一種可編程的單DAC多路基準輸出電路的製作方法

2023-04-24 09:35:16

本發明屬於電路領域，具體涉及一種可編程的單dac多路基準輸出電路。

背景技術：

在電子系統中需要大量的不同幅度的電壓作為a/d轉換、比較器等部件的基準，電壓的精確度決定著系統的精度。

現有的多路基準輸出大多採用多片的dac(數字模擬轉換器)分別輸出，其主要的缺點是：需要的基準輸出的路數同需要的dac器件的數目是一致的，使得板子面積變大，成本變高。

技術實現要素：

發明目的：本發明針對上述現有技術存在的問題做出改進，即本發明公開了一種可編程的單dac多路基準輸出電路，其共享同一個dac，解決基準輸出多路需要多個dac的問題。

技術方案：一種可編程的單dac多路基準輸出電路，包括：

控制單元，用於解析來自其他處理器或者上位機的命令或者設置dac輸出，選擇接通模擬開關的通道；

可編程dac，其輸入端與所述控制單元的輸出端相連，用於輸出一個基準的電壓，將該基準電壓分配給後端的模擬開關；

多路模擬開關，其輸入端分別與所述控制單元的輸出端、所述可編程dac的輸出端相連，用於將來自可編程dac的輸出信號分配至後端的通道；

多個濾波模塊，其輸出端與所述多路模擬開關的輸入端相連，用於對輸入信號的信號進行低通濾波處理後輸出。

進一步地，所述控制單元是控制器或fpga。

進一步地，所述濾波模塊包括電阻、電容和電壓跟隨器，

所述多路模擬開關的輸出端與所述電阻的輸入點相連，

所述電阻的輸出端與所述電壓跟隨器的輸入端相連，

所述電容的一端接地，所述電容的另一端分別與所述電阻、所述電壓跟隨器相連。

進一步地，所述濾波模塊包括電阻、電容和同相輸入的運算放大器，

所述多路模擬開關的輸出端與所述電阻的輸入點相連，

所述電阻的輸出端與所述同相輸入的運算放大器的輸入端相連，

所述電容的一端接地，所述電容的另一端分別與所述電阻、所述同相輸入的運算放大器相連。

其他處理器或者上位機與控制單元通過串口、乙太網、spi、iic、usb中的一種通信協議進行信號傳輸。

有益效果：本發明公開的一種可編程的單dac多路基準輸出電路具有以下有益效果：

1、減少板子上器件的數量，減小板子面積；

2、節約成本。

附圖說明

圖1為本發明公開的一種可編程的單dac多路基準輸出電路的結構示意框圖。

具體實施方式：

下面對本發明的具體實施方式詳細說明。

具體實施例1

如圖1所示，一種可編程的單dac多路基準輸出電路，包括：

控制單元，用於解析來自其他處理器或者上位機的命令或者設置dac輸出，選擇接通模擬開關的通道；

可編程dac，其輸入端與控制單元的輸出端相連，用於輸出一個基準的電壓，將該基準電壓分配給後端的模擬開關；

多路模擬開關，其輸入端分別與控制單元的輸出端、可編程dac的輸出端相連，用於將來自可編程dac的輸出信號分配至後端的通道；

多個濾波模塊，其輸出端與多路模擬開關的輸入端相連，用於對輸入信號的信號進行低通濾波處理後輸出。

進一步地，控制單元是控制器。

進一步地，濾波模塊包括電阻、電容和電壓跟隨器，

多路模擬開關的輸出端與電阻的輸入點相連，

電阻的輸出端與電壓跟隨器的輸入端相連，

電容的一端接地，電容的另一端分別與電阻、電壓跟隨器相連。

進一步地，濾波模塊包括電阻、電容和同相輸入的運算放大器，

多路模擬開關的輸出端與電阻的輸入點相連，

電阻的輸出端與同相輸入的運算放大器的輸入端相連，

電容的一端接地，電容的另一端分別與電阻、同相輸入的運算放大器相連。

其他處理器或者上位機與控制單元通過串口通信協議進行信號傳輸。

控制單元的輸入來自上位機或者是其他的控制器，控制單元通過解析輸入命令，產生輸出信號clk、data、addr，其中：

clk、data連接至可編程dac模塊，通過clk、data引腳，控制器模塊可實現控制可編程dac模塊的輸出dacout；

addr信號連接至多路模擬開關，用於選擇將dac模塊的輸出dacout分配至多路模擬開關的輸出o1、on，r1和c1(以及rn和cn)實現對o1(on)的低通濾波處理，最終的輸出信號通過電壓跟隨器1(電壓跟隨器n)輸出成signal1(signaln)

在控制單元完成對來自上位機或其他控制器的命令解析後，針對不同的通道對可編程dac產生不同的dacout，通過設置相應的addr信號，動態快速切換多路模擬開關，使得dacout可分配至不同的輸出基準通道，從而實現單dac多路基準信號輸出的目的。

具體實施例2

與具體實施例1大致相同，區別僅僅在於：

控制單元是fpga；

其他處理器或者上位機與控制單元通過乙太網通信協議進行信號傳輸。

具體實施例3

與具體實施例1大致相同，區別僅僅在於：

其他處理器或者上位機與控制單元通過spi通信協議進行信號傳輸。

具體實施例4

與具體實施例1大致相同，區別僅僅在於：

其他處理器或者上位機與控制單元通過iic通信協議進行信號傳輸。

具體實施例5

與具體實施例1大致相同，區別僅僅在於：

其他處理器或者上位機與控制單元通過usb通信協議進行信號傳輸。

上面對本發明的實施方式做了詳細說明。但是本發明並不限於上述實施方式，在所屬技術領域普通技術人員所具備的知識範圍內，還可以在不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。