一种基于pwm的高精度数模转换电路的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于PWM的高精度数模转换电路，包括数模隔离电路、整波电路、积分电路和放大电路，所述数模隔离电路、整波电路、积分电路和放大电路依次连接，所述数模隔离电路的输入端连接PWM数字信号端，用于将PWM数字信号和控制对象所在的模拟电路隔离开；所述整波电路用于确保所述PWM数字信号的逻辑明确；所述积分电路用于将逻辑明确后的PWM数字信号积分为具有波纹的模拟电压信号；所述放大电路用于放大所述模拟电压信号。本发明能够实现高精度的数模转换控制，降低电子设计成本。
【专利说明】
一种基于PWM的高精度数模转换电路
技术领域
[0001 ]本发明涉及电路设计技术领域，特别是涉及一种基于PffM的高精度数模转换电路。
【背景技术】
[0002]设计工业自动化产品时，经常要用到数模转换器(DAC)，很多单片机内部没有集成DAC，或者是内部集成的DAC的精度不高、稳定性不好，所以在精度较高的应用中需要外接DAC，精度越高的DAC芯片的单价越高。但是几乎每一个单片机都可以输出P丽，如果利用单片机的PWM输出，经过简单的变换电路来实现数模转换，这样将会大大降低产品设计的成本。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种基于PWM的高精度数模转换电路，能够实现高精度的数模转换控制，降低电子设计成本。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种基于PWM的高精度数模转换电路，包括数模隔离电路、整波电路、积分电路和放大电路，所述数模隔离电路、整波电路、积分电路和放大电路依次连接，所述数模隔离电路的输入端连接PWM数字信号端，用于将PffM数字信号和控制对象所在的模拟电路隔离开;所述整波电路用于确保所述PffM数字信号的逻辑明确;所述积分电路用于将逻辑明确后的PWM数字信号积分为具有波纹的模拟电压信号;所述放大电路用于放大所述模拟电压信号。
[0005]所述数模隔离电路采用光耦合隔离器构成。
[0006]所述数模隔离电路的数字端采用的电源与模拟端采用的电源不同。
[0007]所述整波电路为施密特触发反相器。
[0008]所述积分电路为由电阻和电容构成的两级RC积分电路。
[0009]所述放大电路采用运算放大器构成。
[0010]有益效果
[0011]由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果:本发明不需要额外的参考电压产生电路，通过隔离电路使得模拟端的干扰不会影响数字端，本发明仅需要控制单片机输出的PWM信号的占空比就可控制数模转换的电压输出值，且使用的元器件都是常见的基本元件，电路简单，设计成本大大降低，且容易实现高精度控制。
【附图说明】
[0012]图1是本发明的结构框图；
[0013]图2是本发明的电路图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0015]本发明的实施方式涉及一种基于PWM的高精度数模转换电路，如图1所示，包括数模隔离电路、整波电路、积分电路和放大电路，所述数模隔离电路、整波电路、积分电路和放大电路依次连接。所述数模隔离电路的输入端连接PWM数字信号端，用于将PWM数字信号和控制对象所在的模拟电路隔离开，从而避免模拟电路中的干扰影响到数字电路;所述整波电路用于确保所述PWM数字信号的逻辑明确，使得低电平明确为0V;所述积分电路用于将逻辑明确后的PWM数字信号积分为波纹很小的模拟电压信号;所述放大电路用于放大所述模拟电压信号。
[0016]下面用一个具体的实施例进一步说明本发明。该实施例中数模隔离电路采用光耦合隔离器，整波电路为施密特触发反相器，积分电路采用由电阻和电容构成的两级RC积分电路，放大电路采用运算放大器构成的正相放大电压，输出电压范围为OV至10V。
[0017]如图2所示，单片机输出的P丽信号经过光耦合隔离器HCPL-0600到模拟端，其中，数字端和模拟端采用不同的电源，光耦合隔离器的隔离特性实现模拟端和数字端隔离的目的；由于光耦合隔离器导通时没有办法完全达到0V，利用74HC14带有施密特触发的反相器进行整波，使得到模拟端的P丽信号的最小值明确为VL = OV，最大值明确为VH = AVCC (5V)；经过整波后的PWM信号经过两级RC积分电路，将PffM波形积分成纹波很小的直流电压模拟信号;最后利用正相放大器，将积分所得的电压模拟信号放大到OV至10V。其中，正相放大器可以通过可调电阻器调整放大倍数。
[0018]由此可见，该电路把数字端和模拟端完全隔离开，如果模拟端遇到高压损坏也不会影响到数字端，且损坏的元件也不是价格较高的元件，因此在降低了电子设计成本的同时能够实现高精度的数模转换控制。
[0019]不难发现，本发明不需要额外的参考电压产生电路，通过隔离电路使得模拟端的干扰不会影响数字端，本发明仅需要控制单片机输出的PWM信号的占空比就可控制数模转换的电压输出值，且使用的元器件都是常见的基本元件，电路简单，设计成本大大降低，且容易实现高精度控制。
【主权项】
1.一种基于PWM的高精度数模转换电路，包括数模隔离电路、整波电路、积分电路和放大电路，其特征在于，所述数模隔离电路、整波电路、积分电路和放大电路依次连接，所述数模隔离电路的输入端连接PWM数字信号端，用于将PWM数字信号和控制对象所在的模拟电路隔离开;所述整波电路用于确保所述PWM数字信号的逻辑明确;所述积分电路用于将逻辑明确后的PWM数字信号积分为具有波纹的模拟电压信号;所述放大电路用于放大所述模拟电压信号。2.根据权利要求1所述的基于PWM的高精度数模转换电路，其特征在于，所述数模隔离电路采用光耦合隔离器构成。3.根据权利要求1所述的基于PWM的高精度数模转换电路，其特征在于，所述数模隔离电路的数字端采用的电源与模拟端采用的电源不同。4.根据权利要求1所述的基于HVM的高精度数模转换电路，其特征在于，所述整波电路为施密特触发反相器。5.根据权利要求1所述的基于PWM的高精度数模转换电路，其特征在于，所述积分电路为由电阻和电容构成的两级RC积分电路。6.根据权利要求1所述的基于PWM的高精度数模转换电路，其特征在于，所述放大电路采用运算放大器构成。
【文档编号】H03M1/66GK105978572SQ201610286139
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年4月29日
【发明人】廖赐洲
【申请人】宁波帝洲自动化科技有限公司