一种数模转换解码技术的制作方法

文档序号:25289373发布日期:2021-06-01 17:40阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种数模转换解码技术,其硬件电路特征是

包含有dac控制器、pwm生成、pwm分发、解码开关组;

dac控制器

由fpga等具有运算处理数据及信息能力的器件作为核心器件,辅以必要的外围器件构成数据处理系统,其功能是从输入数据(data[15:0])中解码出还原模拟信号所需的工作频率(fsw)、极性运算符(psw)、占空比(dsw)、电源级数(vsw)、开关位置(s[x,y])数据;

pwm生成

由受控的pwm振荡器组成,控制信号是工作频率(fsw)和占空比(dsw),控制结果是受控pwm震荡器的输出信号(pwm)的特征等于控制信号(fsw、dsw)的值;

pwm分发

含有两个相同的1对多切换开关,

第一切换开关的输入信号是pwm,以及其位置控制信号是x信号(s[x]),

当选择第一位置(s[1])时pwm从驱动信号线一(sw_drv1)输出,

当选择第三位置(s[3])时pwm从驱动信号线三(sw_drv3)输出,

当选择第五位置(s[5])时pwm从驱动信号线五(sw_drv5)输出,

第二切换开关的输入信号是pwm,以及其位置控制信号是y信号(s[y]),

当选择第二位置(s[2])时pwm从驱动信号线二(sw_drv2)输出,

当选择第四位置(s[4])时pwm从驱动信号线四(sw_drv4)输出,

当选择第六位置(s[6])时pwm从驱动信号线六(sw_drv6)输出;

解码开关组的奇数序号位的开关一(s1)的一端、开关三(s3)的一端、开关五(s5)的一端连接到输出(vout)的正端(+),偶数序号位的开关二(s2)的另一端、开关四(s4)的另一端、开关六(s6)的另一端连接到输出(vout)的负端(-),

系统地(gnd)连接到开关一(s1)的另一端、开关二(s2)的一端,

电源节点一(vdc1)连接到开关三(s3)的另一端、开关四(s4)的一端,

电源节点二(vdc2)连接到开关五(s5)的另一端、开关六(s6)的一端,

电源一(bt1)的负极连接到系统地(gnd),电源一(bt1)的正极连接到电源节点一(vdc1),

电源二(bt2)的负极连接到电源节点一(vdc1),电源二(bt2)的正极连接到电源节点二(vdc2),

开关一(s1)的驱动端连接到驱动信号线一(sw_drv1),开关二(s2)的驱动端连接到驱动信号线二(sw_drv2),开关三(s3)的驱动端连接到驱动信号线三(sw_drv3),开关四(s4)的驱动端连接到驱动信号线四(sw_drv4),开关五(s5)的驱动端连接到驱动信号线五(sw_drv5),开关六(s6)的驱动端连接到驱动信号线六(sw_drv6);

等参电源

是指解码开关组的供电电源中,所有串联的电源(bt[1,2,3])的参数(vdc1=vdc2=vdc3)是接近的甚至是相等的。

2.一种数模转换解码技术,其解码特征是

一个16bit的数据结构(data[15:0])包含

模数转换编码的采样频率(fdac)、整数幅值(ndac)、小数幅值(ddac)、基压倍数(mdac)、极性(pdac)信息;

解码频率(fsw)

等于采样频率位(data[15:14])的值(fdac)加1后的和(fdac+1)再乘以频率单位(20khz);

极性运算符(psw)

等于极性位(data[0])的值(pdac)乘以2后的积(2*pdac)再减去1;

pwm占空比(dsw)

等于分子除以分母的商,其中

分子等于整数摆幅(nsw)加小数幅值(ddac)的和(nsw+ddac)再乘以极性运算符(psw),

分母等于整数摆幅(nsw)乘以极性运算符(psw)的积(nsw*psw)再加上极性位(data[0])的值(pdac);

电源级数(vsw)

等于基压倍数(mdac)的中间值(mdac/2);

开关位置(s[x,y])

正极性输出(pdac=1)时,开关二(s2)为固定工作开关,且每次与奇数序号位(s[x])的开关(s[3,5,7……])中的其中一个开关组合为一个开关对(s[3,2]、s[5,2]、s[7,2]……)作为工作开关,

0v输出时开关一(s1)、开关二(s2)组合为一个开关对(s[1,2])作为工作开关,

负极性输出(pdac=0)时,开关一(s1)为固定工作开关,且每次与偶数序号位(s[y])的开关(s[4,6,8……])中的其中一个开关组合为一个开关对(s[1,4]、s[1,6]、s[1,8]……)作为工作开关。


技术总结
一种数模转换技术,用供电电源级数、采样频率、开关占空比还原模拟信号的解码方法。传统数模转换之后,一般需要功率放大器的放大才可以推动功率负载工作,比如音频DAC之后需要音频功放才能驱动喇叭发声。本数模转换技术类似于脉冲功率放大器,但其性能优于脉冲功率放大器。因为在模数转换的时候,编码信息中模拟信号的整数幅值和小数幅值,并且整数幅值是粗量化而小数幅值是精量化,这里仅仅是还原模拟信号。模拟信号还原质量在模拟功率负载上的呈现,相当于传统的ADC+DAC无功放模式,且效率更高。

技术研发人员:马东林
受保护的技术使用者:马东林
技术研发日:2021.01.11
技术公布日:2021.06.01
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