專利名稱：一種16位雙通道da雙極性輸出電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于DA轉(zhuǎn)換電路，將數(shù)字量轉(zhuǎn)成模擬電壓，屬于直流伺服自動(dòng)控制領(lǐng)域，具體涉及一種低零偏高精度16位雙通道DA雙極性輸出電路。
背景技術(shù)：
DA的零位偏移(Bipolar Zero Error,簡(jiǎn)稱零偏)，它定義為雙極性的DA在輸出理論OV時(shí)實(shí)際偏離OV的值，這個(gè)指標(biāo)對(duì)于DA轉(zhuǎn)換來說比較關(guān)鍵，直接影響了輸出模擬電壓的精度。絕大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合的零位偏移在幾 幾十mV之間，比如DAC0832 (8bit, NS公司)達(dá) 48. 48mV,AD7237AAN(12bit, ADI 公司)達(dá) 4. 469mV, AD7846AD (16bit, ADI)達(dá)-5. 262mV。專利201010274565 (—種自校正模擬量輸出電路)也指出DA模擬輸出經(jīng)常產(chǎn)生零漂問題，有時(shí)幾個(gè)毫伏，有時(shí)為幾十個(gè)毫伏。并且零位偏移本身也是隨時(shí)間不斷變化的。某些資料指出零位偏移可以通過調(diào)零電路調(diào)整(見北航何立民著《MCS-51系列應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接口技術(shù)》340頁)，但實(shí)際使用發(fā)現(xiàn)不是這樣，比如BB公司的DAC2813(12bit)雙極性輸出電路的調(diào)零電位器并不起作用，ADI的AD7846AD的調(diào)零電位器也是如此。檢索發(fā)現(xiàn)一些涉及到提高DA精度的專利在解決問題的同時(shí)帶有一些局限性。如專利201010274565提到的校正辦法將DA輸出與一個(gè)參考電壓比較，以便調(diào)整DA的輸入控制量，達(dá)到精確輸出的目的，它要求參考電壓必須穩(wěn)定，否則就會(huì)導(dǎo)致校正結(jié)果不準(zhǔn)確。專利200910312137 (提高數(shù)/模模/數(shù)轉(zhuǎn)換精度的軟硬件實(shí)現(xiàn)方法)所采取的措施也存在不可靠的地方，它專門選擇一路模擬0伏的DA輸出作為參考，進(jìn)行AD采樣，得到對(duì)應(yīng)的數(shù)字量記為Voti,輸出電壓CHn對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)確數(shù)值CHn_pkx=CHn-V_。這個(gè)方法有2處問題，(I)使用一路輸出0伏作為基準(zhǔn)來代表其它路的情況不一定科學(xué)，其它支路的變化情況和參考支路并不一致；(2)要求采用的AD精度要高于所要求的轉(zhuǎn)換精度，否則獲得的V_不準(zhǔn)確，將導(dǎo)致DA輸出不準(zhǔn)確。
發(fā)明內(nèi)容要解決的技術(shù)問題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種低零偏高精度16位雙通道DA雙極性輸出電路，可以使得DA轉(zhuǎn)換的零位漂移< 5mV。技術(shù)方案一種低零偏16位雙通道DA雙極性輸出電路，其特征在于包括AD5547BRU型DA芯片、四個(gè)運(yùn)算放大器和數(shù)字電源；四個(gè)運(yùn)算放大器和數(shù)字電源與AD5547BRU型DA芯片的連接關(guān)系為AD5547的DO管腳 D15管腳與16位數(shù)據(jù)總線連接，AO管腳和Al管腳與兩個(gè)地址控制線連接，WR管腳與寫控制信號(hào)連接，LDAC管腳和MSB管腳與數(shù)字電源VCC+5V連接，RS管腳與復(fù)位DAC輸出信號(hào)連接，DGND管腳與數(shù)字地GND連接，AGNDA管腳和AGNDB管腳與模擬地AGND連接，VDD管腳與模擬電源VDD+5V連接，RcomA管腳與A運(yùn)算放大器的反相端連接，AGND管腳通過2. 4k電阻與A運(yùn)算放大器的正相端連接，VrefA管腳與A運(yùn)算放大器的輸出端連接，IoutA管腳與B運(yùn)算放大器的反相端連接，AGND管腳通過3. Ok的電阻與B運(yùn)算放大器的正相端連接，RfbA管腳與B運(yùn)算放大器的輸出端連接，RlA管腳和RofsA管腳與參考源VDARef連接，RcomB管腳與C運(yùn)算放大器的反相端連接，AGND管腳通過2. 4k電阻與C運(yùn)算放大器的正相端連接，VrefB管腳與C運(yùn)算放大器的輸出端連接，IoutB管腳與D運(yùn)算放大器的反相端連接，AGND管腳通過3. Ok的電阻與D運(yùn)算放大器的正相端連接，RfbB管腳與D運(yùn)算放大器的輸出端連接，RlB管腳和RofsB管腳與參考源VDARef連接，AGNDA管腳和AGNDB管腳連接后通過O歐姆的電阻與DGND連接；所述A運(yùn)算放大器的反相端和輸出端之間接入22pf電容；所述8運(yùn)算放大器的反相端與輸出端之間接入22pf電容；所述C運(yùn)算放大器的反相端和輸出端之間接入22pf電容；所述D運(yùn)算放大器的反相端與輸出端之間接入22pf電容。所述運(yùn)算放大器采用AD8512、0PX177或0P7X7系列。所述參考源采用ADR01/BR。有益效果本發(fā)明提出的一種低零偏高精度16位雙通道DA雙極性輸出電路，當(dāng)VDAREF-AGND是參考源(在+15V以內(nèi))，DA輸出經(jīng)過2級(jí)運(yùn)放，將電流變換為電壓信號(hào)，輸出土VDAREF的雙極性模擬電壓。試驗(yàn)表明該發(fā)明電路具備高精度輸出能力，其輸出精度只取決于所采用參考源的精度。如果參考源采用ADR01/BR，就能輸出± IOV的模擬信號(hào)有益效果(I)在-2(T60°C溫度范圍內(nèi)零位偏移指標(biāo)彡2. OmV。(2)具備高精度輸出能力。該發(fā)明電路的輸出精度僅取決于所用的參考源的精度。只要配備指定精度的參考源，見圖2，就能實(shí)現(xiàn)指定精度輸出。(3)所需芯片數(shù)少，2通`道DA輸出僅需3個(gè)芯片,所占體積小。(4) 一致性好。(5)造價(jià)便宜，性價(jià)比高。(6)便于控制。(7)應(yīng)用廣泛。應(yīng)用于各種高精度的直流伺服控制場(chǎng)合。

圖1 :本發(fā)明低零偏的16位雙通道DA-AD5547BRU土VDARef輸出電路；圖2 :本發(fā)明實(shí)施例低零偏的16位雙通道DA-AD5547BRU土 IOV輸出電路。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述根據(jù)本發(fā)明要求DA轉(zhuǎn)換的零位漂移彡5mV,以表I選擇了 7種有代表性的DA產(chǎn)品進(jìn)行比較，零位偏移和相對(duì)精度(Relative Accuracy)用紅色表示。相對(duì)精度也叫積分非線性誤差(Integral Nonlinearity Error INL),它表征DA實(shí)際輸出和理論輸出之間的最大差值(deviation),是一種精度指標(biāo)。表17種典型DA器件參數(shù)
權(quán)利要求1.一種16位雙通道DA雙極性輸出電路，其特征在于包括AD5547BRU型DA芯片、四個(gè)運(yùn)算放大器和數(shù)字電源；四個(gè)運(yùn)算放大器和數(shù)字電源與AD5547BRU型DA芯片的連接關(guān)系為AD5547的DO管腳 D15管腳與16位數(shù)據(jù)總線連接，AO管腳和Al管腳與兩個(gè)地址控制線連接，WR管腳與寫控制信號(hào)連接，LDAC管腳和MSB管腳與數(shù)字電源VCC+5V連接，RS管腳與復(fù)位DAC輸出信號(hào)連接，DGND管腳與數(shù)字地GND連接，AGNDA管腳和AGNDB管腳與模擬地AGND連接，VDD管腳與模擬電源VDD+5V連接，RcomA管腳與A運(yùn)算放大器的反相端連接，AGND管腳通過2. 4k電阻與A運(yùn)算放大器的正相端連接，VrefA管腳與A運(yùn)算放大器的輸出端連接，IoutA管腳與B運(yùn)算放大器的反相端連接，AGND管腳通過3. Ok的電阻與B運(yùn)算放大器的正相端連接，RfbA管腳與B運(yùn)算放大器的輸出端連接，RlA管腳和RofsA管腳與參考源VDARef連接，RcomB管腳與C運(yùn)算放大器的反相端連接，AGND管腳通過2. 4k電阻與C運(yùn)算放大器的正相端連接，VrefB管腳與C運(yùn)算放大器的輸出端連接，IoutB管腳與D運(yùn)算放大器的反相端連接，AGND管腳通過3. Ok的電阻與D運(yùn)算放大器的正相端連接，RfbB管腳與D運(yùn)算放大器的輸出端連接，RlB管腳和RofsB管腳與參考源VDARef連接，AGNDA管腳和AGNDB管腳連接后通過O歐姆的電阻與DGND連接；所述A運(yùn)算放大器的反相端和輸出端之間接入22pf電容；所述8運(yùn)算放大器的反相端與輸出端之間接入22pf電容；所述C運(yùn)算放大器的反相端和輸出端之間接入22pf電容；所述D運(yùn)算放大器的反相端與輸出端之間接入22pf電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述16位雙通道DA雙極性輸出電路，其特征在于所述運(yùn)算放大器采用 AD8512、0PX177 或 0P7X7 系列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述16位雙通道DA雙極性輸出電路，其特征在于所述參考源采用 ADROI/BR。
專利摘要本發(fā)明涉及一種16位雙通道DA雙極性輸出電路，其特征在于包括AD5547BRU型DA芯片、四個(gè)運(yùn)算放大器和數(shù)字電源；DA輸出經(jīng)過2級(jí)運(yùn)放，將電流變換為電壓信號(hào)，輸出±VDAREF的雙極性模擬電壓。本發(fā)明具有以前DA電路所達(dá)不到的極低的零位偏移指標(biāo)，極大改善控制電路的性能。該電路的另一個(gè)特點(diǎn)是DA轉(zhuǎn)換的精度完全取決于參考源的精度，比如參考源精度在1mV，DA轉(zhuǎn)換的精度就能達(dá)到1mV，有利于高精度控制。
文檔編號(hào)H03M1/10GK202906876SQ20122055227
公開日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者肖鑒 申請(qǐng)人:西安電子工程研究所