[發明專利]數模轉換電路及轉換方法

有效

• 申請號: 200610077652.0
• 申請日: 2006-04-25
• 公開（公告）號: CN101064513A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 蔡志開;王渭渭
• 申請（專利權）人: 艾默生網絡能源系統有限公司
• 主分類號: H03M1/66
• 分類號: H03M1/66
• 代理公司: 深圳創友專利商標代理有限公司
• 代理人: 江耀純

[技術領域]

本發明涉及把數字信號轉換成模擬信號的數模轉換電路及轉換方法。

[背景技術]

數字化、智能化是當今電子設備的發展趨勢，在大量的實際應用中，數字控制和數字處理都需要進行模擬量和數字量之間的轉換。現有的數模轉換電路，如圖1所示，數模轉換電路包括處理器和低通濾波器，其中，處理器采用微處理單元(MCU)或者數字信號處理器(DSP)；處理器的I/O口(輸出端)發出數字信號(如PWM信號)，低通濾波器對該數字信號進行濾波，之后輸出對應的模擬信號，從而完成了數模轉換的過程。

以處理器輸出3.3V?TTL電平為例，電平波形圖參見圖2，一方面，由于物理原因，器件存在離散性，對于同一型號的處理器，不同個體輸出的高低電平是有差異的；另一方面，由于溫漂的原因，同一型號的處理器工作在不同溫度下，其輸出的高低電平也是有差異的。基于上述原因，處理器輸出的數字信號存在差異，導致濾波后的數模轉換結果也有差異，從而影響了數模轉換的精度。

[發明內容]

本發明要解決的技術問題是提供數模轉換電路及轉換方法，能夠提高數模轉換的精度。

本發明是采用下面的技術方案來實現的：

數模轉換電路，包括處理器和低通濾波器，所述處理器的輸出端與所述低通濾波器的輸入端相耦合；還包括數字信號整形電路，其連接在所述處理器的輸出端與所述低通濾波器的輸入端之間，用于對所述處理器輸出的數字信號進行整形，使得所述數字信號的低電平對應0電平，高電平對應電源電壓，并把整形后的數字信號輸出給所述低通濾波器，所述低通濾波器輸出相應的模擬信號；其中，所述數字信號整形電路包括基準電壓電路、第十二電阻(R12)、第二十二電阻(R22)、第三十二電阻(R32)和第十二運算放大器(U12)，直流電源(VCC)通過第十二電阻(R12)與第十二運算放大器(U12)的反向輸入端相連，該連接點通過第二十二電阻(R22)接地；所述基準電壓電路的輸出端通過第三十二電阻(R32)連接所述第十二運算放大器(U12)的輸出端；所述第十二運算放大器(U12)的正向輸入端和輸出端分別作為所述數字信號整形電路的輸入端和輸出端。

本發明的進一步改進在于：還包括采樣電路，其連接在所述低通濾波器的輸出端和所述處理器的采樣端之間，用于采集所述模擬信號，并送給所述處理器；所述處理器根據接收到的信號，相應調節其輸出的數字信號。

本發明的進一步改進在于：所述處理器包括A/D轉換器、微調控制器和數字信號發生器，所述A/D轉換器的輸入端作為所述處理器的采樣端，其輸出端通過所述微調控制器與所述數字信號發生器電連接，所述數字信號發生器的輸出端作為所述處理器的輸出端；所述A/D轉換器把所述模擬信號轉換成采樣數字信號，所述微調控制器比較所述采樣數字信號和其內部預設的給定信號，得一誤差信號，并向數字信號發生器輸出微調信號，進而調節數字信號發生器的輸出信號。

本發明的進一步改進在于：所述采樣電路為A/D采樣電路。

本發明的進一步改進在于：所述數字信號整形電路為一邏輯門電路，其輸入端和輸出端分別作為所述數字信號整形電路的輸入端和輸出端。

本發明的進一步改進在于：所述基準電壓電路包括電源基準芯片、第四十二電阻、第五十二電阻、第六十二電阻和第十二電容，所述第四十二電阻的一端接直流電源，其另一端，依次通過電源基準芯片的第二引腳、第三引腳接地、通過第五十二電阻和第六十二電阻的串聯支路接地、還通過第十二電容接地；第五十二電阻和第六十二電阻的連接點連接電源基準芯片的第一引腳，所述電源基準芯片的第二引腳作為所述基準電壓電路的輸出端。

本發明的進一步改進在于：所述數字信號為PWM信號或PFM信號。

數模轉換方法，包括：數字信號整形電路對處理器輸出的數字信號進行整形，使得所述數字信號的低電平對應0電平，高電平對應電源電壓，并把整形后的數字信號輸出給低通濾波器，所述低通濾波器輸出相應的模擬信號；其中，所述數字信號整形電路包括基準電壓電路、第十二電阻(R12)、第二十二電阻(R22)、第三十二電阻(R32)和第十二運算放大器(U12)，直流電源(VCC)通過第十二電阻(R12)與第十二運算放大器(U12)的反向輸入端相連，該連接點通過第二十二電阻(R22)接地；所述基準電壓電路的輸出端通過第三十二電阻(R32)連接所述第十二運算放大器(U12)的輸出端；所述第十二運算放大器(U12)的正向輸入端和輸出端分別作為所述數字信號整形電路的輸入端和輸出端

本發明的進一步改進在于：還包括以下步驟：