[发明专利]模数转换器

说明书

本发明公开了一种模数转换器。本发明一种模数转换器，包括：由硬件加法器和比例放大器；所述硬件加法器包括两个DAC芯片；数字信号经过所述DAC芯片被转化成电流信号，所述电流信号被引入外接一个线性运算放大器后被转换成相应的模拟电压信号，所述模拟电压信号经过比例放大器后被转化成实际控制需要的电压；所述比例放大器针对硬件加法器产生的电压进行比例放大以达到实际控制需要的电压。有益效果：1.在一定程度上降低了系统噪声，提高了测量的有效位数，将DAC有效位数提高到实际上的32位；2.新的32位高分辨率的DAC在PCB板的布线方面相对容易。

技术领域

本发明涉及电子领域，具体涉及一种模数转换器。

背景技术

在数字系统中，存储和传输信号都是以数字的方式进行的。当数字系统与外界模拟设备进行信息交换时，需要数字模拟转换器(DAC)将数字信号转换成模拟信号，这样能够使数字系统与外界模拟系统进行很好的对接。DAC是计算机系统中不可缺少的接口电路，DAC主要的功能是将数字量的离散信号转换成以标准量为基准的模拟量。DAC在通信、图像处理、仪器仪表以及自动化等领域得到广泛的应用。

传统技术存在以下技术问题：

在一些高精度要求的设计场合中，需要采用32位或以上位数的DAC转换器。传统的32位DAC芯片精度差，噪声较大，有效位数很难达到32位。大多数的32位DAC常用于音频领域，存在一定的局限性，在实际电路设计中很不常用。在PCB布线方面，传统的32位DAC引脚很多，需要外接的输入也比较多，在噪声的处理方面的要求比较高，导致整体布线比较复杂。针对传统32位DAC存在的问题，本发明设计了一种采用16位DAC实现32位高分辨DAC的方案。新的32位高分辨率的DAC在PCB板的布线方面相对容易，降低了系统噪声，提高了测量的有效位数，通用于大多数的电子电路的设计中。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种模数转换器，新的DAC的精度是可以根据实际需要进行调节的；可适用于大多数设计电路的需要，即通用性得到了提高，并不仅仅适用于音频领域。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种模数转换器，包括：由硬件加法器和比例放大器；

所述硬件加法器包括两个DAC芯片；数字信号经过所述DAC芯片被转化成电流信号，所述电流信号被引入外接一个线性运算放大器后被转换成相应的模拟电压信号，所述模拟电压信号经过比例放大器后被转化成实际控制需要的电压；所述比例放大器针对硬件加法器产生的电压进行比例放大以达到实际控制需要的电压。

在其中一个实施例中，所述硬件加法器包括第一DAC芯片、第一运算放大器、第二DAC芯片和第二运算放大器；VCC、VSS分别给所述第一运算放大器提供正负电压；所述第一运算放大器将第一DAC芯片输出的电流信号转换成电压信号；第一滤波电容一端接在所述第一运算放大器的反相输入端，另一端接在所述第一DAC芯片的反馈电阻引脚以及运算放大器的输出端；所述第一运算放大器的正相输入端直接接地，所述第一运算放大器的输出电压为V₁；

VCC、VSS分别给所述第二运算放大器提供正负电压；所述第二运算放大器将第二DAC芯片输出的电流信号转换成电压信号；第三滤波电容一端接在所述第二运算放大器的反相输入端，另一端接在所述第二DAC芯片的反馈电阻引脚以及所述第二运算放大器的输出端；所述第二运算放大器的正相输入端直接接地，所述第二运算放大器的输出电压为V₃；V₂为外接电压端，经过R2和C2构成的滤波电路输出电压为V′，流经此路的电流为所述第一DAC芯片输出的电压V₁经过第一负载电阻汇聚到电压为V′点的电流为上面的DAC输出的电压为V₃经过第三负载电阻汇聚到电压为V′点的电流为V′点直接接到所述比例放大器的反相输入端。