CN207339809U - 一种pwm波转模拟信号电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PWM波转模拟信号电路，包括第一运算放大电路、第二运算放大电路和用于校准信号的单片机，所述第一运算放大电路的输出端连接在第二运算放大电路的输入端，所述第一运算放大电路的输入端连接用于输入PWM信号的输入端口，所述第二运算放大电路的输出端连接用于输出模拟信号的输出端口，所述单片机连接在第一运算放大电路的输出端。其驱动能力强、输出信号准确性高，而且成本低、电路板的占用空间小，使得电路板变得简洁，大大提高了性价比。
Description
技术领域
本实用新型涉及模拟信号输出领域，尤其涉及一种通过匹配电阻、电容及运算放大器参数的PWM波转模拟信号电路。
背景技术
目前，在PWM波转模拟信号的技术中是将输入的PWM信号，利用DAC芯片转换以及大串的放大器电路来增强驱动能力，最后输出模拟信号，而一般市面上的DAC转换芯片的价格较高，这种转换方法会增加投入成本；而且需要用到多个运算放大器，占用的电路板空间大。因此，对于一般精度要求不是太高的电路中，性价比不高。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种PWM波转模拟信号电路，其驱动能力强、输出信号准确性相对较高，而且成本低、电路板的占用空间小，使得电路板变得简洁，大大提高了性价比。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种PWM波转模拟信号电路，包括第一运算放大电路、第二运算放大电路和用于校准信号的单片机，所述第一运算放大电路的输出端连接在第二运算放大电路的输入端，所述第一运算放大电路的输入端连接用于输入PWM信号的输入端口，所述第二运算放大电路的输出端连接用于输出模拟信号的输出端口，所述单片机连接在第一运算放大电路的输出端。
作为优选的，所述第一运算放大电路包括第一运算放大器和第三十五电阻，所述输入端口与第一运算放大器的正向输入端连接，所述第三十五电阻连接在第一运算放大器的输出端和反向输入端之间。
作为优选的，所述第二运算放大电路包括第二运算放大器和第三十六电阻，所述第一运算放大器的输出端连接在第二运算放大器的正向输入端，所述第二运算放大器外接驱动电源，所述驱动电源和接地之间连接有第四十一电容器,所述第三十六电阻连接在第二运算放大器的输出端和反向输入端之间,所述第二运算放大器的输出端连接输出端口。
作为优选的，所述第一运算放大器的正向输入端和输入端口之间连接有滤波电路，所述滤波电路包括串联在第一运算放大器正向输入端和输入端口之间的第三十七电阻、连接在第一运算放大器正向输入端和第三十七电阻的接点与接地之间的第三十九电容器以及和第三十九电容器并联的第四十电容器。
作为优选的，所述单片机和第二运算放大器之间连接有第三十八电阻。
作为优选的，所述第一运算放大器和第二运算放大器的型号均为OPA2350UA/2K5。
作为优选的，所述第三十五电阻、第三十六电阻、第三十七电阻和第三十八电阻的阻值均为1000Ω；所述第三十九电容器、第四十电容器和第四十一电容器的电容分别为1uF、10uF和100nF，所述第三十九电容器、第四十电容器和第四十一电容器的耐压等级均为16V，电阻和电容相互配合。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过运算放大器的放大及跟随，大大提高了输出端的驱动能力。
2、本实用新型使用单片机接收反馈信号并进行校准，单片机通过调整输入信号占空比来调整信号强度，保证信号的准确性。
3、本实用新型通过合理的匹配电阻、电容及运算放大器来代替DAC芯片，降低了成本及电路板的空间占用，使得电路板变得简洁，性价比高。
附图说明
为了更清楚的说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的电路原理示意图；
图2为本实用新型的电路示意图。
其中，1-输入端口，2-滤波电路，3-第一运算放大电路，4-单片机，5-第二运算放大电路，6-输出端口。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例
参照图1和图2所示，本实施例中公开了一种PWM波转模拟信号电路，包括：
输入端口1：输入端口1根据要输出的电压值来转换不同频率的占空比，产生PWM信号MCU PWM AN。
滤波电路2：滤波电路2包括依次串联在输入端口1和接地之间的第三十七电阻R37和第三十九电容器C39，以及和第三十九电容器C39并联的第四十电容器C40。滤波电路2通过电容的充放电，实现电容滤波。并联的第三十九电容器C39和第四十电容器C40的电容具有至少一个数量级的差异，大的电容滤波效果强，但会增加PWM信号的等效内阻，小的电容则可以降低PWM信号的等效内阻，进一步提升滤波效果，两个电容器也起到备用作用。
第一运算放大电路3：第一运算放大电路3包括第一运算放大器U7A和第三十五电阻R35。第一运算放大器U7A的正向输入端连接于第三十七电阻R37和第三十九电容器C39的接点，第三十五电阻R35连接在第一运算放大器U7A的输出端和反向输入端。第一运算放大器U7A能够比较理论值和实际值，放大输入信号MCU PWM AN后输出信号MUC AN FB。
单片机4：单片机4连接在第一运算放大器U7A的输出端，单片机4接收MCU AN FB信号后对该信号进行校准，通过调整输入信号占空比来调整信号强度，确保信号的准确性，以使占空比达到理想值。
第二运算放大电路5：第二运算放大电路5包括第二运算放大器U7B、第三十六电阻R36和驱动电源VCC2。第三十六电阻R36连接在第二运算放大器U7B的输出端和反向输入端之间，驱动电源VCC2连接在第二运算放大器U7B上为其供电，驱动电源VCC2和第二运算放大器U7B的接点连接有第四十一电容器C41，第四十一电容器C41接地。上述MUC AN FB信号由第二运算放大器U7B的正向输入端输入，第二运算放大器U7B输出信号ANALOG OUT，ANALOGOUT即为所要输出的模拟信号。第二运算放大器U7B直接对外输出，驱动能力强。
上述第一运算放大电路U7A的输出端和第二运算放大电路U7B的正向输入端之间连接有第三十八电阻R38。第三十八电阻R38为隔离电阻，能够保护前级运算放大器。
本实施例一个较佳的方案是：上述第一运算放大器U7A和第二运算放大器U7B的型号均为OPA2350UA/2K5。上述第三十五电阻R35、第三十六电阻R36、第三十七电阻R37和第三十八电阻R38的阻值均为1000Ω；所述第三十九电容器C39、第四十电容器C40和第四十一电容器C41的电容分别为1uF、10uF和100nF，所述第三十九电容器C39、第四十电容器C40和第四十一电容器C41的耐压等级均为16V。电阻和电容相互配合，从而获得较强的驱动能力和较准确的输出信号。
工作原理：MUC PWM AN由滤波电路2进行滤波、平滑，得到较为平缓的信号；经过第一运算放大器U7A放大后，将输出信号MUC AN FB反馈给单片机4进行校准，单片机通过调整输入信号占空比来调整信号强度，以确保信号的准确性；MUC AN FB经第二运算放大器U7B跟随放大后，直接由输出端口6输出模拟信号,即ANALOG OUT。
本实施例需要补充说明的是：本实用新型由单片机等具体的硬件结构组成，部分硬件在运行过程中有软件程序的参与，辅助本机运行的软件程序均为现有可复制的软件程序，不构成本申请的创新点。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理能够在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种PWM波转模拟信号电路，其特征在于：包括第一运算放大电路(3)、第二运算放大电路(5)和用于校准信号的单片机(4)，所述第一运算放大电路(3)的输出端连接在第二运算放大电路(5)的输入端，所述第一运算放大电路(3)的输入端连接用于输入PWM信号的输入端口(1)，所述第二运算放大电路(5)的输出端连接用于输出模拟信号的输出端口(6)，所述单片机(4)连接在第一运算放大电路(3)的输出端。
2.根据权利要求1所述的PWM波转模拟信号电路，其特征在于：所述第一运算放大电路(3)包括第一运算放大器(U7A)和第三十五电阻(R35)，所述输入端口(1)与第一运算放大器(U7A)的正向输入端连接，所述第三十五电阻(R35)连接在第一运算放大器(U7A)的输出端和反向输入端之间。
3.根据权利要求2所述的PWM波转模拟信号电路，其特征在于：所述第二运算放大电路(5)包括第二运算放大器(U7B)和第三十六电阻(R36)，所述第一运算放大器(U7A)的输出端连接在第二运算放大器(U7B)的正向输入端，所述第二运算放大器(U7B)外接驱动电源(VCC2)，所述驱动电源(VCC2)和接地之间连接有第四十一电容器(C41),所述第三十六电阻(R36)连接在第二运算放大器(U7B)的输出端和反向输入端之间,所述第二运算放大器(U7B)的输出端连接输出端口(6)。
4.根据权利要求3所述的PWM波转模拟信号电路，其特征在于：所述第一运算放大器(U7A)的正向输入端和输入端口(1)之间连接有滤波电路(2)，所述滤波电路(2)包括串联在第一运算放大器(U7A)正向输入端和输入端口(1)之间的第三十七电阻(R37)、连接在第一运算放大器(U7A)正向输入端和第三十七电阻(R37)的接点与接地之间的第三十九电容器(C39)以及和第三十九电容器(C39)并联的第四十电容器(C40)。
5.根据权利要求4所述的PWM波转模拟信号电路，其特征在于：所述单片机(4)和第二运算放大器(U7B)之间连接有第三十八电阻(R38)。
6.根据权利要求5所述的PWM波转模拟信号电路，其特征在于：所述第一运算放大器(U7A)和第二运算放大器(U7B)的型号均为OPA2350UA/2K5。
7.根据权利要求6所述的PWM波转模拟信号电路，其特征在于：所述第三十五电阻(R35)、第三十六电阻(R36)、第三十七电阻(R37)和第三十八电阻(R38)的阻值均为1000Ω；所述第三十九电容器(C39)、第四十电容器(C40)和第四十一电容器(C41)的电容分别为1uF、10uF和100nF，所述第三十九电容器(C39)、第四十电容器(C40)和第四十一电容器(C41)的耐压等级均为16V；电阻和电容相互配合。
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| CN201721318599.9U CN207339809U (zh) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | 一种pwm波转模拟信号电路 |
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| CN (1) | CN207339809U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109818619A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-05-28 | 昆山艾派科技有限公司 | Dac转换电路 |
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2017
- 2017-10-13 CN CN201721318599.9U patent/CN207339809U/zh active Active
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