CN110868219A - 一种数模转换器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数模转换器及其使用方法，属于电路设计技术领域。本发明的数模转换器，包括晶振、时钟芯片、数模转换模块、前级滤波器、差分放大器、运算放大器、后级滤波器和输出端子，晶振与时钟芯片相连接，数模转换模块与时钟芯片、前级滤波器相连接，前级滤波器与差分放大器相连接，运算放大器与差分放大器、后级滤波器相连接，后级滤波器连接输出端子。该发明的数模转换器利用差分输入信号和多级滤波使模拟输出信号频率更加稳定，具有很好的推广应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及电路设计技术领域，具体提供一种数模转换器及其使用方法。
背景技术
数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。
DAC主要由数字寄存器、模拟电子开关、位权网络、求和运算放大器和基准电压源(或恒流源)组成。用存于数字寄存器的数字量的各位数码，分别控制对应位的模拟电子开关，使数码为1的位在位权网络上产生与其位权成正比的电流值，再由运算放大器对各电流值求和，并转换成电压值。
数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的位权。为了将数字量转换成模拟量，必须将每1位的代码按其位权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数字—模拟转换。
发明内容
本发明的技术任务是针对上述存在的问题，提供一种利用差分输入信号和多级滤波使模拟输出信号频率更加稳定的数模转换器。
本发明进一步的技术任务是提供一种数模转换器的使用方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种数模转换器，包括晶振、时钟芯片、数模转换模块、前级滤波器、差分放大器、运算放大器、后级滤波器和输出端子，晶振与时钟芯片相连接，数模转换模块与时钟芯片、前级滤波器相连接，前级滤波器与差分放大器相连接，运算放大器与差分放大器、后级滤波器相连接，后级滤波器连接输出端子。
该数模转换器在工作工程中，晶振和时钟芯片组成时钟电路，为整个数模转换系统提供时钟信号。差分数字信号输入数模转换模块转换为差分模拟信号输出。分模拟信号经两级前置滤波器滤波后进入差分放大器。差分放大器将信号放大后输入运算放大器转换为单端模拟信号。单端模拟信号经过后级滤波器滤波后输出至输出端子。本发明的数模转换器利用差分输入信号和多级滤波使模拟输出信号频率更加稳定。
作为优选，所述前级滤波器包括两个前级滤波器1和两个前级滤波器2，两个前级滤波器1前端分别与数模转换模块相连接，两个前级滤波器1后端分别与两个前级滤波器2前端相连接，两个前级滤波器2后端分别与差分放大器相连接。
作为优选，所述晶振与时钟芯片组成时钟电路，为数模转换器提供时钟信号。
作为优选，所述数模转换模块采用差分信号输入，差分信号进入数模转换模块转换为差分模拟信号输入前级滤波器1和前级滤波器2，其中前级滤波器1的滤波范围大于前级滤波器2的滤波范围。
作为优选，前级滤波器将差分模拟信号处理后进入差分放大器，经差分放大器后的信号进入运算放大器，由差分信号转换为单端模拟信号。
作为优选，后级滤波器接收单端模拟信号后输出值输出端子，其中后级滤波器的滤波范围与前级滤波器2的滤波范围相同。
一种数模转换器的使用方法，晶振和时钟芯片组成时钟电路，提供时钟信号，差分数字信号输入数模转换模块转换为差分模拟信号输出，差分模拟信号经前级滤波器滤波后进入差分放大器，差分放大器将信号放大后输入运算放大器转换为单端模拟信号，单端模拟信号经后级滤波器滤波后输出值输出端子。
所述数模转换器包括晶振、时钟芯片、数模转换模块、前级滤波器、差分放大器、运算放大器、后级滤波器和输出端子，晶振与时钟芯片相连接，数模转换模块与时钟芯片、前级滤波器相连接，前级滤波器与差分放大器相连接，运算放大器与差分放大器、后级滤波器相连接，后级滤波器连接输出端子。
作为优选，所述前级滤波器包括两个前级滤波器1和两个前级滤波器2，其中，前级滤波器1的滤波范围大于前级滤波器2的滤波范围，差分模拟信号先后经前级滤波器1、前级滤波器2滤波后进入差分放大器。
作为优选，差分放大器将信号放大后输入运算放大器转换为单端模拟信号，单端模拟信号经后级滤波器滤波后输出值输出端子，其中级滤波器的滤波范围与前级滤波器2的滤波范围相同。
与现有技术相比，本发明的数模转换器具有以下突出的有益效果：所述数模转换器利用差分输入信号和多级滤波使模拟输出信号频率更加稳定，具有良好的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明所述数模转换器的拓扑图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例，对本发明的数模转换器及其使用方法作进一步详细说明。
实施例1
如图1所示，本发明的数模转换器，包括晶振、时钟芯片、数模转换模块、前级滤波器、差分放大器、运算放大器、后级滤波器和输出端子。
晶振与时钟芯片相连接，数模转换模块与时钟芯片、前级滤波器相连接，前级滤波器与差分放大器相连接，运算放大器与差分放大器、后级滤波器相连接，后级滤波器连接输出端子。其中晶振与时钟芯片组成时钟电路，为数模转换器提供时钟信号。
其中前级滤波器包括两个前级滤波器1和两个前级滤波器2，两个前级滤波器1前端分别与数模转换模块相连接，两个前级滤波器1后端分别与两个前级滤波器2前端相连接，两个前级滤波器2后端分别与差分放大器相连接。
数模转换模块采用差分信号输入，差分信号进入数模转换模块转换为差分模拟信号输入前级滤波器1和前级滤波器2，其中前级滤波器1的滤波范围大于前级滤波器2的滤波范围。
前级滤波器将差分模拟信号处理后进入差分放大器，经差分放大器后的信号进入运算放大器，由差分信号转换为单端模拟信号。
后级滤波器接收单端模拟信号后输出值输出端子，其中后级滤波器的滤波范围与前级滤波器2的滤波范围相同。
该数模转换器在工作工程中，晶振和时钟芯片组成时钟电路，为整个数模转换系统提供时钟信号。差分数字信号输入数模转换模块转换为差分模拟信号输出。分模拟信号经两级前置滤波器滤波后进入差分放大器。差分放大器将信号放大后输入运算放大器转换为单端模拟信号。单端模拟信号经过后级滤波器滤波后输出至输出端子。本发明的数模转换器利用差分输入信号和多级滤波使模拟输出信号频率更加稳定。
实施例2
本发明的数模转换器的使用方法，晶振和时钟芯片组成时钟电路，提供时钟信号，差分数字信号输入数模转换模块转换为差分模拟信号输出，差分模拟信号经前级滤波器滤波后进入差分放大器，差分放大器将信号放大后输入运算放大器转换为单端模拟信号，单端模拟信号经后级滤波器滤波后输出值输出端子。此实施例中数模转换器包括晶振、时钟芯片、数模转换模块、前级滤波器、差分放大器、运算放大器、后级滤波器和输出端子，晶振与时钟芯片相连接，数模转换模块与时钟芯片、前级滤波器相连接，前级滤波器与差分放大器相连接，运算放大器与差分放大器、后级滤波器相连接，后级滤波器连接输出端子。
前级滤波器包括两个前级滤波器1和两个前级滤波器2，其中，前级滤波器1的滤波范围大于前级滤波器2的滤波范围，差分模拟信号先后经前级滤波器1、前级滤波器2滤波后进入差分放大器。
差分放大器将信号放大后输入运算放大器转换为单端模拟信号，单端模拟信号经后级滤波器滤波后输出值输出端子，其中级滤波器的滤波范围与前级滤波器2的滤波范围相同。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种数模转换器，其特征在于：包括晶振、时钟芯片、数模转换模块、前级滤波器、差分放大器、运算放大器、后级滤波器和输出端子，晶振与时钟芯片相连接，数模转换模块与时钟芯片、前级滤波器相连接，前级滤波器与差分放大器相连接，运算放大器与差分放大器、后级滤波器相连接，后级滤波器连接输出端子。
2.根据权利要求1所述的数模转换器，其特征在于：所述前级滤波器包括两个前级滤波器1和两个前级滤波器2，两个前级滤波器1前端分别与数模转换模块相连接，两个前级滤波器1后端分别与两个前级滤波器2前端相连接，两个前级滤波器2后端分别与差分放大器相连接。
3.根据权利要求2所述的数模转换器，其特征在于：所述晶振与时钟芯片组成时钟电路，为数模转换器提供时钟信号。
4.根据权利要求3所述的数模转换器，其特征在于：所述数模转换模块采用差分信号输入，差分信号进入数模转换模块转换为差分模拟信号输入前级滤波器1和前级滤波器2，其中前级滤波器1的滤波范围大于前级滤波器2的滤波范围。
5.根据权利要求4所述的数模转换器，其特征在于：前级滤波器将差分模拟信号处理后进入差分放大器，经差分放大器后的信号进入运算放大器，由差分信号转换为单端模拟信号。
6.根据权利要求5所述的数模转换器，其特征在于：后级滤波器接收单端模拟信号后输出值输出端子，其中后级滤波器的滤波范围与前级滤波器2的滤波范围相同。
7.一种数模转换器的使用方法，其特征在于：晶振和时钟芯片组成时钟电路，提供时钟信号，差分数字信号输入数模转换模块转换为差分模拟信号输出，差分模拟信号经前级滤波器滤波后进入差分放大器，差分放大器将信号放大后输入运算放大器转换为单端模拟信号，单端模拟信号经后级滤波器滤波后输出值输出端子。
8.根据权利要求7所述的数模转换器的使用方法，其特征在于：所述前级滤波器包括两个前级滤波器1和两个前级滤波器2，其中，前级滤波器1的滤波范围大于前级滤波器2的滤波范围，差分模拟信号先后经前级滤波器1、前级滤波器2滤波后进入差分放大器。
9.根据权利要求8所述的数模转换器的使用方法，其特征在于：差分放大器将信号放大后输入运算放大器转换为单端模拟信号，单端模拟信号经后级滤波器滤波后输出值输出端子，其中级滤波器的滤波范围与前级滤波器2的滤波范围相同。
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