數模轉換輸出電路的製作方法

2023-05-11 14:28:41

專利名稱：數模轉換輸出電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數模轉換輸出電路，尤其是一種能防止輸出失控的數模 轉換輸出電路。
在一些對數模轉換輸出要求比較嚴格的、需要儘量避免輸出信號誤差給控制 後繼電路造成誤動作的領域；特別是在醫療儀器領域數模轉換輸出用於調節儀器 的能量大小，若由於某種原因，造成模擬信號輸出與預先設置不相應，則儀器應 該能自動切斷輸出通道，並且以某種方式告知用戶，儀器有損壞，需請專業人員 進行維修。
背景技術：
常用的數模轉換輸出電路， 一種是由CPU控制數模轉換專用晶片，輸出相應電 壓；另一種是採用PWM技術(PWM (Pulse Width Modulation)脈寬調製，是一種開 關式穩壓電源應用，是利用微處理器的數字輸出來對模擬電路進行控制的一種非常 有效的技術。)，經過電容充電積分穩壓相關電路，輸出相應電壓。有些設備由於 後繼電路是強大的幹擾源，為使主控電路免受幹擾，常採用在CPU電路與數模轉換 電路間加入光耦隔離、在數模轉換電路的輸出電壓與控制對象間加隔離、運放等方 式。這些都是直接型的數模轉換控制方式。
對於輸出電壓與預先設定值有嚴格要求的設備，若數模轉換電路失控或者別的 相關電路失控，再或由於幹擾等因素造成的失控，決不允許輸出，否則可能造成重 大事故。為此，數模轉換輸出的值採用反饋的方式，CPU通過檢測反饋值與預先設定 值是否相等，若處於正常關係，則認為數模轉換輸出電路輸出的電壓正確，否則認 為出錯。此方法能有效的解決數模轉換輸出是否正確的問題，也是常用的方法。有 些受控激勵源是個很大的幹擾源，故在數模轉換電路部分加入了光耦進行了隔離。 整個系統的控制方式如

圖1所示。
上述保護檢測方式，則會帶來很大的問題在CPU電路和數模轉換電路之間傳 輸的是數位訊號，採用光耦隔離比較容易隔離，但是在數模轉換電路和電壓反饋電路之間傳輸的是模擬信號，很難進行隔離，勉強隔離相應的成本也會很高。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、工作穩定的防止輸出 失控的數模轉換輸出電路，通過開機檢査、實時監測數模轉換電路工作狀態，同 時又克服了原有方法的實現複雜，精度低的缺陷。
本實用新型為解決上述技術問題採用如下的技術方案
一種數模轉換輸出電路，包括順序電連接的CPU、第一光耦隔離裝置和第一數 模轉換電路，第一數模轉換電路的輸出端與繼電器電連接，還設置有另一數模轉換 比較電路，該數模轉換比較電路包括順序電連接的第二光耦隔離裝置和第二數模轉 換電路，第二光耦隔離裝置的一端與CPU的輸出端電連接，第二數模轉換電路的輸
出端與對比電路的一輸入端電連接，對比電路的另一輸入端與第一數模轉換電路的
輸出端電連接，對比電路的輸出端與CPU電連接。
在所述的CPU和光耦隔離裝置之間最好還設置有鎖存器，鎖存器的輸出端與第
一光耦隔離裝置和第二光耦隔離裝置輸入端電連接。
該數模轉換輸出電路最好還設置有報警電路，報警電路的輸入端與所述的CPU
電連接。
這樣採用了本實用新型的數模轉換輸出電路，在開機時首先進行自檢，CPU先
設置第一數模轉換電路的輸出電壓高於第二數模轉換電路的輸出電壓，並記錄對比
電路返回的結果；然後設置第一數模轉換電路的輸出電壓低於第二數模轉換電路的 輸出電壓，並記錄對比電路返回的結果。如果兩次返回的結果均正確，則說明第一 數模轉換電路工作正常，可以繼續操作；如果出現有一次結果錯誤，則說明第一數 模轉換電路工作不正常，保持繼電器的控制開關呈關閉狀態。 這時CPU可以控制報警電路發出報警信號。
自檢通過後，系統進入正常工作狀態。CPU打開繼電器的控制開關，並設置第 一數模轉換電路作為主輸出電路，第二數模轉換電路作為比較電路，並設置第一數 模轉換電路的輸出電壓始終高於第二數模轉換電路的輸出電壓。工作中，CPU實時 監測對比電路的輸出狀態， 一旦發生錯誤(即第一數模轉換電路的輸出電壓低於第 二數模轉換電路的輸出電壓)，則關閉繼電器的控制開關，防止對後繼電路造成破壞。
同時可以控制報警電路發出報警信號。
本實用新型提出了一種新的數模轉換輸出電路，即CPU輸出分別控制兩路數模
轉換電路， 一路主要用於控制後繼電路，另一路主要用作比較電路，檢査工作過程 中是否發生錯誤，並在發生錯誤時控制報警電路報警。本實用新型的數模轉換輸出 電路通過簡單巧妙地設置輸出比較電路，從而在工作中能簡捷、精確而穩定地作出 主數模轉換電路是否正常工作的判斷，並給出相應的處理。克服了原有方法的實現 複雜，精度低的缺陷。
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附圖說叨
為讓本實用新型的上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，
以下結合附圖對本
實用新型的具體實施方式
作詳細說明，其中
圖l是現有技術中數模轉換輸出電路的結構示意圖2是本實用新型數模轉換輸出電路的結構示意圖。
圖中
l.CPU 2.鎖存器 3.第一光耦隔離裝置
4.第一數模轉換電路 5.報警電路 6.繼電器
7.後繼電路 8.第二數模轉換電路9.對比電路
IO.第二光耦隔離裝置 30.光耦隔離裝置 40數模轉換電路 50.電壓反饋電路
具體實施方式
附圖2示出了一種數模轉換輸出電路，包括順序電連接的CPU 1、鎖存器2、 第一光耦隔離裝置3和第一數模轉換電路4，第一數模轉換電路4的輸出端與繼電器 6電連接，還設置有另一數模轉換比較電路，該數模轉換比較電路包括順序電連接的 第二光耦隔離裝置10和第二數模轉換電路8，第二光耦隔離裝置10的一端與鎖存器 2的輸出端電連接，第二數模轉換電路8的輸出端與對比電路9的一輸入端電連接， 對比電路9的另一輸入端與第一數模轉換電路4的輸出端電連接，對比電路9的輸 出端與CPU l電連接。該數模轉換輸出電路還設置有報警電路5，報警電路5的輸入端與所述的CPU 1電連接。
這樣本實用新型提供了一種防止數模轉換輸出電路輸出失控的方法
由CPU 1輸出數位訊號，經鎖存器2、第一光耦隔離裝置3輸入第一數模轉換 電路4，由第一數模轉換電路4完成信號的數模轉換，然後將模擬信號輸入繼電器6， 從而控制後繼電路7，
另外設置一路數模轉換比較電路，包括順序電連接的第二光耦隔離裝置10和 第二數模轉換電路8，由第二數模轉換電路8輸出模擬對比輸出信號，
由對比電路9對比處理第一數模轉換電路4的主輸出信號和第二數模轉換電路 8的對比輸出信號，然後輸入CPU 1，
込忤井機叮自尤近仃目極，Lnj i尤議直果一戮悞將俠屯蹐4的頓出屯達尚丁 第二數模轉換電路8的輸出電壓，並記錄對比電路9返回的結果；然後設置第一數 模轉換電路4的輸出電壓低於第二數模轉換電路8的輸出電壓，並記錄對比電路9 返回的結果。如果兩次返回的結果均正確，則說明第一數模轉換電路4工作正常， 可以繼續操作；如果出現有一次結果錯誤，則說明第一數模轉換電路4工作不正常， 這時CPU 1保持繼電器9的控制開關呈關閉狀態，同時控制報警電路5發出報警信 號。
自檢通過後，系統進入正常工作狀態。CPU 1打開繼電器9的控制開關，並設 置第一數模轉換電路4作為主輸出電路，第二數模轉換電路8作為比較電路，並設 置第一數模轉換電路4的輸出電壓始終高於第二數模轉換電路8的輸出電壓。工作 中，CPU1實時監測對比電路9的輸出狀態， 一旦發生錯誤(即第一數模轉換電路4 的輸出電壓低於第二數模轉換電路8的輸出電壓)，則關閉繼電器9的控制開關， 防止對後繼電路7造成破壞，同時控制報警電路發出報警信號。
本實用新型提出了一種新的實現方法和數模轉換輸出電路，即CPU輸出分別控 制兩路數模轉換電路， 一路用於控制後繼電路，另一路用作比較電路，檢査工作過 程中是否發生錯誤；在發生錯誤時，切斷對後繼電路的控制並發出警報。
權利要求1. 一種數模轉換輸出電路，包括順序電連接的CPU、第一光耦隔離裝置和第一數模轉換電路，第一數模轉換電路的輸出端與繼電器電連接，其特徵在於還設置有另一數模轉換比較電路，該數模轉換比較電路包括順序電連接的第二光耦隔離裝置和第二數模轉換電路，第二光耦隔離裝置的一端與CPU的輸出端電連接，第二數模轉換電路的輸出端與對比電路的一輸入端電連接，對比電路的另一輸入端與第一數模轉換電路的輸出端電連接，對比電路的輸出端與CPU電連接。
2. 根據權利要求1所述的數模轉換輸出電路，其特徵在於在所述的CPU和光耦隔離裝置之間還設置有鎖存器，鎖存器的輸出端與第一光耦隔離裝置和第二 光耦隔離裝置輸入端電連接。
3. 根據權利要求i或2所述的數模轉換輸出電路，其特徵在於還設置有報警電路，報警電路的輸入端與所述的CPU電連接。
專利摘要本實用新型公開了一種數模轉換輸出電路，該數模轉換輸出電路，包括順序電連接的CPU、光耦隔離裝置和數模轉換電路，還設置有另一數模轉換比較電路，該比較電路的光耦隔離裝置的一端與CPU的輸出端電連接，該比較電路以及主輸出電路的模轉換電路的輸出端分別與對比電路的輸入端電連接，對比電路的輸出端與CPU電連接。本實用新型的數模轉換輸出電路通過簡單巧妙地設置輸出比較電路，從而能穩定地作出主數模轉換電路是否正常工作的判斷，並給出相應的處理。
文檔編號H03M1/66GK201298840SQ20082015501
公開日2009年8月26日 申請日期2008年11月7日 優先權日2008年11月7日
發明者盧善好, 賈同飛, 黃欣明 申請人:上海奧通雷射技術有限公司