一種基于pwm的高精度數模轉換電路的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于PWM的高精度數模轉換電路，包括數模隔離電路、整波電路、積分電路和放大電路，所述數模隔離電路、整波電路、積分電路和放大電路依次連接，所述數模隔離電路的輸入端連接PWM數字信號端，用于將PWM數字信號和控制對象所在的模擬電路隔離開；所述整波電路用于確保所述PWM數字信號的邏輯明確；所述積分電路用于將邏輯明確后的PWM數字信號積分為具有波紋的模擬電壓信號；所述放大電路用于放大所述模擬電壓信號。本發明能夠實現高精度的數模轉換控制，降低電子設計成本。
【專利說明】
一種基于PWM的高精度數模轉換電路
技術領域
[0001 ]本發明涉及電路設計技術領域，特別是涉及一種基于PffM的高精度數模轉換電路。
【背景技術】
[0002]設計工業自動化產品時，經常要用到數模轉換器(DAC)，很多單片機內部沒有集成DAC，或者是內部集成的DAC的精度不高、穩定性不好，所以在精度較高的應用中需要外接DAC，精度越高的DAC芯片的單價越高。但是幾乎每一個單片機都可以輸出P麗，如果利用單片機的PWM輸出，經過簡單的變換電路來實現數模轉換，這樣將會大大降低產品設計的成本。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題是提供一種基于PWM的高精度數模轉換電路，能夠實現高精度的數模轉換控制，降低電子設計成本。
[0004]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種基于PWM的高精度數模轉換電路，包括數模隔離電路、整波電路、積分電路和放大電路，所述數模隔離電路、整波電路、積分電路和放大電路依次連接，所述數模隔離電路的輸入端連接PWM數字信號端，用于將PffM數字信號和控制對象所在的模擬電路隔離開;所述整波電路用于確保所述PffM數字信號的邏輯明確;所述積分電路用于將邏輯明確后的PWM數字信號積分為具有波紋的模擬電壓信號;所述放大電路用于放大所述模擬電壓信號。
[0005]所述數模隔離電路采用光耦合隔離器構成。
[0006]所述數模隔離電路的數字端采用的電源與模擬端采用的電源不同。
[0007]所述整波電路為施密特觸發反相器。
[0008]所述積分電路為由電阻和電容構成的兩級RC積分電路。
[0009]所述放大電路采用運算放大器構成。
[0010]有益效果
[0011]由于采用了上述的技術方案，本發明與現有技術相比，具有以下的優點和積極效果:本發明不需要額外的參考電壓產生電路，通過隔離電路使得模擬端的干擾不會影響數字端，本發明僅需要控制單片機輸出的PWM信號的占空比就可控制數模轉換的電壓輸出值，且使用的元器件都是常見的基本元件，電路簡單，設計成本大大降低，且容易實現高精度控制。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的結構框圖；
[0013]圖2是本發明的電路圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0015]本發明的實施方式涉及一種基于PWM的高精度數模轉換電路，如圖1所示，包括數模隔離電路、整波電路、積分電路和放大電路，所述數模隔離電路、整波電路、積分電路和放大電路依次連接。所述數模隔離電路的輸入端連接PWM數字信號端，用于將PWM數字信號和控制對象所在的模擬電路隔離開，從而避免模擬電路中的干擾影響到數字電路;所述整波電路用于確保所述PWM數字信號的邏輯明確，使得低電平明確為0V;所述積分電路用于將邏輯明確后的PWM數字信號積分為波紋很小的模擬電壓信號;所述放大電路用于放大所述模擬電壓信號。
[0016]下面用一個具體的實施例進一步說明本發明。該實施例中數模隔離電路采用光耦合隔離器，整波電路為施密特觸發反相器，積分電路采用由電阻和電容構成的兩級RC積分電路，放大電路采用運算放大器構成的正相放大電壓，輸出電壓范圍為OV至10V。
[0017]如圖2所示，單片機輸出的P麗信號經過光耦合隔離器HCPL-0600到模擬端，其中，數字端和模擬端采用不同的電源，光耦合隔離器的隔離特性實現模擬端和數字端隔離的目的；由于光耦合隔離器導通時沒有辦法完全達到0V，利用74HC14帶有施密特觸發的反相器進行整波，使得到模擬端的P麗信號的最小值明確為VL = OV，最大值明確為VH = AVCC (5V)；經過整波后的PWM信號經過兩級RC積分電路，將PffM波形積分成紋波很小的直流電壓模擬信號;最后利用正相放大器，將積分所得的電壓模擬信號放大到OV至10V。其中，正相放大器可以通過可調電阻器調整放大倍數。
[0018]由此可見，該電路把數字端和模擬端完全隔離開，如果模擬端遇到高壓損壞也不會影響到數字端，且損壞的元件也不是價格較高的元件，因此在降低了電子設計成本的同時能夠實現高精度的數模轉換控制。
[0019]不難發現，本發明不需要額外的參考電壓產生電路，通過隔離電路使得模擬端的干擾不會影響數字端，本發明僅需要控制單片機輸出的PWM信號的占空比就可控制數模轉換的電壓輸出值，且使用的元器件都是常見的基本元件，電路簡單，設計成本大大降低，且容易實現高精度控制。
【主權項】
1.一種基于PWM的高精度數模轉換電路，包括數模隔離電路、整波電路、積分電路和放大電路，其特征在于，所述數模隔離電路、整波電路、積分電路和放大電路依次連接，所述數模隔離電路的輸入端連接PWM數字信號端，用于將PWM數字信號和控制對象所在的模擬電路隔離開;所述整波電路用于確保所述PWM數字信號的邏輯明確;所述積分電路用于將邏輯明確后的PWM數字信號積分為具有波紋的模擬電壓信號;所述放大電路用于放大所述模擬電壓信號。2.根據權利要求1所述的基于PWM的高精度數模轉換電路，其特征在于，所述數模隔離電路采用光耦合隔離器構成。3.根據權利要求1所述的基于PWM的高精度數模轉換電路，其特征在于，所述數模隔離電路的數字端采用的電源與模擬端采用的電源不同。4.根據權利要求1所述的基于HVM的高精度數模轉換電路，其特征在于，所述整波電路為施密特觸發反相器。5.根據權利要求1所述的基于PWM的高精度數模轉換電路，其特征在于，所述積分電路為由電阻和電容構成的兩級RC積分電路。6.根據權利要求1所述的基于PWM的高精度數模轉換電路，其特征在于，所述放大電路采用運算放大器構成。
【文檔編號】H03M1/66GK105978572SQ201610286139
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】廖賜洲
【申請人】寧波帝洲自動化科技有限公司