CN113824444B - 宽温环境下dac输出自适应校准装置 - Google Patents

宽温环境下dac输出自适应校准装置 Download PDF

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Abstract

本发明属于宽温环境下DAC输出电压信号自适应校准技术领域，具体涉及一种宽温环境下DAC输出自适应校准装置。所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置包括：电压输出链路、电压回采链路和温度补偿调度模块；本发明通过对实际输出电压进行回采测量，来检测输出电压数值和目标电压值的误差，利用数值微调配置模块调整DAC输入数值来对输出电压进行调整；同时结合温度传感器，实时测量当前工作环境温度，当温度变化超过设定阈值时，则对输出电压值进行温度补偿，从而抵消温度变化对电压输出的影响。

Description

宽温环境下DAC输出自适应校准装置
技术领域
本发明属于宽温环境下DAC输出电压信号自适应校准技术领域，具体涉及一种宽温环境下DAC输出自适应校准装置。
背景技术
模拟电路由于器件自身的特性，在温度变化时不可避免的存在性能变化，这种性能的变化会直接影响模拟信号的输出质量，降低模拟信号的输出精度。因此，如何在宽温变化情况下，对DAC(数字模拟转换器)输出电压进行有效校准，是目前的关键的技术。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是：针对宽温环境下的DAC输出电压，如何提供一套切实可行的自适应校准装置。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种宽温环境下DAC输出自适应校准装置，所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置包括：电压输出链路、电压回采链路和温度补偿调度模块；
所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置的工作过程包括如下步骤：
步骤1：所述电压输出链路根据输出的电压目标数值，查询预先设定好的电压配置表，得到对应的DAC输入配置码值；
步骤2：所述温度补偿调度模块获取当前的工作温度，如果温度变化超过设定的温度阈值则触发温度补偿功能，通过查询预先设定好的输出链路温度补偿表对电压输出链路的DAC输入配置码值进行温度补偿；
步骤3：经温度补偿后的DAC输入配置码值，输入DAC，经DAC转换后输出实际电压输出数值；
步骤4：所述电压回采链路回采当前DAC实际输出的实际电压输出数值；
步骤5：所述温度补偿调度模块获取当前的工作温度，如果温度变化超过设定的温度阈值则触发温度补偿功能，通过查询预先设定好的回采链路温度补偿表对电压回采链路的实际电压输出数值进行温度补偿；
步骤6：所述电压回采链路根据温度补偿后的实际电压输出数值，查询预先配置好的电压回采表，得到当前电压输出值；
步骤7：所述电压回采链路根据当前电压输出值与输出电压目标数值，进行误差判断，判断是否对DAC输入配置码值进行增益微调；
步骤8：若需要进行增益微调，所述电压回采链路对电压输出链路的DAC输入配置码值进行数值微调配置；然后返回步骤2，直至当前电压输出值达到预期为止。
其中，所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置还包括：温度传感器和温度传感器控制模块；
所述步骤2中，所述温度补偿调度模块通过温度传感器控制模块来控制温度传感器获取当前的工作温度。
其中，所述电压输出链路中包括：DAC电压输出模块；
所述步骤3中，所述DAC电压输出模块输出实际电压输出数值。
其中，所述电压回采链路中包括：电压回采模块；
所述步骤4中，所述电压回采模块回采当前DAC实际输出的实际电压输出数值。
其中，所述电压回采链路中包括：误差判断模块；
所述步骤7中，所述误差判断模块根据当前电压输出值与输出电压目标数值，进行误差判断，判断是否对DAC输入配置码值进行增益微调。
其中，所述电压输出链路中包括：数值微调配置模块；
所述步骤8中，若需要进行增益微调，所述数值微调配置模块对电压输出链路的DAC输入配置码值进行数值微调配置。
其中，所述步骤2中，如果温度变化没有超过设定的温度阈值则不触发温度补偿功能。
其中，所述步骤5中，如果温度变化没有超过设定的温度阈值则不触发温度补偿功能。
其中，所述步骤7中，所述当前电压输出值与输出电压目标数值之间的误差若在一预设阈值范围内，则判断不需要对DAC输入配置码值进行增益微调。
其中，在判断为不需要对DAC输入配置码值进行增益微调时，则该情况下获得当前电压输出值应认为已达到预期。
(三)有益效果
与现有技术相比较，本发明利用温度传感器，根据输出电压信号目标值、实际电压回采数值和当前工作环境温度变化，对输出电压信号进行增益微调和温度自动补偿，提升了宽温环境下输出电压信号的精度。
具体而言，本发明通过对实际输出电压进行回采测量，来检测输出电压数值和目标电压值的误差，利用数值微调配置模块调整DAC输入数值来对输出电压进行调整；同时结合温度传感器，实时测量当前工作环境温度，当温度变化超过设定阈值时，则对输出电压值进行温度补偿，从而抵消温度变化对电压输出的影响。
附图说明
图1是本发明技术方案的原理图。
图2是电压配置表内容示意图。
图3是电压回采表内容示意图。
图4是温度补偿表内容示意图。
图5是本发明技术方案工作流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容、和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
为解决上述技术问题，本发明提供一种宽温环境下DAC输出自适应校准装置，如图1-图5所示，所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置包括：电压输出链路、电压回采链路和温度补偿调度模块；
所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置的工作过程包括如下步骤：
步骤1：所述电压输出链路根据输出的电压目标数值，查询预先设定好的电压配置表，得到对应的DAC输入配置码值；
步骤2：所述温度补偿调度模块获取当前的工作温度，如果温度变化超过设定的温度阈值则触发温度补偿功能，通过查询预先设定好的输出链路温度补偿表对电压输出链路的DAC输入配置码值进行温度补偿；
步骤3：经温度补偿后的DAC输入配置码值，输入DAC，经DAC转换后输出实际电压输出数值；
步骤4：所述电压回采链路回采当前DAC实际输出的实际电压输出数值；
步骤5：所述温度补偿调度模块获取当前的工作温度，如果温度变化超过设定的温度阈值则触发温度补偿功能，通过查询预先设定好的回采链路温度补偿表对电压回采链路的实际电压输出数值进行温度补偿；
步骤6：所述电压回采链路根据温度补偿后的实际电压输出数值，查询预先配置好的电压回采表，得到当前电压输出值；
步骤7：所述电压回采链路根据当前电压输出值与输出电压目标数值，进行误差判断，判断是否对DAC输入配置码值进行增益微调；
步骤8：若需要进行增益微调，所述电压回采链路对电压输出链路的DAC输入配置码值进行数值微调配置；然后返回步骤2，直至当前电压输出值达到预期为止。
其中，所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置还包括：温度传感器和温度传感器控制模块；
所述步骤2中，所述温度补偿调度模块通过温度传感器控制模块来控制温度传感器获取当前的工作温度。
其中，所述电压输出链路中包括：DAC电压输出模块；
所述步骤3中，所述DAC电压输出模块输出实际电压输出数值。
其中，所述电压回采链路中包括：电压回采模块；
所述步骤4中，所述电压回采模块回采当前DAC实际输出的实际电压输出数值。
其中，所述电压回采链路中包括：误差判断模块；
所述步骤7中，所述误差判断模块根据当前电压输出值与输出电压目标数值，进行误差判断，判断是否对DAC输入配置码值进行增益微调。
其中，所述电压输出链路中包括：数值微调配置模块；
所述步骤8中，若需要进行增益微调，所述数值微调配置模块对电压输出链路的DAC输入配置码值进行数值微调配置。
其中，所述步骤2中，如果温度变化没有超过设定的温度阈值则不触发温度补偿功能。
其中，所述步骤5中，如果温度变化没有超过设定的温度阈值则不触发温度补偿功能。
其中，所述步骤7中，所述当前电压输出值与输出电压目标数值之间的误差若在一预设阈值范围内，则判断不需要对DAC输入配置码值进行增益微调。
其中，在判断为不需要对DAC输入配置码值进行增益微调时，则该情况下获得当前电压输出值应认为已达到预期。
此外，本发明还提供一种宽温环境下DAC输出自适应校准方法，如图1-图5所示，所述宽温环境下DAC输出自适应校准方法基于宽温环境下DAC输出自适应校准装置来实施，所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置包括：电压输出链路、电压回采链路和温度补偿调度模块；
所述宽温环境下DAC输出自适应校准方法包括如下步骤：
步骤1：所述电压输出链路根据输出的电压目标数值，查询预先设定好的电压配置表，得到对应的DAC输入配置码值；
步骤2：所述温度补偿调度模块获取当前的工作温度，如果温度变化超过设定的温度阈值则触发温度补偿功能，通过查询预先设定好的输出链路温度补偿表对电压输出链路的DAC输入配置码值进行温度补偿；
步骤3：经温度补偿后的DAC输入配置码值，输入DAC，经DAC转换后输出实际电压输出数值；
步骤4：所述电压回采链路回采当前DAC实际输出的实际电压输出数值；
步骤5：所述温度补偿调度模块获取当前的工作温度，如果温度变化超过设定的温度阈值则触发温度补偿功能，通过查询预先设定好的回采链路温度补偿表对电压回采链路的实际电压输出数值进行温度补偿；
步骤6：所述电压回采链路根据温度补偿后的实际电压输出数值，查询预先配置好的电压回采表，得到当前电压输出值；
步骤7：所述电压回采链路根据当前电压输出值与输出电压目标数值，进行误差判断，判断是否对DAC输入配置码值进行增益微调；
步骤8：若需要进行增益微调，所述电压回采链路对电压输出链路的DAC输入配置码值进行数值微调配置；然后返回步骤2，直至当前电压输出值达到预期为止。
其中，所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置还包括：温度传感器和温度传感器控制模块；
所述步骤2中，所述温度补偿调度模块通过温度传感器控制模块来控制温度传感器获取当前的工作温度。
其中，所述电压输出链路中包括：DAC电压输出模块；
所述步骤3中，所述DAC电压输出模块输出实际电压输出数值。
其中，所述电压回采链路中包括：电压回采模块；
所述步骤4中，所述电压回采模块回采当前DAC实际输出的实际电压输出数值。
其中，所述电压回采链路中包括：误差判断模块；
所述步骤7中，所述误差判断模块根据当前电压输出值与输出电压目标数值，进行误差判断，判断是否对DAC输入配置码值进行增益微调。
其中，所述电压输出链路中包括：数值微调配置模块；
所述步骤8中，若需要进行增益微调，所述数值微调配置模块对电压输出链路的DAC输入配置码值进行数值微调配置。
其中，所述步骤2中，如果温度变化没有超过设定的温度阈值则不触发温度补偿功能。
其中，所述步骤5中，如果温度变化没有超过设定的温度阈值则不触发温度补偿功能。
其中，所述步骤7中，所述当前电压输出值与输出电压目标数值之间的误差若在一预设阈值范围内，则判断不需要对DAC输入配置码值进行增益微调。
其中，在判断为不需要对DAC输入配置码值进行增益微调时，则该情况下获得当前电压输出值应认为已达到预期。
实施例1
本实施例的实施过程如下：
步骤一
系统上电，选择输出电压目标值。
步骤二
使用目标电压查询“电压配置表”得到DAC输入码值。
步骤三
根据回采得到的实际输出电压，判断是否对DAC输入码值进行增益微调，通过增益微调可以使输出电压更接近目标电压值，提高输出精度。
步骤四
如果当前工作环境温度变化超过设定阈值，则启动对DAC输入码值的温度补偿功能；同理也启动对回采值的温度补偿功能。如果温度变化不超过设定阈值，则不启动温度补偿功能。
步骤五
输出最终的DAC配置码值，进而得到输出电压。
步骤六
按照约定的检测周期，判断是否开始下一次温度补偿及配置微调，重复步骤三～步骤五。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种宽温环境下DAC输出自适应校准装置，其特征在于，所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置包括：电压输出链路、电压回采链路和温度补偿调度模块；
所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置的工作过程包括如下步骤：
步骤1：所述电压输出链路根据输出的电压目标数值，查询预先设定好的电压配置表，得到对应的DAC输入配置码值；
步骤2：所述温度补偿调度模块获取当前的工作温度，如果温度变化超过设定的温度阈值则触发温度补偿功能，通过查询预先设定好的输出链路温度补偿表对电压输出链路的DAC输入配置码值进行温度补偿；
步骤3：经温度补偿后的DAC输入配置码值，输入DAC，经DAC转换后输出实际电压输出数值；
步骤4：所述电压回采链路回采当前DAC实际输出的实际电压输出数值；
步骤5：所述温度补偿调度模块获取当前的工作温度，如果温度变化超过设定的温度阈值则触发温度补偿功能，通过查询预先设定好的回采链路温度补偿表对电压回采链路的实际电压输出数值进行温度补偿；
步骤6：所述电压回采链路根据温度补偿后的实际电压输出数值，查询预先配置好的电压回采表，得到当前电压输出值；
步骤7：所述电压回采链路根据当前电压输出值与输出电压目标数值，进行误差判断，判断是否对DAC输入配置码值进行增益微调；
步骤8：若需要进行增益微调，所述电压回采链路对电压输出链路的DAC输入配置码值进行数值微调配置；然后返回步骤2，直至当前电压输出值达到预期为止。
2.如权利要求1所述的宽温环境下DAC输出自适应校准装置，其特征在于，所述宽温环境下DAC输出自适应校准装置还包括：温度传感器和温度传感器控制模块；
所述步骤2中，所述温度补偿调度模块通过温度传感器控制模块来控制温度传感器获取当前的工作温度。
3.如权利要求1所述的宽温环境下DAC输出自适应校准装置，其特征在于，所述电压输出链路中包括：DAC电压输出模块；
所述步骤3中，所述DAC电压输出模块输出实际电压输出数值。
4.如权利要求1所述的宽温环境下DAC输出自适应校准装置，其特征在于，所述电压回采链路中包括：电压回采模块；
所述步骤4中，所述电压回采模块回采当前DAC实际输出的实际电压输出数值。
5.如权利要求1所述的宽温环境下DAC输出自适应校准装置，其特征在于，所述电压回采链路中包括：误差判断模块；
所述步骤7中，所述误差判断模块根据当前电压输出值与输出电压目标数值，进行误差判断，判断是否对DAC输入配置码值进行增益微调。
6.如权利要求1所述的宽温环境下DAC输出自适应校准装置，其特征在于，所述电压输出链路中包括：数值微调配置模块；
所述步骤8中，若需要进行增益微调，所述数值微调配置模块对电压输出链路的DAC输入配置码值进行数值微调配置。
7.如权利要求1所述的宽温环境下DAC输出自适应校准装置，其特征在于，所述步骤2中，如果温度变化没有超过设定的温度阈值则不触发温度补偿功能。
8.如权利要求1所述的宽温环境下DAC输出自适应校准装置，其特征在于，所述步骤5中，如果温度变化没有超过设定的温度阈值则不触发温度补偿功能。
9.如权利要求1所述的宽温环境下DAC输出自适应校准装置，其特征在于，所述步骤7中，所述当前电压输出值与输出电压目标数值之间的误差若在一预设阈值范围内，则判断不需要对DAC输入配置码值进行增益微调。
10.如权利要求9所述的宽温环境下DAC输出自适应校准装置，其特征在于，在判断为不需要对DAC输入配置码值进行增益微调时，则该情况下获得当前电压输出值应认为已达到预期。
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