CN202150837U - 一种高性能数字化增益微调电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高性能数字化增益微调电路。封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片的模拟信号端口与模拟运算放大器连接，封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片的数据端口经IO转IIC电路后与微处理器相连，封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片的命令端口与微处理器相连。本实用新型增益微调电路的增益分辨率可达14位；高度一致性的R-2R梯形电阻网络，使得增益微调电路具有高线性度；增益微调电路中的R-2R梯形电阻网络的布线布局固定，使得增益微调电路具有相同的电路分布参数；该增益微调电路的数据命令端口设置电路，能够灵活的与各种数字电路结合，实现增益微调电路的数字化应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种增益微调电路，尤其是涉及一种高性能数字化增益微调电路。
背景技术
在传统的基于分立电阻的增益微调电路中，由于电阻精度、材料、温度特性、封装等离散性，以及实际电路中器件布局、应用环境的不确定性等因素的影响，难以满足对增益微调电路高分辨率、高线性度、高精度要求，同时也难以适应产品数字化的趋势。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种高性能的数字化增益微调电路，能够满足增益控制电路中高分辨率、高线性度、高精度及数字化的要求。
本实用新型采用的技术方案是：
一种高性能数字化增益微调电路，包括封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片、模拟运算放大器、IO转IIC电路及微处理器；封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片的模拟信号端口与模拟运算放大器连接，封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片的数据端口经IO转IIC电路后与微处理器相连，封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片的命令端口与微处理器相连。
所述的数字/模拟转换芯片，包括封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片，所述的数字/模拟转换芯片的模拟信号端口包括电阻网络输入端VREF，电阻网络输出端Iout、AGND，及电阻网络反馈端RFB。
所述的模拟运算放大器的反相输入端与所述的数字/模拟转换芯片的电阻网络输出端Iout相连；模拟运算放大器的同相输入端与所述的数字/模拟转换芯片的电阻网络输出端AGND相连，并连接至高性能增益微调电路的共地端；模拟运算放大器的输出端与所述的数字/模拟转换芯片的电阻网络反馈端RFB相连。
所述的数字/模拟转换芯片的14位数据端口与IO转IIC芯片的低14位连接；所述的IO转IIC芯片的IIC端口与微处理器的IIC总线连接；所述的数字/模拟转换芯片的命令端口与微处理器的3个IO端口连接。
本实用新型与背景技术相比，具有的有益效果是：
1.增益微调电路的增益分辨率可达14位；
2.高度一致性的R-2R梯形电阻网络，使得增益微调电路具有高线性度；
3.增益微调电路中的R-2R梯形电阻网络的布线布局固定，使得增益微调电路具有相同的电路分布参数。
4.该增益微调电路的数据命令端口设置电路，能够灵活的与各种数字电路结合，实现增益微调电路的数字化应用。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图。
图2是高性能增益微调电路的电路原理图。
图3是微处理器的电路原理图。
图中：1、封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片，2、模拟运算放大器，3、IO转IIC电路，4、微处理器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，本实用新型的结构框图。它包括封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片1、模拟运算放大器2、IO转IIC电路3及微处理器4；封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片1的模拟信号端口与模拟运算放大器2连接，封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片1的数据端口经IO转IIC电路3后与微处理器4相连，封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片1的命令端口与微处理器4相连。
如图2所示，封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片1：采用AD7538芯片；模拟运算放大器2：采用OP275芯片；IO转IIC电路3：采用PCF8575芯片。模拟输入信号与数字/模拟转换芯片1的VREF端连接。模拟运算放大器2的反相输入端与数字/模拟转换芯片1的Iout端连接；模拟运算放大器2同相输入端与数字/模拟转换芯片1的AGND端连接，并连接至高性能增益微调电路的共地端；模拟运算放大器2的输出端与数字/模拟转换芯片1的RFB端连接。模拟转换芯片1的14位数据端口D0～D13与IO转IIC电路3中16位IO的低14位连接。IO转IIC电路3的SDA、SCL与微处理器4的IIC总线连接。数字/模拟转换芯片1的上拉管脚LDAC、WR、CS与微处理器4的3个IO连接。数字/模拟转换芯片1的正电源管脚由+12V供电，负电压管脚通过电阻网络连接至-12V分压。IO转IIC电路3由+3.3电源供电。
如图3所示，微处理器4：采用MSP430F149芯片。微处理器MSP430F1494采用4MHz晶振工作，其电源电压为3.3V。
下面对本实用新型的具体工作过程说明：
1.增益值转换。系统上电后，MSP430F149通过IIC总线，将14位分辨率的增益数据写入PCF8575芯片。PCF8575芯片将IIC总线数据转换为D0～D13的14位数据编码。
2.高分辨率增益写入数字/模拟转换芯片。在数字/模拟转换芯片AD7538的D0～D13端口稳定情况下：MSP430F149拉低CS管脚选中AD7538芯片后，MSP430F149顺序拉低WR、LDAC管脚将稳定的14位数据写入AD7538芯片。在14位数据写入AD7538后，AD7538的输入端VREF、反馈端RFB与高性能增益微调电路共地端的阻值被固定。
3.模拟信号增益微调。在AD7538的输入端VREF、反馈端RFB与共地端的阻值固定后。模拟信号的变化过程是Vout=-Vin（Rin/Rfb）即Vout=-Vin（N/16384），其中N为D13…D0对应的二进制序列。模拟信号可实现高分辨率、高线性度、高精度14位增益微调。
Claims (4)
1.一种高性能数字化增益微调电路，其特征在于：包括封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片（1）、模拟运算放大器（2）、IO转IIC电路（3）及微处理器（4）；封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片（1）的模拟信号端口与模拟运算放大器（2）连接，封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片（1）的数据端口经IO转IIC电路（3）后与微处理器（4）相连，封装了R-2R梯形电阻网络的数字/模拟转换芯片（1）的命令端口与微处理器（4）相连。
2.根据权利要求1所述的一种高性能数字化增益微调电路，其特征在于：所述的数字/模拟转换芯片（1），包括封装了R-2R电阻网络的数字/模拟转换芯片，所述的数字/模拟转换芯片的模拟信号端口包括电阻网络输入端VREF，电阻网络输出端Iout、AGND，及电阻网络反馈端RFB。
3.根据权利要求1所述的一种高性能数字化增益微调电路，其特征在于：所述的模拟运算放大器（2）的反相输入端与所述的数字/模拟转换芯片（1）的电阻网络输出端Iout相连；模拟运算放大器（2）的同相输入端与所述的数字/模拟转换芯片（1）的电阻网络输出端AGND相连，并连接至高性能增益微调电路的共地端；模拟运算放大器（2）的输出端与所述的数字/模拟转换芯片（1）的电阻网络反馈端RFB相连。
4.根据权利要求1所述的一种高性能数字化增益微调电路，其特征在于：所述的数字/模拟转换芯片（1）的14位数据端口与IO转IIC电路（3）的低14位连接；所述的IO转IIC电路（3）的IIC端口与微处理器（4）的IIC总线连接；所述的数字/模拟转换芯片（1）的命令端口与微处理器（4）的3个IO端口连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103116378A (zh) * | 2013-01-11 | 2013-05-22 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种可变电阻模拟电路 |
| CN106873473A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-06-20 | 深圳市柯雷科技开发有限公司 | 一种连续可调整的智能调零电路 |
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2011
- 2011-07-25 CN CN201120264054U patent/CN202150837U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN103116378B (zh) * | 2013-01-11 | 2014-12-10 | 北京经纬恒润科技有限公司 | 一种可变电阻模拟电路 |
| CN106873473A (zh) * | 2017-04-06 | 2017-06-20 | 深圳市柯雷科技开发有限公司 | 一种连续可调整的智能调零电路 |
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