低零偏16位双通道da双极性输出电路的制作方法

文档序号:7522276阅读:823来源:国知局
专利名称:低零偏16位双通道da双极性输出电路的制作方法
技术领域
本发明属于DA转换电路,将数字量转成模拟电压,属于直流伺服自动控制领域,具体涉及一种低零偏高精度16位双通道DA双极性输出电路。
背景技术
DA的零位偏移(Bipolar Zero Error,简称零偏),它定义为双极性的DA在输出理论OV时实际偏离OV的值,这个指标对于DA转换来说比较关键,直接影响了输出模拟电压的精度。绝大多数应用场合的零位偏移在几 几十mV之间,比如DAC0832 (8bit, NS公司)达 48. 48mV,AD7237AAN(12bit, ADI 公司)达 4. 469mV, AD7846AD (16bit, ADI)达-5. 262mV。专利201010274565 (—种自校正模拟量输出电路)也指出DA模拟输出经常产生零漂问题,有时几个毫伏,有时为几十个毫伏。并且零位偏移本身也是随时间不断变化的。某些资料指出零位偏移可以通过调零电路调整(见北航何立民著《MCS-51系列应用系统设计系统配置与接口技术》340页),但实际使用发现不是这样,比如BB公司的DAC2813(12bit)双极性输出电路的调零电位器并不起作用,ADI的AD7846AD的调零电位器也是如此。检索发现一些涉及到提高DA精度的专利在解决问题的同时带有一些局限性。如·专利201010274565提到的校正办法将DA输出与一个参考电压比较,以便调整DA的输入控制量,达到精确输出的目的,它要求参考电压必须稳定,否则就会导致校正结果不准确。专利200910312137 (提高数/模模/数转换精度的软硬件实现方法)所采取的措施也存在不可靠的地方,它专门选择一路模拟O伏的DA输出作为参考,进行AD采样,得到对应的数字量记为VeND,输出电压CHn对应的准确数值CHn_pkx=CHn-V_。这个方法有2处问题,(I)使用一路输出O伏作为基准来代表其它路的情况不一定科学,其它支路的变化情况和参考支路并不一致;(2)要求采用的AD精度要高于所要求的转换精度,否则获得的V_不准确,将导致DA输出不准确。

发明内容
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处,本发明提出一种低零偏高精度16位双通道DA双极性输出电路,可以使得DA转换的零位漂移< 5mV。技术方案一种低零偏16位双通道DA双极性输出电路,其特征在于包括AD5547BRU型DA芯片、四个运算放大器和数字电源;四个运算放大器和数字电源与AD5547BRU型DA芯片的连接关系为AD5547的DO管脚 D15管脚与16位数据总线连接,AO管脚和Al管脚与两个地址控制线连接,WR管脚与写控制信号连接,LDAC管脚和MSB管脚与数字电源VCC+5V连接,RS管脚与复位DAC输出信号连接,DGND管脚与数字地GND连接,AGNDA管脚和AGNDB管脚与模拟地AGND连接,VDD管脚与模拟电源VDD+5V连接,RcomA管脚与A运算放大器的反相端连接,AGND管脚通过2. 4k电阻与A运算放大器的正相端连接,VrefA管脚与A运算放大器的输出端连接,IoutA管脚与B运算放大器的反相端连接,AGND管脚通过3. Ok的电阻与B运算放大器的正相端连接,RfbA管脚与B运算放大器的输出端连接,RlA管脚和RofsA管脚与参考源VDARef连接,RcomB管脚与C运算放大器的反相端连接,AGND管脚通过2. 4k电阻与C运算放大器的正相端连接,VrefB管脚与C运算放大器的输出端连接,IoutB管脚与D运算放大器的反相端连接,AGND管脚通过3. Ok的电阻与D运算放大器的正相端连接,RfbB管脚与D运算放大器的输出端连接,RlB管脚和RofsB管脚与参考源VDARef连接,AGNDA管脚和AGNDB管脚连接后通过O欧姆的电阻与DGND连接;所述A运算放大器的反相端和输出端之间接入22pf电容;所述8运算放大器的反相端与输出端之间接入22pf电容;所述C运算放大器的反相端和输出端之间接入22pf电容;所述D运算放大器的反相端与输出端之间接入22pf电容。所述运算放大器采用AD8512、0PX177或0P7X7系列。
所述参考源采用ADR01/BR。有益效果本发明提出的一种低零偏高精度16位双通道DA双极性输出电路,当VDAREF-AGND是参考源(在+15V以内),DA输出经过2级运放,将电流变换为电压信号,输出土VDAREF的双极性模拟电压。试验表明该发明电路具备高精度输出能力,其输出精度只取决于所采用参考源的精度。如果参考源采用ADR01/BR,就能输出± IOV的模拟信号有益效果(I)在-2(T60°C温度范围内零位偏移指标彡2. OmV。(2)具备高精度输出能力。该发明电路的输出精度仅取决于所用的参考源的精度。只要配备指定精度的参考源,见图2,就能实现指定精度输出。(3)所需芯片数少,2通道DA输出仅需3个芯片,所占体积小。(4) 一致性好。(5)造价便宜,性价比高。(6)便于控制。(7)应用广泛。应用于各种高精度的直流伺服控制场合。


图I :本发明低零偏的16位双通道DA-AD5547BRU土VDARef输出电路;图2 :本发明实施例低零偏的16位双通道DA-AD5547BRU土 IOV输出电路。
具体实施例方式现结合实施例、附图对本发明作进一步描述根据本发明要求DA转换的零位漂移彡5mV,以表I选择了 7种有代表性的DA产品进行比较,零位偏移和相对精度(RelativeAccuracy)用红色表示。相对精度也叫积分非线性误差(Integral Nonlinearity Error INL),它表征DA实际输出和理论输出之间的最大差值(deviation),是一种精度指标。表17种典型DA器件参数
权利要求
1.一种低零偏16位双通道DA双极性输出电路,其特征在于包括AD5547BRU型DA芯片、四个运算放大器和数字电源;四个运算放大器和数字电源与AD5547BRU型DA芯片的连接关系为AD5547的DO管脚 D15管脚与16位数据总线连接,AO管脚和Al管脚与两个地址控制线连接,WR管脚与写控制信号连接,LDAC管脚和MSB管脚与数字电源VCC+5V连接,RS管脚与复位DAC输出信号连接,DGND管脚与数字地GND连接,AGNDA管脚和AGNDB管脚与模拟地AGND连接,VDD管脚与模拟电源VDD+5V连接,RcomA管脚与A运算放大器的反相端连接,AGND管脚通过2. 4k电阻与A运算放大器的正相端连接,VrefA管脚与A运算放大器的输出端连接,IoutA管脚与B运算放大器的反相端连接,AGND管脚通过3. Ok的电阻与B运算放大器的正相端连接,RfbA管脚与B运算放大器的输出端连接,RlA管脚和RofsA管脚与参考源VDARef连接,RcomB管脚与C运算放大器的反相端连接,AGND管脚通过2. 4k电阻与C运算放大器的正相端连接,VrefB管脚与C运算放大器的输出端连接,IoutB管脚与D运算放大器的反相端连接,AGND管脚通过3. Ok的电阻与D运算放大器的正相端连接,RfbB管脚与D运算放大器的输出端连接,RlB管脚和RofsB管脚与参考源VDARef连接,AGNDA管脚和AGNDB管脚连接后通过O欧姆的电阻与DGND连接;所述A运算放大器的反相端和输出端之间接入22pf电容;所述8运算放大器的反相端与输出端之间接入22pf电容;所述C运算放大器的反相端和输出端之间接入22pf电容;所述D运算放大器的反相端与输出端之间接入22pf电容。
2.根据权利要求I所述低零偏16位双通道DA双极性输出电路,其特征在于所述运算放大器采用AD8512、0PX177或0P7X7系列。
3.根据权利要求I所述低零偏16位双通道DA双极性输出电路,其特征在于所述参考源采用ADRO1/BR。
全文摘要
本发明涉及一种低零偏16位双通道DA双极性输出电路,其特征在于包括AD5547BRU型DA芯片、四个运算放大器和数字电源;DA输出经过2级运放,将电流变换为电压信号,输出±VDAREF的双极性模拟电压。本发明具有以前DA电路所达不到的极低的零位偏移指标,极大改善控制电路的性能。该电路的另一个特点是DA转换的精度完全取决于参考源的精度,比如参考源精度在1mV,DA转换的精度就能达到1mV,有利于高精度控制。
文档编号H03M1/10GK102916697SQ201210411419
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月25日 优先权日2012年10月25日
发明者肖鉴 申请人:西安电子工程研究所
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