專利名稱：Da轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及DA轉(zhuǎn)換電路，具體涉及DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路。
背景技術(shù)：
信息技術(shù)中，AD轉(zhuǎn)換與DA轉(zhuǎn)換技術(shù)成為信息處理的關(guān)鍵技術(shù)之一。當(dāng)進(jìn)行數(shù)字控制時(shí)，需要通過DA轉(zhuǎn)換接口輸出模擬量，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控模塊的控制。高精度控制或重現(xiàn)的場(chǎng)合需要高精度的DA轉(zhuǎn)換模塊?，F(xiàn)有的DA轉(zhuǎn)換芯片，限于技術(shù)的原因，不能將DA轉(zhuǎn)換芯片的數(shù)字位數(shù)做的太多，目前高精度DA最多為24位，而且高精度DA轉(zhuǎn)換芯片價(jià)格也比較高。將現(xiàn)有DA轉(zhuǎn)換芯片位數(shù)擴(kuò)展，具有現(xiàn)實(shí)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路。為了解決上述問題，本發(fā)明技術(shù)方案是，DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路，包括段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路、壓縮電路、段落譯碼電路、段落權(quán)值控制電路、權(quán)值產(chǎn)生電路和求和電路；其特征在于所述段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路將收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換后，輸出到所述壓縮電路；所述壓縮電路接收所述段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路輸出的信號(hào)，產(chǎn)生壓縮后的模擬電壓輸出到所述求和電路；所述段落譯碼電路將收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行譯碼處理后，輸出到所述段落權(quán)值控制電路；所述段落權(quán)值控制電路接收所述段落譯碼電路輸出的信號(hào)，輸出控制信號(hào)到所述權(quán)值產(chǎn)生電路，控制所述權(quán)值產(chǎn)生電路產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓；所述權(quán)值產(chǎn)生電路接收所述段落權(quán)值控制電路輸出的控制信號(hào)，產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓輸出到所述求和電路；所述求和電路接收所述權(quán)值產(chǎn)生電路和所述壓縮電路輸出的電壓信號(hào)，進(jìn)行求和處理，輸出到外部。根據(jù)本發(fā)明所述的DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路的一種優(yōu)選方案，所述段落權(quán)值控制電路包括模擬開關(guān)；所述段落譯碼電路輸出的信號(hào)控制所述模擬開關(guān)的開閉，由模擬開關(guān)控制所述權(quán)值產(chǎn)生電路產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓。根據(jù)本發(fā)明所述的DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路的一種優(yōu)選方案，所述權(quán)值產(chǎn)生電路包括恒流源電路、電壓轉(zhuǎn)換電路和射極跟隨器；所述恒流源電路段落權(quán)值控制電路輸出的控制信號(hào)的控制，產(chǎn)生需要的電流，該電流通過電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成需要的權(quán)值電壓，通過射極跟隨器進(jìn)行阻抗匹配后輸出到所述求和電路。根據(jù)本發(fā)明所述的DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路的一種優(yōu)選方案，所述求和電路由放大器、第一電阻至第四電阻構(gòu)成，其中，放大器的正向輸入端通過第一電阻接收所述壓縮電路輸出的電壓，所述放大器的正向輸入端還通過第二電阻接收所述射極跟隨器輸出的電壓，所述放大器的反向輸入端通過第三電阻接地，所述放大器的反向輸入端還通過第四電阻連接所述放大器的輸出端。本發(fā)明所述的DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路的有益效果是本發(fā)明采用了頻段壓縮技術(shù)，能夠?qū)F(xiàn)有DA轉(zhuǎn)換芯片位數(shù)擴(kuò)展，提高數(shù)據(jù)輸出位數(shù)，具有電路簡(jiǎn)單，成本低，控制精度高的特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用在DA轉(zhuǎn)換電路中。


圖I是本發(fā)明所述的DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路的電路原理框圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例I的電路原理圖。圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路，由段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路I、壓縮電路2、段落譯碼電路3、段落權(quán)值控制電路4、權(quán)值產(chǎn)生電路5和求和電路6構(gòu)成；其中所述段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路I將收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換后，輸出到所述壓縮電路2 ；所述壓縮電路2接收所述段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路I輸出的信號(hào)，產(chǎn)生壓縮后的模擬電壓輸出到所述求和電路6 ；所述段落譯碼電路3將收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行譯碼處理后，輸出到所述段落權(quán)值控制電路4 ；所述段落權(quán)值控制電路4接收所述段落譯碼電路3輸出的信號(hào)，輸出控制信號(hào)到所述權(quán)值產(chǎn)生電路5，控制所述權(quán)值產(chǎn)生電路5產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓；所述權(quán)值產(chǎn)生電路5接收所述段落權(quán)值控制電路4輸出的控制信號(hào)，產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓輸出到所述求和電路6 ;所述求和電路6接收所述權(quán)值產(chǎn)生電路5和所述壓縮電路2輸出的電壓信號(hào)，進(jìn)行求和處理，輸出到外部。在具體實(shí)施例中，所述段落權(quán)值控制電路4包括模擬開關(guān)；所述段落譯碼電路3輸出的信號(hào)控制所述模擬開關(guān)的開閉，由模擬開關(guān)控制所述權(quán)值產(chǎn)生電路5產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓。在具體實(shí)施例中，所述權(quán)值產(chǎn)生電路5包括恒流源電路、電壓轉(zhuǎn)換電路和射極跟隨器；所述恒流源電路段落權(quán)值控制電路4輸出的控制信號(hào)的控制，產(chǎn)生需要的電流，該電流通過電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成需要的權(quán)值電壓，通過射極跟隨器進(jìn)行阻抗匹配后輸出到所述求和電路6。在具體實(shí)施例中，所述求和電路6由放大器U2 :C、電阻R15 R18構(gòu)成，其中，放大器U2 C的正向輸入端通過第一電阻R18接收所述壓縮電路2輸出的電壓，所述放大器U2 C的正向輸入端還通過第二電阻R15接收所述射極跟隨器輸出的電壓，所述放大器U2 :C的反向輸入端通過第三電阻R16接地，所述放大器U2 :C的反向輸入端還通過第四電阻R17連接所述放大器U2:C的輸出端。在具體實(shí)施例中，所述壓縮電路2包括放大器U2 :B、電阻Rl、R2、R3 ;所述壓縮電路2接收所述段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路I輸出的信號(hào)，產(chǎn)生壓縮后的模擬電壓輸出。參見圖2和圖3，在具體實(shí)施例中，段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路I包括D/Α轉(zhuǎn)換芯片Ul和放大器U2 :A，具體D/Α轉(zhuǎn)換芯片可以采用da0832，D/A轉(zhuǎn)換芯片的DIO DI7端連接外部數(shù)字信號(hào)的輸出端；D/A轉(zhuǎn)換芯片的CS端連接片選信號(hào)，具體實(shí)施例中該信號(hào)由外部單片機(jī)送出；D/A轉(zhuǎn)換芯片的WRl端連接讀寫控制信號(hào)，具體實(shí)施例中該信號(hào)由外部單片機(jī)送出；D/Α轉(zhuǎn)換芯片的WR2端連接地電位；D/A轉(zhuǎn)換芯片的XFER端連接地電位；D/A轉(zhuǎn)換芯片的輸出端I0UT1、I0UT2分別連接放大器U2 A的輸入端，放大器U2 A的輸出連接所述壓縮電路2。實(shí)施例I :參見圖2，圖2為11位DA轉(zhuǎn)換輸出擴(kuò)展電路，其中D/A轉(zhuǎn)換芯片U1，放大器U2 :A組成段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換，放大器U2 :B、電阻R1、R2、R3完成段內(nèi)1/8壓縮、譯碼器U3 實(shí)現(xiàn)3-8譯碼、譯碼器U3可以采用74HC238 ;譯碼器U3的A、B、C端連接外部單片機(jī)數(shù)據(jù)的高三位譯碼器U3的El接高電平、譯碼器U3的E2、E3端連接地電位，即單片機(jī)送出一個(gè)控制信號(hào)控制三個(gè)端子中的一個(gè)；模擬開關(guān)U4 A-U4 D, U5 A-U5 C完成段落權(quán)值控制，電阻R4 R13、三極管Ql、Q2和放大器U2 D組成段落權(quán)值產(chǎn)生電路。該實(shí)施例的工作原理是在單片機(jī)或其它數(shù)據(jù)芯片的高三位輸出分別是000、001、010、011、100、101、110 時(shí)，段落權(quán)值分別輸出為 0、0. 625VU. 25V、1. 875V、2. 5V、3.125V、3. 75V、4. 375V，分別為段落的起始值。其過程為三位數(shù)據(jù)信號(hào)通過3_8譯碼產(chǎn)生控制信號(hào)控制模擬開關(guān)U4 A-U4 D, U5 A-U5 :C開閉，使恒流源電路輸出不同的電流，該電流在電阻R14上產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓，經(jīng)放大器U2 :D構(gòu)成的射隨器進(jìn)行阻抗變換后輸出到求和電路。單片機(jī)或其它數(shù)據(jù)芯片輸出的8位數(shù)據(jù)信號(hào)送入DA轉(zhuǎn)換芯片Ul，通過放大器U2 A轉(zhuǎn)換為O 4. 96V的模擬電壓,經(jīng)放大器U2 B完成1/8壓縮,形成段內(nèi)模擬信號(hào),輸出到求和電路與段落權(quán)值電壓相加輸出，成為11位DA轉(zhuǎn)換輸出。實(shí)施例2 :參見圖3，圖3為10位DA轉(zhuǎn)換輸出擴(kuò)展電路；當(dāng)只需要擴(kuò)展為10位數(shù)據(jù)時(shí)，譯碼器則只需要2— 4譯碼芯片，對(duì)應(yīng)的模擬開關(guān)只需要三只，產(chǎn)生四個(gè)段落權(quán)值即
O、I. 25V、2. 5V和3. 75V ;單片機(jī)或其它數(shù)據(jù)芯片輸出低8位數(shù)據(jù)信號(hào)送入DA轉(zhuǎn)換芯片U1，通過運(yùn)放U2 :A轉(zhuǎn)換為O 4. 96V的模擬電壓，經(jīng)過1/4壓縮，形成段內(nèi)模擬信號(hào)，輸出到求和電路與段落權(quán)值電壓相加輸出，擴(kuò)展為10位DA轉(zhuǎn)換輸出。
權(quán)利要求
1.ー種DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路，包括段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路(I)、壓縮電路(2)、段落譯碼電路(3)、段落權(quán)值控制電路(4)、權(quán)值產(chǎn)生電路(5)和求和電路(6)； 其特征在于所述段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路(I)將收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換后，輸出到所述壓縮電路⑵； 所述壓縮電路(2)接收所述段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路(I)輸出的信號(hào)，產(chǎn)生壓縮后的模擬電壓輸出到所述求和電路(10)； 所述段落譯碼電路(3)將收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行譯碼處理后，輸出到所述段落權(quán)值控制電路⑷； 所述段落權(quán)值控制電路(4)接收所述段落譯碼電路(3)輸出的信號(hào)，輸出控制信號(hào)到所述權(quán)值產(chǎn)生電路(5)，控制所述權(quán)值產(chǎn)生電路(5)產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓； 所述權(quán)值產(chǎn)生電路(5)接收所述段落權(quán)值控制電路(4)輸出的控制信號(hào)，產(chǎn)生需要的 權(quán)值電壓輸出到所述求和電路(6)； 所述求和電路(6)接收所述權(quán)值產(chǎn)生電路(5)和所述壓縮電路(11)輸出的電壓信號(hào)，進(jìn)行求和處理，輸出到外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路，其特征在于所述段落權(quán)值控制電路(4)包括模擬開關(guān)；所述段落譯碼電路(3)輸出的信號(hào)控制所述模擬開關(guān)的開閉，由模擬開關(guān)控制所述權(quán)值產(chǎn)生電路(5)產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路，其特征在于所述權(quán)值產(chǎn)生電路(5)包括恒流源電路、電壓轉(zhuǎn)換電路和射極跟隨器；所述恒流源電路段落權(quán)值控制電路(4)輸出的控制信號(hào)的控制，產(chǎn)生需要的電流，該電流通過電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成需要的權(quán)值電壓，通過射極跟隨器進(jìn)行阻抗匹配后輸出到所述求和電路(6)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路，其特征在于 所述求和電路(6)由放大器、第一電阻至第四電阻構(gòu)成，其中，放大器的正向輸入端通過第一電阻接收所述壓縮電路(2)輸出的電壓，所述放大器的正向輸入端還通過第二電阻接收所述射極跟隨器輸出的電壓，所述放大器的反向輸入端通過第三電阻接地，所述放大器的反向輸入端還通過第四電阻連接所述放大器的輸出端。
全文摘要
本發(fā)明公開了DA轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)位數(shù)擴(kuò)展電路，包括段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路、壓縮電路、段落譯碼電路、段落權(quán)值控制電路、權(quán)值產(chǎn)生電路和求和電路；其特征在于所述段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路將收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換后，輸出到所述壓縮電路；所述壓縮電路接收所述段內(nèi)DA轉(zhuǎn)換電路輸出的信號(hào)，產(chǎn)生壓縮后的模擬電壓輸出到所述求和電路；所述段落譯碼電路將收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行譯碼處理后，輸出到所述段落權(quán)值控制電路；所述段落權(quán)值控制電路接收所述段落譯碼電路輸出的信號(hào)，輸出控制信號(hào)到所述權(quán)值產(chǎn)生電路，控制所述權(quán)值產(chǎn)生電路產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓；所述權(quán)值產(chǎn)生電路接收所述段落權(quán)值控制電路輸出的控制信號(hào)，產(chǎn)生需要的權(quán)值電壓輸出到所述求和電路。
文檔編號(hào)H03M1/66GK102857227SQ201210355589
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者徐純新, 徐競(jìng)哲, 楊洪, 胡立峰 申請(qǐng)人:重慶電力高等專科學(xué)校, 國(guó)家電網(wǎng)公司