[發明專利]動態調整低精度的DAC輸出的方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 201910471237.0
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN110190851A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 陳清;黃涌;楊細芳
• 申請（專利權）人: 湖南恩智測控技術有限公司
• 主分類號: H03M1/10
• 分類號: H03M1/10
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 張勇

本發明公開了一種動態調整低精度的DAC輸出的方法，通過高精度ADC來采集DAC的實際輸出，再通過軟件算法進行連續動態校正；在DAC輸出端添加ADC采樣，以實時、連續的追蹤DAC實際輸出值，并通過MCU將ADC采樣值與DAC設定值進行比較，以確認設定值與實際值的差值是否在允許的精度范圍內；若存在誤差則計算對應的DAC調整值，并通過DAC輸出，同時ADC持續監測實時DAC輸出。本發明基于高精度ADC，通過純軟件算法的方式，動態連續的自動校正DAC輸出，以實現更高精度的DAC輸出。既能克服各種溫度環境帶來的溫漂誤差確保輸出精度，也能夠修正實際應用過程中由于線路損耗帶來的誤差，從而提高DAC輸出精度，具有可移植性強、成本低、靈活性強等特點。

技術領域

本發明涉及數模轉換技術領域，尤其涉及一種動態調整低精度的DAC輸出的方法、裝置及存儲介質。

背景技術

隨著技術的發展，目前通用型DAC芯片(12～16位)已經在各種高精度測量儀器中越來越多地被使用。盡管16位DAC已經真正達到小于1位的線性誤差和1ppm/C偏移的精密度，但實際應用中仍然有要求更高性能的DAC應用，即使18位的DAC已經生產出來了，但是其價格昂貴，并要求更頻繁的校準，而同等位數甚至更高位數的ADC價格相較明顯更便宜。

目前市面上一般都會通過硬件設計反饋校正網絡來校正誤差以提高精度，其特點是能夠動態校正，修正過零和滿幅誤差，但是此方式存在硬件電路設計相對復雜，且無法克服溫漂等環境因素帶來的誤差放大等問題。

一般為提高DA輸出精度往往會選擇直接更高精度的DAC來提高DA輸出精度，但是其存在著價格昂貴，需要頻繁的校準，且無法克服溫漂等環境因素帶來的誤差等問題。而純硬件的方式通過設計反饋校正網絡來校正誤差，提高了硬件設計的復雜度，且同樣無法克服溫漂等環境因素帶來的誤差放大等問題。

發明內容

本發明通過一種軟件算法，通過使用高精度的ADC采樣來動態調整低精度的DAC輸出，達到更高精度DAC輸出控制的目的。它既能克服各種溫度環境帶來的溫漂誤差確保輸出精度，也能夠修正實際應用過程中由于線路損耗帶來的誤差，從而提高DAC輸出精度。

本發明基于反饋校正設計原理，通過高精度ADC來采集DAC的實際輸出，再通過軟件算法進行連續動態校正，能夠解決傳統硬件調整方式精度低、成本高以及現有數字等問題。以盡可能在良好的成本控制前提下提高輸出精度和穩定性。

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題。為此，本發明公開了一種動態調整低精度的DAC輸出的方法，其特征在于，通過高精度ADC來采集DAC的實際輸出，再通過軟件算法進行連續動態校正。

更進一步地，在DAC輸出端添加ADC采樣，以實時、連續的追蹤DAC實際輸出值，并通過MCU將ADC采樣值與DAC設定值進行比較，以確認設定值與實際值的差值是否在允許的精度范圍內；若存在誤差則計算對應的DAC調整值，并通過DAC輸出，同時ADC持續監測實時DAC輸出。

更進一步地，具體的所述DAC調整值計算步驟如下所示：

步驟1：計算調整允許偏差值范圍，所述偏差值范圍由實際使用場景以及DAC精度和位數確定，其范圍情況為只有下限或同時具有上下限，然后調整上下限值，調整所述下限值為用輸出滿量程實際值除以DAC最大輸出值得到調整后的下限值，調整上限值為由實際使用場景決定是否存在和大小；

步驟2：計算實際偏差值，所述實際偏差值＝DA輸出實際值-AD采樣實際值；

步驟3：確認實際偏差值是否在調整允許偏差值范圍內；若實際偏差值在調整允許偏差值范圍內，則將實際偏差值換算成對應的DA值并輸出，DA新設定值＝DA設定值+差值DA值；若實際偏差值不在調整允許偏差值范圍內，則保持當前DA輸出回到所述步驟2，繼續等待下次數據更新與比較。