一种产生高精度dac电压的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电路技术领域，具体是涉及一种产生高精度DAC电压的方法。
[0002]
【背景技术】
[0003]DAC (Digital to analog converter)即数字模拟转换器，是一种将数字信号以电流、电压或者电荷等形式转换为模拟信号的设备。在很多数字系统中，例如在计算机系统中，信号以数字方式进行存储和传输，由于数字模拟转换器即DAC可以将这些信号转换为模拟信号，从而能够使得它们被人或其他非数字系统等外界识别，因此，DAC得到了越来越广泛的应用。
[0004]在电子行业的实际生产生活中，人们常会遇到需要连续可调的模拟电压作为比较参考的场合，因而使用DAC模块并使之产生所要求的高精度输出电压就变得十分有必要。
[0005]现有技术中，产生符合要求电压的方法主要有:1、用简单的电位器手动调节实现所要求的模拟电压；2、用数字电位器+处理器实现的数字式可调的模拟电压；3、采用DAC模块实现的数字式可调的模拟电压。
[0006]然而，由于电路不可避免的存在着固有误差，现有技术中的处理方式均未能有效的消除电路的固有误差，使用上述方法产生的电压存在着输出结果误差大，精度不高且调整麻烦等缺陷。
[0007]
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种输出结果误差小、精度高的产生高精度DAC电压的方法，本发明解决其技术问题采用的技术方案为:
一种产生高精度DAC电压的方法，包括以下步骤:
步骤s1:微处理器MCU向DAC数模转换模块下达通讯指令；
步骤s2:DAC数模转换模块接收到微处理器MCU的指令后产生模拟电压U1，然后再将所述模拟电压U1输入缓冲和滤波电路；
步骤s3:所述缓冲和滤波电路对输入的模拟电压U1进行缓冲、滤波处理后输出模拟电压U2 ；
关键在于，还包括将所述缓冲和滤波电路输出模拟电压U2输入模拟测量电路的步骤
s4 ；
模拟测量电路将输入的模拟电压U2以通讯指令的形式反馈到DAC数模转换模块；
重复步骤s2，直至输出符合要求的高精度模拟电压。
[0009]本发明解决其技术问题进一步的技术方案还包括:
在步骤s2之前，还包括向所述DAC数模转换模块输入参考电压的步骤，所述参考电压输入端与高精度参考电压输出端连接。
[0010]所述参考电压的确定包括如下步骤:
步骤al:系统初始化；
步骤a2:以最大值输出模拟电压并测量输出端的电压值；
步骤a3:以最小值输出模拟电压并测量输出端的电压值；
步骤a4:计算出用户所输入的电压所需要的数模转换的最佳的数字输入值；
步骤a5:将计算值写入DAC数模转换模块完成输出。
[0011 ] 在步骤a4中，计算最佳的数字输入值的方法具体为:
若以inputValaue表示用户输入；
以maxOutVolt表示最大模拟电压输出值；
以maxDacInput表示最大模拟电压输出值对应的数模转换输入值；
以minOutVolt表示最小模拟电压输出值；
以inputDacValaue表示向数模转换器输入的计算结果；
那么，
inputDacValaue=inputValaue/ ((maxOutVolt-minOutVolt) /maxDacInput)。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益技术效果为:本发明的方法考虑了电路存在的固有误差，加入了对输出结果的测量电路清除了固有误差，从而提升了输出精度。
[0013]
【附图说明】
[0014]图1为本发明方法的系统框图；
图2为本发明最佳数模转换模块输入的数值计算方法流程图。
[0015]
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图，进一步详细说明本发明的【具体实施方式】。
[0017]请参阅图1，本发明一种产生高精度DAC电压的方法，包括以下步骤:
步骤s1:微处理器MCU向DAC数模转换模块下达通讯指令；
步骤s2:DAC数模转换模块接收到微处理器MCU的指令后产生模拟电压U1，然后再将所述模拟电压U1输入缓冲和滤波电路；
步骤s3:所述缓冲和滤波电路对输入的模拟电压U1进行缓冲、滤波处理后输出模拟电压U2 ；
关键是，还包括将所述缓冲和滤波电路输出模拟电压U2输入模拟测量电路的步骤s4 ; 模拟测量电路将输入的模拟电压U2以通讯指令的形式反馈到DAC数模转换模块；
重复步骤s2，直至输出符合要求的高精度模拟电压。
[0018]本发明中，我们可以设置一标准电压U0，若在步骤S3中，经缓冲、滤波后处理后输出模拟电压U2与标准电压U0偏差不大，则直接输出符合要求的高精度模拟电压；若经缓冲、滤波后处理后输出模拟电压U2与标准电压U0偏差较大，则将U2以通讯指令的形式反馈到DAC数模转换模块中形成一反馈回路，再经过DAC数模转换模块以及缓冲和滤波电路的进行处理，直至输出符合要求的高精度模拟电压为止。
[0019]作为优选，本发明的方法在步骤s2之前，还包括向所述DAC数模转换模块输入参考电压的步骤，所述参考电压输入端与高精度参考电压输出端连接。
[0020]本发明参考电压的确定包括如下步骤:
步骤al:系统初始化；
步骤a2:以最大值输出模拟电压并测量输出端的电压值；
步骤a3:以最小值输出模拟电压并测量输出端的电压值；
步骤a4:计算出用户所输入的电压所需要的数模转换的最佳的数字输入值；
步骤a5:将计算值写入DAC数模转换模块完成输出。
[0021]作为优选，本发明在步骤a4中，计算最佳的数字输入值的方法具体为:
我们以inputValaue表示用户输入；
以maxOutVolt表示最大模拟电压输出值；
以maxDacInput表示最大模拟电压输出值对应的数模转换输入值；
以minOutVolt表示最小模拟电压输出值；
以inputDacValaue表示向数模转换器输入的计算结果；
那么，
inputDacValaue=inputValaue/ ((maxOutVolt-minOutVolt) /maxDacInput)。
[0022]至此，整个参考电压的输入过程完成。
[0023]本发明中，模拟测量电路将缓冲、滤波后处理后的输出模拟电压反馈到DAC数模转换模块中，清除了固有误差，从而提升了输出精度。
[0024]以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的保护范围以所附权利要求为准，其他凡其结构和原理与本发明相同或者相似的，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种产生高精度DAC电压的方法，包括以下步骤: 步骤s1:微处理器MCU向DAC数模转换模块下达通讯指令； 步骤s2:DAC数模转换模块接收到微处理器MCU的指令后产生模拟电压U1，然后再将所述模拟电压U1输入缓冲和滤波电路； 步骤s3:所述缓冲和滤波电路对输入的模拟电压U1进行缓冲、滤波处理后输出模拟电压U2 ； 其特征在于，还包括将所述缓冲和滤波电路输出模拟电压U2输入模拟测量电路的步骤s4 ； 模拟测量电路将输入的模拟电压U2以通讯指令的形式反馈到DAC数模转换模块； 重复步骤s2，直至输出符合要求的高精度模拟电压。2.根据权利要求1所述的一种产生高精度DAC电压的方法，其特征在于，在步骤s2之前，还包括向所述DAC数模转换模块输入参考电压的步骤，所述参考电压输入端与高精度参考电压输出端连接。3.根据权利要求2所述的一种产生高精度DAC电压的方法，其特征在于，所述参考电压的确定包括如下步骤: 步骤al:系统初始化； 步骤a2:以最大值输出模拟电压并测量输出端的电压值； 步骤a3:以最小值输出模拟电压并测量输出端的电压值； 步骤a4:计算出用户所输入的电压所需要的数模转换的最佳的数字输入值； 步骤a5:将计算值写入DAC数模转换模块完成输出。4.根据权利要求3所述的一种产生高精度DAC电压的方法，其特征在于，在步骤a4中，计算最佳的数字输入值的方法具体为: 若以inputValaue表示用户输入； 以maxOutVolt表示最大模拟电压输出值； 以maxDacInput表示最大模拟电压输出值对应的数模转换输入值； 以minOutVolt表示最小模拟电压输出值； 以inputDacValaue表示向数模转换器输入的计算结果； 那么，inputDacValaue=inputValaue/ ((maxOutVolt-minOutVolt) /maxDacInput)。
【专利摘要】一种产生高精度DAC电压的方法，包括以下步骤：步骤s1：微处理器MCU向DAC数模转换模块下达通讯指令；步骤s2：DAC数模转换模块接收到微处理器MCU的指令后产生模拟电压U1，然后再将所述模拟电压U1输入缓冲和滤波电路；步骤s3：所述缓冲和滤波电路对输入的模拟电压U1进行缓冲、滤波处理后输出模拟电压U2；关键是，还包括将所述缓冲和滤波电路输出模拟电压U2输入模拟测量电路的步骤s4；模拟测量电路将输入的模拟电压U2以通讯指令的形式反馈到DAC数模转换模块；重复步骤s2，直至输出符合要求的高精度模拟电压。本发明的方法考虑了电路存在的固有误差，加入了对输出结果的测量电路清除了固有误差，从而提升了输出精度。
【IPC分类】H03M1/66, H03M1/06
【公开号】CN105337615
【申请号】CN201510864979
【发明人】王伟程, 罗永明
【申请人】深圳市思榕科技有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2015年12月1日