[發明專利]單片機與數模轉換器的集成電路

無效

• 申請號: 201210550964.4
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN103869727A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 陳權
• 申請（專利權）人: 蘇州工業園區新宏博通訊科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;H03H11/12
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 楊林潔

技術領域

本發明涉及一種單片機與數模轉換器的集成電路。

背景技術

在電子電路和自動化技術的應用中，單片機和數模轉換器（DAC）是經常需要同時使用的，如果一定要選用內置數模轉換器的單片機，則單片機選型將變得相對復雜。即使有相應的偏門型號，或許因為使用的人并不多，而使成本較高并且交期也不能穩定。

另一種辦法是使用片外專用數模轉換器集成電路，這種數模轉換器通常帶有并行接口或串行接口如I2C，SPI等等，這樣做不僅會增加系統的復雜性(增加I/O,硬件接口或軟件模擬)，也會增加總成本。

另一種最常用最簡單的方法是應用單片機I/O口的脈沖寬度調制（PWM）輸出（或者通過定時器和軟件一起來實現脈沖寬度調制輸出），外接一個電阻電容形成無源濾波電路就可以實現簡單的數模轉換器。

這種電路雖然簡單，但不足之處在于：輸出精度差，誤差大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可提高輸出精度并且控制簡單的單片機與數模轉換器的集成電路。

為實現前述目的，本發明采用如下技術方案：一種單片機與數模轉換器的集成電路，包括：

單片機，所述單片機具有可編程計數器陣列；

二極管，所述二極管的負極與所述單片機的一引腳連接；

三極管，所述三極管的基極與所述單片機的另一引腳連接，所述三極管的發射極接地；

電阻，所述電阻串接于所述二極管的正極和所述三極管的集電極；

并聯型穩壓器，所述并聯型穩壓器的正極與所述三極管的發射極連接，正極與所述三極管的集電極連接；以及，

二階有源濾波器，所述二階有源濾波器的輸入端與并聯型穩壓器的負極連接。

作為本發明的進一步改進，所述二階有源濾波器包括：

放大器，所述放大器的反相輸入端上串接有接地的第一電阻；

第二電阻，所述第二電阻串接在所述放大器的反相輸入端與輸出端之間；

第一電容，所述第一電容的一端與所述放大器的同相輸入端連接，另一端接地；

第三電阻，所述第三電阻的一端與所述放大器的同相輸入端連接；

第二電容，所述第二電容的一端與所述第三電阻的另一端連接，另一端接地；以及，

第四電阻，所述第四電阻的一端接于第二電容和第三電阻的結點，另一端為所述二階有源濾波器的輸入端。

作為本發明的進一步改進，所述第一電容和第二電容均為NPO陶瓷電容。

作為本發明的進一步改進，所述放大器的正電源極與二極管的正極均連接在6V電源上。

作為本發明的進一步改進，所述三極管為NPN型三極管。

作為本發明的進一步改進，所述并聯型穩壓器的型號為TL431。

本發明的有益效果是：本發明的單片機與數模轉換器的集成電路通過采用二階有源濾波器提高了電路的負載能力和濾波性能，且結合具有可編程計數器陣列的單片機和二階有源濾波器，使輸出精度大幅提高并且控制簡單。

附圖說明

圖1為本發明具體實施方式中單片機與數模轉換器的集成電路的電路圖。

具體實施方式

請參見圖1，本發明一實施例中的單片機與數模轉換器的集成電路包括：單片機（MCU）10，單片機10具有可編程計數器陣列（PCA）；二極管D1，該二極管D1的負極與單片機10的一引腳連接，二極管D1的正極連接在6V電源上；三極管Q1，該三極管Q1的基極與單片機10的另一引腳連接，發射極接地；電阻R4，該電阻R4串接于二極管D1的正極和三極管Q1的集電極；并聯型穩壓器20，該并聯型穩壓器20的正極與三極管Q1的發射極連接，正極與三極管Q1的集電極連接；二階有源濾波器30，該二階有源濾波器30的輸入端與并聯型穩壓器20的負極連接。上述并聯型穩壓器20的負極作為第一階段輸出端VA。

在本實施例中，該單片機10的型號為C8051F320。該單片機10帶有1個可編程計數器陣列。采用此種單片機10可使控制數模轉換器（DAC）的電壓改變僅需簡單地改寫寄存器即可，無需使用定時器和中斷資源，編程異常簡單，并可選擇使用8位或16位脈沖寬度調制（PWM）方式（16位方式可提高分辨率），單片機10的占用率很少；可編程計數器陣列可以輸出4路脈沖寬度調制波，因此可以輸出4路數模轉換器且不增加編程的復雜性。上述并聯型穩壓器20的型號為TL431。三極管Q1為NPN型三極管。