專利名稱：一種數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及數(shù)模轉(zhuǎn)換電路技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及的是一種數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路。
背景技術(shù)：
數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)就是將離散的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為連接變化的模擬量。常規(guī)的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓精度取決于基準(zhǔn)電壓，當(dāng)要求輸出的電壓量程和基準(zhǔn)的電壓不一致時(shí)，或精度要求比較高時(shí)，則需要進(jìn)行人工對每個(gè)電路進(jìn)行調(diào)試校準(zhǔn)。而且對數(shù)模轉(zhuǎn)換周邊的其它元器件的精度和性能要求比較高。當(dāng)出現(xiàn)環(huán)境變化比較大或元器件的老化時(shí)，會(huì)產(chǎn)生輸出電壓的累積誤差，使數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的精度不高、穩(wěn)定性差。普通用的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)輸出電壓很難達(dá)到用戶的要求量程范圍，通常都是在出廠時(shí)進(jìn)行人工的校準(zhǔn)標(biāo)定。但是隨著使用環(huán)境的變化和元件的老化，電路的輸出會(huì)產(chǎn)生一些誤差，當(dāng)誤差過大時(shí)，只能返廠進(jìn)行重新校準(zhǔn)標(biāo)定，給用戶造成不便。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，其結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)容易，保證了電路的輸出穩(wěn)定性和高精度，降低了成本。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下—種數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，其中，包括比較器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、控制器、 滿量程基準(zhǔn)電壓發(fā)生器、0基準(zhǔn)電壓發(fā)生器和選擇開關(guān)；所述控制器與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端連接；所述比較器的負(fù)輸入端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，所述比較器的正輸入端與所述選擇開關(guān)連接，通過所述選擇開關(guān)選擇所述比較器的正輸入端與所述滿量程基準(zhǔn)電壓發(fā)生器連接或與所述0基準(zhǔn)電壓發(fā)生器連接；所述比較器的輸出端與所述控制器連接。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，其中，所述比較器為一電壓比較器。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，其中，所述比較器為一運(yùn)算放大器。所述數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，其中，所述控制器為一 MCU控制器。本實(shí)用新型所提供的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，由于采用了電壓反饋的原理，可以動(dòng)態(tài)地進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的校準(zhǔn)，輸出電壓的穩(wěn)定性只受限于基準(zhǔn)電壓，受其它元件影響非常小。設(shè)定輸出電壓量程后不用進(jìn)行人工校準(zhǔn)，可以保證數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的長期的高精度和穩(wěn)定性。并且本實(shí)用新型可以省去出廠時(shí)的人工校準(zhǔn)標(biāo)定；在使用過程中還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)的校準(zhǔn)補(bǔ)償，從而一直保證了電路的輸出穩(wěn)定性和高精度，也極大地降低了維護(hù)成本。


3[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型提供一種數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，應(yīng)用在需要將數(shù)字信號轉(zhuǎn)化成模擬信號的領(lǐng)域，特別是應(yīng)用在一些工業(yè)傳感器、變送器、驅(qū)動(dòng)器等領(lǐng)域。為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)例對本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，如圖1所示，包括比較器10、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)20、控制器30、滿量程基準(zhǔn)電壓發(fā)生器40、0基準(zhǔn)電壓發(fā)生器50、選擇開關(guān)60。所述控制器30的輸出控制端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器20的輸入端連接。所述比較器10的負(fù)輸入端11與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器20連接，所述比較器10的正輸入端12與所述選擇開關(guān)60連接，通過所述選擇開關(guān)60選擇所述比較器10的正輸入端12 與所述滿量程基準(zhǔn)電壓發(fā)生器40連接或與所述0基準(zhǔn)電壓發(fā)生器50連接；所述比較器10 的輸出端與所述控制器30連接。其中，所述控制器30可以為一 MCU控制器，所述比較器10可以為但不限定為電壓比較器，例如本實(shí)施例中采用一運(yùn)算放大器來作為所述比較器?？刂破?0通過IO 口控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)20輸出電壓信號，比較器10負(fù)輸入端 11接數(shù)模轉(zhuǎn)換器20的輸出、正輸入端12接選擇開關(guān)60的輸入，選擇開關(guān)60用來選擇比較器10的正輸入端12與滿量程基準(zhǔn)電壓發(fā)生器40連接或與0基準(zhǔn)電壓發(fā)生器50連接。比較器10將電壓比較的結(jié)果反饋到控制器30，進(jìn)行輸出控制。當(dāng)進(jìn)行0電壓輸出校準(zhǔn)時(shí)，控制器30控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器20輸出一個(gè)電壓值，選擇開關(guān)60選擇比較器10的正輸入端12與0基準(zhǔn)電壓發(fā)生器50連接。比較器10對正輸入端 12輸入的0電壓和負(fù)輸入端11輸入的電壓進(jìn)行比較，當(dāng)比較器10比較輸出的結(jié)果反饋到控制器30的電平為高電平時(shí)，控制器以最小步進(jìn)的方式增加數(shù)模轉(zhuǎn)換器20的輸出電壓。同理，當(dāng)比較器10輸出反饋到控制器30的電平為低電平時(shí)，控制器以最小步進(jìn)的方式減小數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 20的輸出電壓，最終得到一個(gè)合適的值作為0電壓的校準(zhǔn)值。其中，所述滿量程就是測量儀器的最大測量范圍。當(dāng)進(jìn)行滿量程電壓輸出校準(zhǔn)時(shí)， 控制器30控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器20輸出一個(gè)電壓值，選擇開關(guān)60選擇比較器10的正輸入端12 與滿量程基準(zhǔn)電壓發(fā)生器40連接，比較器10對正輸入端12輸入的滿量程電壓和負(fù)輸入端 11輸入的電壓進(jìn)行比較，當(dāng)比較器10輸出反饋到控制器30的電平為高電平時(shí)，控制器30 以最小步進(jìn)的方式增加數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 20的輸出電壓。同理，當(dāng)比較器輸出反饋到控制器的電平為低電平時(shí)，控制器以最小步進(jìn)的方式減小數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 20的輸出電壓。最終得到一個(gè)合適的值作為滿量程電壓的校準(zhǔn)值?？刂破?0分別記錄0電壓的校準(zhǔn)值和滿量程電壓的校準(zhǔn)值，通過對應(yīng)的運(yùn)算關(guān)系，最終可以輸出對應(yīng)的電壓值。校準(zhǔn)后的換算關(guān)系為
權(quán)利要求1.一種數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，其特征在于，包括比較器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、控制器、滿量程基準(zhǔn)電壓發(fā)生器、0基準(zhǔn)電壓發(fā)生器和選擇開關(guān)；所述控制器與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端連接；所述比較器的負(fù)輸入端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，所述比較器的正輸入端與所述選擇開關(guān)連接，通過所述選擇開關(guān)選擇所述比較器的正輸入端與所述滿量程基準(zhǔn)電壓發(fā)生器連接或與所述0基準(zhǔn)電壓發(fā)生器連接；所述比較器的輸出端與所述控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述比較器為一電壓比較器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述比較器為一運(yùn)算放大器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，其特征在于，所述控制器為一 MCU控制器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出電壓的自校準(zhǔn)電路，包括比較器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、控制器、滿量程基準(zhǔn)電壓發(fā)生器、0基準(zhǔn)電壓發(fā)生器和選擇開關(guān)；所述控制器與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的輸入端連接；所述比較器的負(fù)輸入端與所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接，所述比較器的正輸入端與所述選擇開關(guān)連接，通過所述選擇開關(guān)選擇所述比較器的正輸入端與所述滿量程基準(zhǔn)電壓發(fā)生器連接或與所述0基準(zhǔn)電壓發(fā)生器連接。采用本實(shí)用新型可以省去出廠時(shí)的人工校準(zhǔn)標(biāo)定；在使用過程中還可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)地校準(zhǔn)補(bǔ)償，從而一直保證了電路的輸出穩(wěn)定性和高精度，也極大地降低了維護(hù)成本，其結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)容易，保證了電路的輸出穩(wěn)定性和高精度，降低了成本。
文檔編號H03M1/06GK202231703SQ201120343808
公開日2012年5月23日 申請日期2011年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月14日
發(fā)明者王選宇 申請人:深圳市億維自動(dòng)化技術(shù)有限公司