器的设计需要考虑解码精度和计数范围。
3. 滤波器滤波器用于平滑感应器的脉冲信号，以减少噪声干扰和抖动。
滤波器的设计需要考虑滤波器类型、截止频率和响应时间等参数。
4. 数字输出旋变软解码电路的最终目的是将旋转编码器的信号转换为数字信号，以便进一步处理和分析。
因此，电路设计需要考虑如何输出数字信号，并提供相应的接口。
应用领域旋变软解码电路广泛应用于各种需要测量旋转物体位置和方向的领域，包括但不限于以下几个方面：1. 机械工程旋变软解码电路可以用于测量机械设备的旋转部件，如电机、舵机、机械臂等。
通过测量旋转物体的位置和方向，可以实现精确的控制和定位。
2. 汽车工业旋变软解码电路可以用于测量汽车方向盘、油门踏板等旋转部件的位置和方向。
一种基于AD2S1210的旋转变压器位置解码及监控方法
AD2S1210摘要本文主要介绍了一种基于AD2S1210 的旋转变压器位置解码及监控方法。
本文首先对旋转变压器的工作原理进行了介绍，然后介绍了AD2S1210 芯片的特点和功能。
接下来详细介绍了用AD2S1210 实现旋转变压器的位置解码和监控的方法，包括硬件设计和软件实现。
最后，通过实际测试验证了该方法的可行性和精度。
关键词：旋转变压器；AD2S1210；位置解码；监控1.引言旋转变压器是一种常用的位置传感器，在工业生产中广泛应用。
它常用于旋转轴的角度测量和位置检测。
由于旋转变压器的输出信号是模拟信号，为了方便处理和使用，需要将其转换为数字信号。
因此，需要一种可靠的方法对旋转变压器的信号进行解码和监控。
2.旋转变压器的工作原理旋转变压器是一种将旋转轴的角位移转换为电信号的传感器。
其工作原理如图1 所示。
图1 旋转变压器的原理图旋转变压器包括一个定子和一个转子。
定子上绕有一个主绕组和两个相互平衡的副绕组，转子上只绕有一个变压器绕组。
在旋转的过程中，转子的位置发生变化，导致主绕组和副绕组中的电压出现变化，从而产生一个模拟输出信号。
因此，旋转变压器的输出信号表示了转子的位置。
3.AD2S1210 芯片的特点和功能AD2S1210 芯片是一种高精度的位置传感器接口芯片。
具有以下特点：( 1) 12 位分辨率，输出精度高；( 2)内置调零功能，能够消除偏移量和增益误差；( 3)内置差分放大器，适应不同的输入信号；(4)多种接口，提供灵活的控制方式。
因此，AD2S1210 芯片是一种非常适合于旋转变压器位置解码和监控的芯片。
4.基于AD2S1210 的旋转变压器位置解码和监控方法4.1 硬件设计基于AD2S1210 的旋转变压器位置解码和监控系统的硬件设计如图2 所示。
图2 基于AD2S1210 的旋转变压器位置解码和监控系统的硬件设计该系统包括旋转变压器、AD2S1210 芯片、单片机和显示模块。
旋转变压器解码原理
旋转变压器解码原理
一、什么是旋转变压器解码？
旋转变压器解码是一种用来解码带有旋转变压器的数字信号的
技术。
该技术适用于串行通信领域，可以用来去噪，提高通信系统的信噪比。
二、旋转变压器解码原理
旋转变压器解码原理是利用旋转变压器实现信号的解码。
旋转变压器由一组旋转角度和相应的形状的齿轮组成，它能够实现对位移量、角度和矢量大小的检测和转换。
通常，旋转变压器解码的最终结果是检测到的位移量、角度和矢量大小。
旋转变压器解码的过程包括三个主要步骤：一是检测输入信号；二是检测旋转角度；三是提取解码后的输出信号。
首先，输入的信号被变压器的一组齿轮检测，并转换成位移量和角度；接着，根据旋转角度检测出来的位移量和角度，将其转换成输出信号。
最后，解码后的输出信号可以用于下游的信号分析、处理等操作。
三、旋转变压器解码的应用
在实际应用中，旋转变压器解码可以用于汽车电子系统中的信号解码，比如电子油门、汽车马达的瞬时转速检测、传感器接口等。
此外，旋转变压器解码可以应用于虚拟现实技术中，实现“追踪目标的移动”，实现虚拟现实中物体的实时追踪。
四、旋转变压器解码的优点
1、旋转变压器解码具有可靠性高、工作稳定可靠的特点，可以
提高通信系统的信噪比；
2、旋转变压器解码的解码精度很高，解码后的输出信号可以用于下游的信号分析、处理等操作；
3、旋转变压器解码的应用广泛，可用于许多工业领域，如机器人控制、汽车电子系统、虚拟现实技术等；
4、旋转变压器解码可以提供非常精确的信号解码，从而减少误差，提高系统的性能。
一种旋转变压器解码调理电路设计及应用
Electronic Technology •电子技术Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 69【关键词】旋转变压器 调理电路 设计1 概述转速闭环控制是机电伺服系统所采用的典型控制方式，检测电机转子位置、获取转子精确的位置信号是实现闭环控制最重要的基本环节。
目前，最普遍的方法是从位置传感器来获得电机转子的位置信号，旋转变压器抗冲击震动和温湿度变化的能力很强，适用于工作环境恶劣的场合。
在机电伺服系统中，通常采用旋转变压器实时测量电机转子的角位置。
旋转变压器是一种模拟型机电元件，为了满足交流传动系统数字化控制的要求，就需要一定的信号接口电路实现其模拟信号与控制一种旋转变压器解码调理电路设计及应用文/龙海峰 曹巳甲 陈鹏 王首浩系统数字信号之间的相互转化，这类接口电路是一类特殊的模／数转换器，也就是所谓的旋转变压器／数字转换器(RDC)。
位置传感器检测技术的发展极大地提高了交流电机调速系统的动态响应性能和定位精度，日本多摩川公司生产的R/D 转换芯片AU6802N1可以方便地将旋转变压器的轴角位移信号（模拟信号）相应地转换为控制系统所需要的数字信号，且使用简单，成本低，可靠性高。
本文从应用的角度，基于AU6802N1 芯片设计了旋变位置信号测量的外围调理电路。
2 工作原理旋转变压器R/D 转换电路为转子旋转的每一个位置提供一个具体的数值（代码值），只要供给电压正常便可以正常工作，360度范围内角度与编码数值呈一一对应关系，且系统进一步，画出不同自由度下的权矢量方向图，如图4所示。
从图4中可以看出，方向图展宽零陷的深度随自适应自由度增加而增加，而后基本不变，但自由度过高时，旁瓣电平有所抬高。
4 旁瓣相消抗干扰试验为验证本文提出的稳健旁瓣相消技术的可行性，我们在某雷达设备上进行试验，对于噪声干扰和密集假目标干扰，分别采用常规旁瓣相消技术和稳健旁瓣相消技术进行干扰抑制，比较两种方法对应的抑制效果。
旋转变压器解码原理
旋转变压器解码原理
旋转变压器是一种把较小的电压调整为较大电压的变压器，它的输入电压是相对定值的脉冲或正弦波，输出电压是更大的正弦波，它可以提供输出电压相对高于输入电压的能量，但是它仍然会有一些能量损耗，不过这些损耗分担会到输入电源上。
旋转变压器结构简单，容易操作，可以根据机器的不同用途改变它的输出电压从而达到电力场的要求。
旋转变压器和其它一般的变压器不同，它的输出电压是由恒定旋转的转轴上的磁铁来完成的，所以在变压器通常被称为转子主变压器。
二、旋转变压器解码原理
旋转变压器的解码原理如下：
1、恒定旋转的转轴针对于枢轴上的磁铁，它们产生一些电流，这些电流交叉合并成一个电流，这个电流被反馈给输入电源，在电源上产生一个电压，这个电压就是转子变压器的输出电压；
2、输出电压的大小取决于转轴旋转的速度和电流的大小，但是旋转转轴的脉冲形状会影响到电流的大小，这就是旋转变压器解码原理。
首先，转轴上的磁铁将输入电压的正弦波形转换成脉冲形状的电流；
3、电流经过变压器的线圈变成脉冲形状的电压；
4、最后，电压的脉冲形状将再被转换成正弦波形，这就是旋转变压器解码的原理。
三、旋转变压器的应用
旋转变压器的应用很广泛，主要应用在电力调节系统，如用于调节电力负载与发电机的输出功率的平衡，而且还可以将低压转变成高压，用于调整电力系统的电压水平。
一种基于ADS的旋转变压器位置解码及监控方法
03
监控系统设计
监控系统架构
添加标题
监控系统组成：包 括硬件和软件两部 分
添加标题
硬件部分：包括旋 转变压器、ADS模 块、数据采集卡等
添加标题
软件部分：包括数 据采集、数据处理、 数据存储、数据展 示等模块
添加标题
数据采集：通过 ADS模块采集旋转 变压器的输出信号
添加标题
数据处理：对采集 到的数据进行滤波、 去噪等处理
单击此处添加副标题
基于ADS的旋转变压器位
置解码及监控方法
汇报人：
目录
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添加目录项标题 旋转变压器位置解码原理
监控系统设计 实验验证与结果分析
系统优势与局限性 结论与展望
01
添加目录项标题
02
旋转变压器位置解码原理
旋转变压器工作原理
旋转变压器是一种将旋 转运动转换为电信号的 传感器
解码算法实现步骤：首先，采集旋转变压器的输出信号；然后，通过ADS软件对采集到的信号 进行解码；最后，输出解码后的位置信息
解码算法实现效果：能够准确、实时地解码旋转变压器的位置信息，为监控系统提供准确的位 置信息。
解码精度与可靠性
解码原理：基于ADS的旋转变压器位置解码 精度影响因素：传感器精度、信号处理算法、环境因素等 提高精度方法：优化传感器设计、改进信号处理算法、降低环境干扰等 可靠性评估：通过实验测试、仿真分析等方法评估解码系统的可靠性
研究成果的应用前景：在工业自动化、航空航天等领域具有广泛的应用前景
展望：未来将进一步优化解码算法，提高监控系统的智能化水平，以满足更高精度、更高稳定性 的要求。
对未来研究的建议
深入研究ADS技术在旋转变压器位置解码中的应用，提高解码精度和稳定性 探索ADS技术在旋转变压器监控系统中的应用，提高监控系统的实时性和准确性 研究ADS技术在旋转变压器故障诊断中的应用，提高故障诊断的准确性和及时性 研究ADS技术在旋转变压器控制中的应用，提高控制性能和稳定性
特斯拉旋变解码电路拓扑
特斯拉旋变解码电路拓扑
特斯拉的旋转变压器（旋变）解码电路拓扑是用于解码旋转变压器输出的信号，并将其转换为可用于控制系统或显示器的数字信号。
旋转变压器通常用于测量电机的旋转角度和速度，因此在电动车辆（如特斯拉汽车）的驱动系统中非常常见。
旋转变压器通常由定子和转子组成，其中定子上有绕组，转子上有磁场。
当转子旋转时，它会在定子的绕组中感应出电压，这个电压与转子的位置和速度有关。
解码电路的任务就是从这个感应电压中提取出有用的信息，如旋转角度和速度。
特斯拉的旋转变压器解码电路拓扑可能包括以下几个主要部分：
1.信号调理电路：这部分电路用于对从旋转变压器输出的模拟信号进行放大、滤波和线性化处理，以便后续的数字电路能够准确地处理这些信号。
2.模数转换器（ADC）：ADC将经过调理的模拟信号转换为数字信号，以便微处理器或其他数字电路能够处理。
特斯拉可能会使用高分辨率的ADC来确保测量精度。
3.数字信号处理器（DSP）或微控制器（MCU）：这部分负责接收来自ADC的数字信号，并运行算法来解码旋转角度和速度。
DSP或MCU可能会实现一些复杂的数学运算，如傅里叶变换、滤波或插值，以提高解码精度和稳定性。
4.通信接口：解码后的数据需要通过某种通信接口传输给其他系统组件，如车辆控制单元（VCU）或仪表盘显示器。
特斯拉可能会
使用CAN总线、LIN总线或以太网等车内通信协议。
需要注意的是，特斯拉的具体实现细节可能因车型和年份而异，而且特斯拉作为一家以保密著称的公司，其电路设计细节往往不会公开。
这里提供的信息主要是一般性的描述，而非特斯拉特定型号车辆的详细电路设计。
永磁同步电机旋转变压器解码算法优化设计
永磁同步电机旋转变压器解码算法优化设计马利娇，贾欣&,陈少华（北京信息科技大学仪器科学与光电工程学院，北京100192）摘要：针对旋转变压器解码电路误差对永磁同步电机（PMSM ）转子位置检测精度的影响，深入分析了解码电路工作 ，基 度/速度观测器， 了 高精度快响应的旋转变压器信 方法。
电路采用低电压运放MCA33202对旋变输出正弦和余弦信号进行解码，基于解码后的估算角度构建了单位反馈闭环系 ，优化了解码电路关键器，提高了 PMSM 转子位置检测精度。
通1台2.5 kW 高速PMSM 了该的有效 。
关键词：永磁同步电机；旋转变压器；观测器；解码电路；位置检测精度中图分类号：TM 341文献标志码：A文章编号：1673-6540（2021）02-0031-05doi ： 1052177/emca.2020.187Optimal Design of Resolver Decoding Algorithm for Permanent MagnetSynchronous Motor *收稿日期：2020-11-02；收到修改稿日期：2020-12-E4*基金项目：国家自然科学基金项目（62003047）；北京市委组织部骨干人才项目（2018000020124+103） 作者简介：马利娇（1995-），女,硕士研究生,研究方向为永磁电机控制’陈少华（1985-），男，博士,副教授，研究方向为高速电机控制、高效电力变换’（通信作者）MA Lijiao ， JIA Xinyu ， CHEN Shaohua(School of Instrument Scienca and Opto-Electronica Engineering ，Beijing InformationScienca & Technology University ，Beijing 100192，China)Abstrach : The erroo of resolves decoding circuit has effect on the rotoo position detection accuracy of permanent magnet synchronous motoe ( PMSM). In ordee to reducc tie inOuencc ，the principle of decoding circuit ir analyzed.A decoding circuit with the advantaaes of high precision and fast response is proposed. The low voVage operationaVamplifier MCA33202 is used t 。