[发明专利]大动态范围数控信号转换输出电路

摘要

本发明属于一种电子线路，特别涉及一种数字量/模拟量转换电路。其技术方案是：一种大动态范围数控信号转换输出电路，包括：数字控制器[1]，A通道[2，3]，B通道[4，5]，放大器[6]。本发明具有极宽的动态范围，可以采用普通DAC器件和PWM控制器实现超过120dB的动态范围，可提高输出控制信号的刷新频率，将控制系统频率响应提高到数千赫兹或数十千赫兹。

主权项

一种大动态范围数控信号转换输出电路，其特征是：它包括：数字控制器[1]，A通道[2，3]，B通道[4，5]，放大器[6]；所述数字控制器[1]输出N位二进制数据，定义其高位的M位为整数部分，其低位的N‑M位为小数部分；所述数字控制器[1]还包括PWM模块A[7]和PWM模块B[8]；当N位二进制数据为正值时，所述PWM模块A[7]输出占空比为1的信号，所述PWM模块B[8]输出占空比与所述N‑M位小数部分成比例的信号；当N位二进制数据为负值时，所述PWM模块A[7]输出占空比与所述N‑M位小数部分成比例的信号，所述PWM模块B[8]输出占空比为1的信号；所述A通道[2，3]包括：A通道M位同步DAC[2]，A通道N‑M位PWM控制器[3]；当所述N位二进制数据为正值时，所述A通道M位同步DAC[2]将所述数字控制器[1]输出所述N位二进制数据的整数部分变换为0～参考电压VREF之间某一幅值的模拟量，所述A通道N‑M位PWM控制器[3]的控制输入端接入所述PWM模块A[7]给出的占空比始终为1的信号，使所述A通道M位同步DAC[2]的输出无变化通过；当所述N位二进制数据为负值时，所述A通道M位同步DAC[2]始终输出1/2M倍参考电压VREF，所述A通道N‑M位PWM控制器[3]的控制输入端接入所述PWM模块A[7]给出的占空比与所述N‑M位小数部分成比例的信号，并输出占空比可变的波形；所述B通道[4，5]包括：B通道M位同步DAC[4]，B通道N‑M位PWM控制器[5]；当所述N位二进制数据为正值时，所述B通道M位同步DAC[4]始终输出1/2M倍参考电压VREF，所述B通道N‑M位PWM控制器[5]的控制输入端接入所述PWM模块B[8]给出的占空比与所述N‑M位小数部分成比例的信号，并输出占空比可变的波形；当所述N位二进制数据为负值时，所述B通道M位同步DAC[4]将所述数字控制器[1]输出所述N位二进制数据的整数部分变换为0～参考电压VREF之间某一幅值的模拟量，所述B通道N‑M位PWM控制器[5]的控制输入端接入所述PWM模块B[8]给出的占空比为1的信号，使所述B通道M位同步DAC[4]的输出无变化通过；所述放大器[6]接入所述A通道N‑M位PWM控制器[3]的输出信号，以及所述B通道N‑M位PWM控制器[5]的输出信号，完成所述M位整数部分和所述N‑M位小数部分的求和，输出与所述N位二进制数据成比例的模拟量。