[发明专利]一种参考电压可变的波形生成电路和方法

说明书

本发明公开了一种参考电压可变的波形生成电路和方法，该电路包括电压基准稳压电路N1，可变电压基准生成电路N2，波形生成电路N3和单片机控制电路N4；电压基准稳压电路N1的输出端与可变电压基准生成电路N2的参考电压输入端相连，所述可变电压基准生成电路N2的输出端与波形生成电路N3的参考电压输入端相连接，所述单片机控制电路N4与可变电压基准生成电路N2的控制信号端、波形生成电路N3的控制信号端均连接。本发明的可变电压基准生成电路N2可根据需要生成波形的幅值而调整可变基准电压V_REFY的值，使数模转换单元U7的参考电压可变，使得无论产生幅值较大的波形还是幅值较小的波形都可保证输出点数的精度最大化。

技术领域

本发明涉及电压生成技术领域，具体涉及一种参考电压可变的波形生成电路和方法。

背景技术

在很多分析测试仪器系统或电控系统中，需要对被测对象施加连续的电压。例如电化学分析仪器系统中，针对不同的被测体系和检测方法，往往需要对电极施加三角波、正弦波、线性扫描、阶梯波形、电压阶跃、任意波形等多种电压波形，施加电压幅度从几个毫伏到几伏，施加波形的周期从微秒级到几千秒不等。

目前的任意波形产生方法通常是利用D/A转换器来实现的，即将离散的数字量转换为连续变化的模拟量。而在一般的应用中D/A转换器的参考电压通常是固定的，其专门的电压基准稳压电路提供，这使得D/A转换器的最小步长也为固定值，因此会造成在宽电压范围的波形生成应用中产生较小幅度波形时输出点数会减少，产生波形的精度下降等后果。如图1所示为固定参考电压D/A波形生成电路。如果采用多路稳压电路提供不同的电压参考会导致电路结构复杂化，电路体积增大，成本增加。。

因此，行业内急需研发一种精度高，电路简单的参考电压可变的波形生成电路或者装置。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种参考电压可变的波形生成电路和方法。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种参考电压可变的波形生成电路，包括：电压基准稳压电路N1，可变电压基准生成电路N2，波形生成电路N3和单片机控制电路N4；所述电压基准稳压电路N1的输出端与可变电压基准生成电路N2的参考电压输入端相连，所述可变电压基准生成电路N2的输出端与波形生成电路N3的参考电压输入端相连接，所述单片机控制电路N4与可变电压基准生成电路N2的控制信号端、波形生成电路N3的控制信号端均连接。

优选地，所述电压基准稳压电路N1为固定输出基准电压源，固定输出基准电压源的型号为ADR01，所述电压基准稳压电路N1的电源输入端VCC和外部电源连接，所述电压基准稳压电路N1的输出端V_REF与可变电压基准生成电路N2的参考电压输入端相连，所述电压基准稳压电路N1的输出端V_REF还通过电容C1连接至地。

优选地，外部电源包括12V直流电源和电容，直流电源输出的12V电压经电容滤波成10V电压输入至电压基准稳压电路N1的电源输入端VCC。

优选地，所述可变电压基准生成电路N2包括电压缓冲放大器U2、电压缓冲放大器U3和数模转换器U4；所述数模转换器U4的反馈电阻端R_FBX通过第一电阻R1和电压缓冲放大器U3的反向输入端连接，电压缓冲放大器U3的同向输入端连接至地，所述数模转换器U4的漏电流输出端和电压缓冲放大器U2的反向输入端连接，电压缓冲放大器U2的同向输入端连接至地，电压缓冲放大器U2的输出端通过第一电阻R1和电压缓冲放大器U3的反向输入端连接，电压缓冲放大器U3的反向输入端通过第一电阻R2和电压缓冲放大器U3的输出端V_REFY连接，所述数模转换器U4的主输出从输入端MISO、同步时钟端SCK、片选脚CS、读数据控制信号端RS均和单片机控制电路N4连接。