自动调节参考电压提高模数转换分辨率的方法技术

自动调节参考电压提高模数转换分辨率的方法，为提高小输入信号的分辨率，通常采用改变前级放大倍数的方法。自动调节参考电压提高模数转换分辨率的方法，其硬件组成包括：ＤＳ１８０３数字电位器（１），所述的ＤＳ１８０３数字电位器与Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机（２）通过电路连接，所述的Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机包括内置ＡＤ转换器（３），通过所述的数字电位器改变参考电压ＶＲＥＦ来改变其Ａ／Ｄ转换器的满刻度值。本产品应用对象为一种包含Ａ／Ｄ转换器的混合信号单片机。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
在模数转换技术中，模数转换分辨率是很重要的。它取决于转换后数字位数、 加到模数转换器的信号的被放大倍数和满量程电压值。为了保证足够的信号输 入范围，满量程电压值都选得很大，使得小信号的分辨率不很好。为提高小输 入信号的分辨率，通常采用改变前级放大倍数的方法。然而，如果能够根据输 入信号自动改变满量程电压值，也会改善小信号输入的分辨率。因此提出一种 。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新的能够根据输入信号自动改变满量程电压值以 改善小信号输入分辨率的方法，以达到改善小信号分辨率的目的。 上述的目的通过以下的技术方案实现，其硬件组成包括DS1803 数字电位器，所述的DS1803数字电位器与C8051F020单片机通过电路连接， 所述的C8051F020单片机包括内置AD转换器，通过所述的数字电位器改变参 考电压VREF来改变其A/D转换器的满刻度值。所述的，所述的DS1803数字 电位器、C8051F020单片机内部ADC0和SMBUS总线的初始化，设定外部参 考电压VREF为3,3伏，ADCO输入采样，取U产参考电压VREF^i+AU，通过 SMBUS总线向DS1803数字电位器发出分压命令字COMMDATA,再返回输入 采样功能块，保持循环状态；ADC0是C8051F020单片机的八输入内置AD转换 器，用一个输入AINO，对其初始化后，令ADBUSY4，进入采样状态，通过检测 ADCOINX来确定转换结束，再用采样值求取参考电压值；SMBUS总线的设 置将寄存器SMBOCN的ENSMB设置为1以使为SMBUS串行接口；数字交 叉开关寄存器XBRO的SMBOEN设置为1，让SMBUSO的SDA和SCL连到端口引脚，将地址和写控制数码装入发送缓冲区；发送0号电位器选择命令，保 证初始参考电压为3.3V，输入值采样之后，分压值UF就是参考电压VREF的实 际取值，化为控制DS1803数字电位器的具体分压命令字，使DS1803数字电位 器的0号电位器的分压输出端WO为UF，保证单片机外参考电压输入端VREFO为UF。这个技术方案有以下有益效果这种通过，具有电路简单、 实时调节和效果明显的优点，经过实际运行，达到了预想的效果。 附图说明附图l是本产品的电原理图。本专利技术的具体实施例方式实施例l:，其硬件组成包括DS1803 数字电位器1，所述的DS1803数字电位器与C8051F020单片机2通过电路连 接，所述的C8051F020单片机包括内置AD转换器3。通过所述的数字电位器 改变参考电压VREF来改变其A/D转换器的满刻度值。，所述的DS1803数字电位 器、C8051F020单片机内部ADCO和SMBUS总线的初始化，设定外部参考电 压VREF为3.3伏，ADCO输入采样，取U产参考电压VREF二Ui+AU，通过SMBUS 总线向DS1803数字电位器发出分压命令字COMMDATA，再返回输入采样功能块，保持循环状态。ADCO是C8051F020单片机的八输入内置AD转换器，现用一个输入AINO， 在对其初始化后，令ADBUSY=1，就进入采样状态，通过检测ADC0INT==1来确 定转换结束，再用采样值求取参考电压值。SMBUS总线的设置如下将寄存器SMBOCN的ENSMB设置为1以使为 SMBUS串行接口；数字交叉开关寄存器XBRO的SMBOEN设置为1，让 SMBUSO的SDA和SCL连到端口引脚，将地址和写控制数码装入发送缓冲区； 发送0号电位器选择命令，在初始阶段电位器分压应该为零，以保证初始参考电压为3,3V，输入值采样之后，分压值Ur是通过Ui与一较小的电压值AU之 和来确定的，这个分压值UF也就是参考电压VREF的实际取值，应化为控制 DS1803数字电位器的具体分压命令字,使DS1803数字电位器的0号电位器的分 压输出端W0为UF，保证单片机外参考电压输入端VREF0为UF,分压命令字 CommData的确定方式为CommData=UF*256/3.3。 实施例2:，C8051F020单片机是一种 包含AD转换器的混合信号单片机，其AD转换器的满量程电压值是由参考电 压VERF决定的，例如在单端输入方式下，转换后16位寄存器ADCO的满量 程值OXOFFF对应外部输入电压参考电压VREF值，参见表1。因此可通过改 变外部参考电压VREF来设定AD转换器的一个满刻度值，用DS1803数字电 位器的0号电位器以分压方式给ADCO的参考电压VREF供电，则有0《参考 电压VREF《3.3伏，且可调。令分压值为U^即参考电压VREF=UF。通过 C8051F020单片机的SMBUS总线对DS1803数字电位器进行实时电阻值调节， 则UiT变化，使ADCO的满刻度值变化。令AU为一小的电压值，且0《AU，输 入电压为Uj，取UF=Ui+AU,则参考电压VREF=Ui+AU。故UF接近满量程值， 其输入信号的分辨率LSB-参考电压VREF/21^1^/212 ，对U产lmv，如按通常 参考电压参考电压VREF=3.3伏，则输入信号的分辨率LSB-参考电压 VREF/212= 3.3伏/4096-805.67fiV 。按照现在可调参考电压的方法，则取AU -O.lmv，有U产Ui+AU-1.1 mv，输入信号的分辨率LSB=UF/212= 1.1 mv /4096=0.269nVo表1<table>table see original document page 5</column></row><table>通常的数模转换精度是由模数转换器决定的。引入数字电位器DS1803对参 考电压控制后也就增加了精度影响因素，使用时应给以注意。权利要求1.一种，其硬件组成包括DS1803数字电位器，所述的DS1803数字电位器与C8051F020单片机通过电路连接，所述的C8051F020单片机包括内置AD转换器，其特征是通过所述的数字电位器改变参考电压VREF来改变其A/D转换器的满刻度值。2. 根据权利要求1所述的，其 特征是所述的DS1803数字电位器、C8051F020单片机内部ADC0和SMBUS 总线的初始化，设定外部参考电压VREF为3,3伏，ADCO输入采样，取仏=参 考电压VREF=Ui+AU,通过SMBUS总线向DS1803数字电位器发出分压命令字 COMMDATA，再返回输入采样功能块，保持循环状态；ADCO是C8051F020 单片机的八输入内置AD转换器，用一个输入AINO，对其初始化后，令ADBUSY=1， 进入采样状态，通过检测ADCOINX来确定转换结束，再用采样值求取参考电 压值；SMBUS总线的设置将寄存器SMBOCN的ENSMB设置为1以使为 SMBUS串行接口；数字交叉开关寄存器XBRO的SMBOEN设置为1，让 SMBUSO的SDA和SCL连到端口引脚，将地址和写控制数码装入发送缓冲区； 发送O号电位器选择命令，保证初始参考电压为3.3￥，输入值采样之后，分压 值Up就是参考电压VREF的实际取值，化为控制DS1803数字电位器的具体分压 命令字，使DS1803数字电位器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动调节参考电压提高模数转换分辨率的方法，其硬件组成包括：ＤＳ１８０３数字电位器，所述的ＤＳ１８０３数字电位器与Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机通过电路连接，所述的Ｃ８０５１Ｆ０２０单片机包括内置ＡＤ转换器，其特征是：通过所述的数字电位器改变参考电压ＶＲＥＦ来改变其Ａ／Ｄ转换器的满刻度值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王丁，闫瑶，
申请(专利权)人：黑龙江大学，
类型：发明
国别省市：93[中国|哈尔滨]