一种高性能数字化增益微调电路的制作方法

文档序号:7524145阅读:261来源:国知局
专利名称:一种高性能数字化增益微调电路的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种增益微调电路,尤其是涉及一种高性能数字化增益微调电路。
背景技术
在传统的基于分立电阻的增益微调电路中,由于电阻精度、材料、温度特性、封装等离散性,以及实际电路中器件布局、应用环境的不确定性等因素的影响,难以满足对增益微调电路高分辨率、高线性度、高精度要求,同时也难以适应产品数字化的趋势。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种高性能的数字化增益微调电路,能够满足增益控制电路中高分辨率、高线性度、高精度及数字化的要求。本实用新型采用的技术方案是一种高性能数字化增益微调电路,包括封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片、模拟运算放大器、IO转IIC电路及微处理器;封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/ 模拟转换芯片的模拟信号端口与模拟运算放大器连接,封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/ 模拟转换芯片的数据端口经IO转IIC电路后与微处理器相连,封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片的命令端口与微处理器相连。所述的数字/模拟转换芯片,包括封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片,所述的数字/模拟转换芯片的模拟信号端口包括电阻网络输入端VREF,电阻网络输出端I out、AGND,及电阻网络反馈端RFB。所述的模拟运算放大器的反相输入端与所述的数字/模拟转换芯片的电阻网络输出端Iout相连;模拟运算放大器的同相输入端与所述的数字/模拟转换芯片的电阻网络输出端AGND相连,并连接至高性能增益微调电路的共地端;模拟运算放大器的输出端与所述的数字/模拟转换芯片的电阻网络反馈端RFB相连。所述的数字/模拟转换芯片的14位数据端口与IO转IIC芯片的低14位连接;所述的IO转IIC芯片的IIC端口与微处理器的IIC总线连接;所述的数字/模拟转换芯片的命令端口与微处理器的3个IO端口连接。本实用新型与背景技术相比,具有的有益效果是1.增益微调电路的增益分辨率可达14位;2.高度一致性的R-2R梯形电阻网络,使得增益微调电路具有高线性度;3.增益微调电路中的R-2R梯形电阻网络的布线布局固定,使得增益微调电路具有相同的电路分布参数。4.该增益微调电路的数据命令端口设置电路,能够灵活的与各种数字电路结合, 实现增益微调电路的数字化应用。
图1是本实用新型的结构框图。图2是高性能增益微调电路的电路原理图。图3是微处理器的电路原理图。图中1、封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片,2、模拟运算放大器,3、 IO转IIC电路,4、微处理器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示,本实用新型的结构框图。它包括封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/ 模拟转换芯片1、模拟运算放大器2、IO转IIC电路3及微处理器4 ;封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片1的模拟信号端口与模拟运算放大器2连接,封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片1的数据端口经IO转IIC电路3后与微处理器4相连,封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片1的命令端口与微处理器4相连。如图2所示,封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片1 采用AD7538芯片;模拟运算放大器2 采用0P275芯片;IO转IIC电路3 采用PCF8575芯片。模拟输入信号与数字/模拟转换芯片1的VREF端连接。模拟运算放大器2的反相输入端与数字/ 模拟转换芯片1的Iout端连接;模拟运算放大器2同相输入端与数字/模拟转换芯片1的 AGND端连接,并连接至高性能增益微调电路的共地端;模拟运算放大器2的输出端与数字 /模拟转换芯片1的RFB端连接。模拟转换芯片1的14位数据端口 DO D13与IO转IIC 电路3中16位IO的低14位连接。IO转IIC电路3的SDA、SCL与微处理器4的IIC总线连接。数字/模拟转换芯片1的上拉管脚LDAC、WR、CS与微处理器4的3个IO连接。数字 /模拟转换芯片1的正电源管脚由+12V供电,负电压管脚通过电阻网络连接至-12V分压。 IO转IIC电路3由+3.3电源供电。如图3所示,微处理器4 采用MSP430F149芯片。微处理器MSP430F1494采用4MHz 晶振工作,其电源电压为3. 3V。下面对本实用新型的具体工作过程说明1.增益值转换。系统上电后,MSP430F149通过IIC总线,将14位分辨率的增益数据写入PCF8575芯片。PCF8575芯片将IIC总线数据转换为DO D13的14位数据编码。2.高分辨率增益写入数字/模拟转换芯片。在数字/模拟转换芯片AD7538的 DO D13端口稳定情况下:MSP430F149拉低CS管脚选中AD7538芯片后,MSP430F149顺序拉低WR、LDAC管脚将稳定的14位数据写入AD7538芯片。在14位数据写入AD7538后, AD7538的输入端VREF、反馈端RFB与高性能增益微调电路共地端的阻值被固定。3.模拟信号增益微调。在AD7538的输入端VREF、反馈端RFB与共地端的阻值固定后。模拟信号的变化过程是Vout=-Vin (Rin/Rfb)即Vout=-Vin (N/16384),其中N为 D13…DO对应的二进制序列。模拟信号可实现高分辨率、高线性度、高精度14位增益微调。
权利要求1.一种高性能数字化增益微调电路,其特征在于包括封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片(1)、模拟运算放大器(2)、10转IIC电路(3)及微处理器(4);封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片(1)的模拟信号端口与模拟运算放大器(2)连接, 封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片(1)的数据端口经IO转IIC电路(3)后与微处理器(4)相连,封装了 R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片(1)的命令端口与微处理器(4)相连。
2.根据权利要求1所述的一种高性能数字化增益微调电路,其特征在于所述的数字 /模拟转换芯片(1 ),包括封装了 R-2R电阻网络的数字/模拟转换芯片,所述的数字/模拟转换芯片的模拟信号端口包括电阻网络输入端VREF,电阻网络输出端lout、AGND,及电阻网络反馈端RFB。
3.根据权利要求1所述的一种高性能数字化增益微调电路,其特征在于所述的模拟运算放大器(2)的反相输入端与所述的数字/模拟转换芯片(1)的电阻网络输出端Iout相连;模拟运算放大器(2)的同相输入端与所述的数字/模拟转换芯片(1)的电阻网络输出端AGND相连,并连接至高性能增益微调电路的共地端;模拟运算放大器(2)的输出端与所述的数字/模拟转换芯片(1)的电阻网络反馈端RFB相连。
4.根据权利要求1所述的一种高性能数字化增益微调电路,其特征在于所述的数字/ 模拟转换芯片(1)的14位数据端口与IO转IIC电路(3)的低14位连接;所述的IO转IIC 电路(3)的IIC端口与微处理器(4)的IIC总线连接;所述的数字/模拟转换芯片(1)的命令端口与微处理器(4)的3个IO端口连接。
专利摘要本实用新型公开了一种高性能数字化增益微调电路。封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片的模拟信号端口与模拟运算放大器连接,封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片的数据端口经IO转IIC电路后与微处理器相连,封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片的命令端口与微处理器相连。本实用新型增益微调电路的增益分辨率可达14位;高度一致性的R-2R梯形电阻网络,使得增益微调电路具有高线性度;增益微调电路中的R-2R梯形电阻网络的布线布局固定,使得增益微调电路具有相同的电路分布参数;该增益微调电路的数据命令端口设置电路,能够灵活的与各种数字电路结合,实现增益微调电路的数字化应用。
文档编号H03G3/20GK202150837SQ20112026405
公开日2012年2月22日 申请日期2011年7月25日 优先权日2011年7月25日
发明者沈平, 贺惠农, 陈冬娇 申请人:杭州亿恒科技有限公司
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