CN207724307U - 一种机器人控制系统的数模转换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种机器人控制系统的数模转换电路，涉及信号转换电路技术领域，该电路包括将机器人控制系统中的数字信号转换成模拟信号的DAC芯片、为DAC芯片提供基准电压的基准电压源以及将DAC芯片的模拟信号进行放大的放大电路模块；DAC芯片为AD5325芯片，DAC芯片的SDA引脚端与SCL引脚端用于接收机器人控制系统的数字信号，DAC芯片的REFIN引脚端与基准电压源的输出端电连接，DAC芯片的OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端均与放大电路模块电连接。本实用新型结构紧凑、功耗低，能实现机器人控制系统的多路模拟信号输出，且输出精度高。
Description
技术领域
本实用新型涉及信号转换电路技术领域，尤其指一种机器人控制系统的数模转换电路。
背景技术
在机器人控制系统中，数模转换电路是一种非常重要的电路，它能将机器人控制系统中的数字信号转化成机器人控制所需模拟信号控制信号的输出，如机器人液压系统模块、压力控制模块、温度控制模块等。随着机器人控制系统向着精密、实时闭环控制的方向发展，越来越多的模拟信号输出信号需要更高输出速度、更高输出精度，所以高精度、易集成、低功耗的数模转换电路是一个研究热点。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种机器人控制系统的数模转换电路，该电路结构紧凑、功耗低，能实现机器人控制系统的多路模拟信号输出，且输出精度高。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种机器人控制系统的数模转换电路，包括将机器人控制系统中的数字信号转换成模拟信号的DAC芯片、为DAC芯片提供基准电压的基准电压源以及将DAC芯片的模拟信号进行放大的放大电路模块；所述DAC芯片为拥有12位精度的4通道低功率电压输出的AD5325芯片，所述DAC芯片的VDD引脚端去耦后接地，所述DAC芯片的GND引脚端接地，所述DAC芯片的SDA引脚端与SCL引脚端用于接收机器人控制系统的数字信号，所述DAC芯片的A0引脚端接地，所述DAC芯片的REFIN引脚端与基准电压源的输出端电连接，所述DAC芯片的OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端均与放大电路模块电连接。
进一步地，所述基准电压源采用ADR3425芯片，所述基准电压源的GND-F引脚端与GND-S引脚端均接地，所述基准电压源的ENABLE引脚端与Vin引脚端电连接，所述基准电压源的Vin引脚端接入电源，所述基准电压源的Vout-s引脚端与DAC芯片的REFIN引脚端电连接，所述基准电压源的Vout-f引脚端串联一第一电容C1后接地，所述基准电压源的Vout-s引脚端与Vout-f引脚端电连接。
进一步地，所述基准电压源的Vin引脚端并联一第二电容C2接地，所述基准电压源的Vin引脚端并联一第三电容C3接地，所述第二电容C2为1u，所述第三电容C3为0.1u。
更进一步地，所述基准电压源的Vout-f引脚端接入的第一电容C1为0.1u，所述基准电压源的Vin引脚端的输入电压范围为2.7-5.5V，所述Vout-s引脚端的输出电压为2.5V。
更进一步地，所述DAC芯片的OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端的输出模拟信号的电压范围为0-2.5V。
再进一步地，所述放大电路模块采用LM324芯片，所述LM324芯片的四个同相输入端分别与DAC芯片的OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端电连接，所述LM324芯片的四个输出端作为四路模拟信号输出端。
优选地，所述LM324芯片中各运算放大器的放大系数均为4，所述LM324芯片的四个输出端的电压范围为0-10V。
本实用新型提供的机器人控制系统的数模转换电路其DAC芯片拥有12位精度的4通道低功率的电压输出，基准电压源能为电路提供稳定的基准电源，而运算放大电路模块又能将DAC芯片输出的四路模拟信号进行放大，从而实现了四路模拟信号输出的控制，不仅输出精度高，且整个电路结构紧凑、功耗低、成本低。
附图说明
图1为本实用新型中的数模转换电路的结构框图；
图2为本实用新型中的DAC芯片的电路图；
图3为本实用新型中的基准电压源的电路图；
图4为本实用新型中的LM324芯片的四个运算放大器的电路图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本实用新型作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本实用新型的限定。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。
如图1-2所示，一种机器人控制系统的数模转换电路，包括将机器人控制系统中的数字信号转换成模拟信号的DAC芯片、为DAC芯片提供基准电压的基准电压源以及将DAC芯片的模拟信号进行放大的放大电路模块；所述DAC芯片为拥有12位精度的4通道低功率电压输出的AD5325芯片，所述DAC芯片的VDD引脚端去耦后接地，具体地，该VDD引脚端串联电感B3、第一电容C17后接地，该电感B3与第一电容C17组成的串联线路上又并联第二电容C18，且电感B3与第一电容C17之间还接入一5V的固定电压，电感B3为120R/100MHz，第一电容C17与第二电容C18均为0.1uF，所述DAC芯片的GND引脚端接地，所述DAC芯片的SDA引脚端与SCL引脚端用于接收机器人控制系统的数字信号，所述SDA引脚端与SCL引脚端各上拉一1.5k的电阻至3V的固定电压处，如此可有效避免总线的驱动能力不足，所述DAC芯片的A0引脚端接地，所述DAC芯片的REFIN引脚端与基准电压源的输出端电连接，所述DAC芯片的OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端均与放大电路模块电连接，该OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端作为DAC芯片的四路模拟信号输出端。
上述实施方式提供的机器人控制系统的数模转换电路中，基准电压源为电路提供稳定的基准电源，DAC芯片接收来自机器人控制系统的数字信号并将该数字信号转化为四路模拟信号传送至放大电路模块，放大电路模块将模拟信号放大后传送至机器人的输出接口端输出，从而对机器人的相应功能模块进行精准的控制。上述数模转换电路不仅输出精度高，且整个电路结构紧凑、功耗低、成本低。
进一步地，如图3所示，所述基准电压源采用ADR3425芯片，ADR3425芯片不仅具有低成本、低功耗、高精度的优点，还具有±0.1%的初始精度、低工作电流和低输出噪声特性，它的低工作电流可使器件适合用于低功耗设备中，也即能与上述AD5325芯片完美的匹配，而且它的低输出噪音有助于保持关键信号处理系统的信号完整性，具体地，所述基准电压源的GND-F引脚端与GND-S引脚端均接地，所述基准电压源的ENABLE引脚端与Vin引脚端电连接，所述基准电压源的Vin引脚端接入电源，所述基准电压源的Vout-s引脚端与DAC芯片的REFIN引脚端电连接，所述基准电压源的Vout-f引脚端串联一第一电容C1后接地，所述基准电压源的Vout-s引脚端与Vout-f引脚端电连接。
为了提高基准电压源输入电源的稳定性，进一步地，如图3所示，所述基准电压源的Vin引脚端并联一第二电容C2接地，所述基准电压源的Vin引脚端并联一第三电容C3接地，所述第二电容C2为1u，所述第三电容C3为0.1u。
进一步地，所述基准电压源的Vout-f引脚端接入的第一电容C1为0.1u，所述基准电压源的Vin引脚端的输入电压范围为2.7-5.5V，所述Vout-s引脚端的输出电压为2.5V。
更进一步地，所述DAC芯片的OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端的输出模拟信号的电压范围为0-2.5V。
更进一步地，如图4所示，所述放大电路模块采用LM324芯片，所述LM324芯片的四个同相输入端分别与DAC芯片的OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端电连接，所述LM324芯片的四个输出端作为四路模拟信号输出端，具体地，所述LM324芯片的3号、5号、10号、12号引脚端分别与OUTA引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端、OUTB引脚端电连接，而LM324芯片的1号、7号、8号、14号引脚端分别作为四路模拟信号输出端，最后，LM324芯片的4号引脚接入11.7V的电源，LM324芯片的11号引脚接地。
再进一步地，所述LM324芯片中各运算放大器的放大系数均为4，具体地，LM324芯片的2号、6号、9号、13号引脚端均接入一10k的电阻和一30k的电阻，该两电阻可使运算放大器的放大系数为4，由于所述DAC芯片的四路模拟信号输出端的电压范围为0-2.5V，因此，所述LM324芯片的四个输出端的电压范围为0-10V。
上述实施例为本实用新型较佳的实现方案，除此之外，本实用新型还可以其它方式实现，在不脱离本技术方案构思的前提下任何显而易见的替换均在本实用新型的保护范围之内。
为了让本领域普通技术人员更方便地理解本实用新型相对于现有技术的改进之处，本实用新型的一些附图和描述已经被简化，并且为了清楚起见，本申请文件还省略了一些其它元素，本领域普通技术人员应该意识到这些省略的元素也可构成本实用新型的内容。
Claims (7)
1.一种机器人控制系统的数模转换电路，包括将机器人控制系统中的数字信号转换成模拟信号的DAC芯片、为DAC芯片提供基准电压的基准电压源以及将DAC芯片的模拟信号进行放大的放大电路模块；所述DAC芯片为拥有12位精度的4通道低功率电压输出的AD5325芯片，所述DAC芯片的VDD引脚端去耦后接地，所述DAC芯片的GND引脚端接地，所述DAC芯片的SDA引脚端与SCL引脚端用于接收机器人控制系统的数字信号，所述DAC芯片的A0引脚端接地，所述DAC芯片的REFIN引脚端与基准电压源的输出端电连接，所述DAC芯片的OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端均与放大电路模块电连接。
2.根据权利要求1所述的机器人控制系统的数模转换电路，其特征在于：所述基准电压源采用ADR3425芯片，所述基准电压源的GND-F引脚端与GND-S引脚端均接地，所述基准电压源的ENABLE引脚端与Vin引脚端电连接，所述基准电压源的Vin引脚端接入电源，所述基准电压源的Vout-s引脚端与DAC芯片的REFIN引脚端电连接，所述基准电压源的Vout-f引脚端串联一第一电容C1后接地，所述基准电压源的Vout-s引脚端与Vout-f引脚端电连接。
3.根据权利要求2所述的机器人控制系统的数模转换电路，其特征在于：所述基准电压源的Vin引脚端并联一第二电容C2接地，所述基准电压源的Vin引脚端并联一第三电容C3接地，所述第二电容C2为1u，所述第三电容C3为0.1u。
4.根据权利要求3所述的机器人控制系统的数模转换电路，其特征在于：所述基准电压源的Vout-f引脚端接入的第一电容C1为0.1u，所述基准电压源的Vin引脚端的输入电压范围为2.7-5.5V，所述Vout-s引脚端的输出电压为2.5V。
5.根据权利要求4所述的机器人控制系统的数模转换电路，其特征在于：所述DAC芯片的OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端的输出模拟信号的电压范围为0-2.5V。
6.根据权利要求5所述的机器人控制系统的数模转换电路，其特征在于：所述放大电路模块采用LM324芯片，所述LM324芯片的四个同相输入端分别与DAC芯片的OUTA引脚端、OUTB引脚端、OUTC引脚端、OUTD引脚端电连接，所述LM324芯片的四个输出端作为四路模拟信号输出端。
7.根据权利要求6所述的机器人控制系统的数模转换电路，其特征在于：所述LM324芯片中各运算放大器的放大系数均为4，所述LM324芯片的四个输出端的电压范围为0-10V。
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| CN116297274A (zh) * | 2023-05-25 | 2023-06-23 | 山东安博仪器股份有限公司 | 综合食品安全检测仪 |
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2017
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