一种自校正模拟量输出电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种自校正模拟量输出电路，包括ＣＰＵ控制电路单元，ＤＡ转换电路单元，比较电路单元，电压基准单元，ＣＰＵ控制电路单元与ＤＡ转换电路单元相连，控制ＤＡ转换电路单元输出模拟电压值，电压基准单元产生已知基准电压，比较电路单元将ＤＡ转换电路单元输出的模拟电压信号与电压基准单元产生的基准电压进行比较，并将比较得到的高低电平信号输出至ＣＰＵ控制电路单元，ＣＰＵ控制电路单元对输出的模拟量进行自动校正，并最终通过ＤＡ转换电路单元输出经过校正的模拟量。该实用新型专利技术所描述的实施方式可以很好地克服现有技术存在的模拟量输出存在偏差，具有零度漂移现象，同时存在一致性误差，而人工校正手段费时费力的技术问题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种模拟量输出电路，尤其是一种能够对一路或多路模拟量输出 电路进行自动校正，消除零漂，消除一致性差异的模拟量输出电路。
技术介绍
在工程应用中，常常需要用模拟量输出电路，主要是因为现在的CPU处理器均为 数字化芯片，那么CPU处理器进行运算后所需对外输出模拟量就需要先进行数模转换(简 称DAC)。DAC电路作为一种特定的转换电路广泛的应用于电子电器、工业控制中，其特点 是可以将数字量信号变换成模拟量信号。那么，这种数模转换过程是开环的，其最终输出的 模拟量是否正确、是否存在偏差需要通过外部专业的仪器来进行校正。本技术提出一 种自校正模拟量输出电路，不需要另外的专业仪器进行校正，校正过程在电路内部完成，快 捷、简单、方便。目前，市场上比较普遍的技术方案是CPU+DAC芯片+放大电路。此方案的控制方 法是一种开环的形式。其模拟量输出的最终结果需要通过外部专业的仪器来进行校正。目 前，市场上所使用各种各样的DAC芯片，有12位的，有16位的；运放芯片有高精度的、低功 耗的。用这些芯片组成模拟量输出电路十分容易，但其缺陷十分明显1、有零漂CPU明明 输出的是代表零的数字信号，可从DAC芯片出来的模拟量也不会是零，有时为几个毫伏，有 时为几十个毫伏。2、一致性差异使用不同的DAC芯片输出同一个电压值可能得到不同的 数值。由于存在以上缺点，要进行人工校正既费时又费劲。加上自校正的功能则可以节约 大量的人力物力。
技术实现思路
本技术提供一种自校正模拟量输出电路，该技术可以很好地克服现有技 术存在的模拟量输出存在偏差，具有零度漂移现象，同时存在一致性误差，而人工校正手段 费时费力的技术问题，提供一种具备消除零漂和一致性差异功能的自校正模拟量输出电路。本技术提供一种自校正模拟量输出电路的具体实施方式，一种自校正模拟量 输出电路，包括CPU控制电路单元，DA转换电路单元，一路或一路以上的比较电路单元，一 路或一路以上的电压基准单元，CPU控制电路单元与DA转换电路单元相连，CPU控制电路单 元控制DA转换电路单元输出模拟电压值，电压基准单元产生已知基准电压，比较电路单元 分别与DA转换电路单元和电压基准单元相连，比较电路单元将DA转换电路单元输出的模 拟电压信号与电压基准单元产生的基准电压进行比较，并将比较得到的高低电平信号输出 至CPU控制电路单元，CPU控制电路单元对输出的模拟量进行自动校正，并最终通过DA转 换电路单元输出经过校正的模拟量。作为本技术进一步的实施方式，CPU控制电路单元进一步包括逐次逼近校正 模块，当DA转换电路单元输出的模拟电压信号低于电压基准单元输出的基准电压，则比较电路单元向CPU控制电路单元输出控制信号，CPU控制电路单元的逐次逼近校正模块增加 输出数字量；当DA转换电路单元输出的模拟电压信号高于电压基准单元输出的基准电压， 则比较电路单元向CPU控制电路单元输出控制信号，CPU控制电路单元的逐次逼近校正模 块减小输出数字量。作为本技术进一步的实施方式，CPU控制电路单元通过IO 口采集比较电路单 元给出的输出控制信号，CPU控制电路单元的逐次逼近校正模块设定初始起点输出电压，并 逐次循环调整输出数字量，直到比较电路单元送至CPU控制电路单元的输出控制信号发生 高低电平的跳转，CPU控制电路单元记录下最终逼近的输出数字量，并将数字量输出至DA 转换电路单元，DA转换电路单元输出经过校正的正确模拟量。作为本技术进一步的实施方式，电压基准单元包括了电压基准芯片和滤波电 容，滤波电容连接在电压基准芯片的参考电源端和接地端之间，电压基准芯片输出的基准 电压是可调整的。作为本技术进一步的实施方式，DA转换电路单元的数据线和CPU控制电路单 元的数据线相连，DA转换电路单元的片选信号线与CPU控制电路单元相连，DA转换电路单 元的W/R写信号线与CPU控制电路单元相连。作为本技术进一步的实施方式，CPU控制电路单元是单片机或DSP或MCU或 PC。作为本技术进一步的实施方式，DA转换电路单元可以成为独立的部分，也可 以是集成在CPU控制电路单元的内部。作为本技术进一步的实施方式，比较电路单元的反相端接参考电压，同相端 接模拟量反馈信号，输出端接CPU控制电路单元的IO控制脚。通过应用本技术实施方式所描述的一种自校正模拟量输出电路，具有以下技 术效果( 1)可以提供一路或多路自校正模拟量输出电路；(2)可以彻底消除零漂；( 3 )可以消除一致性差异；(4)可以实现自动校正，无需借助外部专业仪器和人力干涉，节约了大量人力物 力。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有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 是本技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一种自校正模拟量输出电路的结构原理框图；图2为本技术一种自校正模拟量输出电路的DA转换电路单元的电路原理 图；图3为本技术一种自校正模拟量输出电路的比较电路单元的电路原理图；图4为本技术一种自校正模拟量输出电路的电压基准单元的电路原理图；其中，I-CPU控制电路单元，2-DA转换电路单元，3-比较电路单元，4-电压基准单 元，Cl-滤波电容，Ul-DA转换芯片。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术的一部分实施例，而不是全部 的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提 下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。作为本技术一种自校正模拟量输出电路的具体实施方式，自校正模拟量输出 电路主要包括以下几部分CPU控制电路单元1、DA转换电路单元2、比较电路单元3、电压 基准单元4。其中，比较电路单元3和电压基准单元4具有一路或一路以上，其原理框图如 图1所示。CPU控制电路单元1与DA转换电路单元2相连，CPU控制电路单元1控制DA转 换电路单元2输出模拟电压值，电压基准单元4产生已知基准电压，比较电路单元3分别与 DA转换电路单元2和电压基准单元4相连，比较电路单元3将DA转换电路单元2输出的模 拟电压信号与电压基准单元4产生的基准电压进行比较，并将比较得到的高低电平信号输 出至CPU控制电路单元1，CPU控制电路单元1对输出的模拟量进行自动校正，并最终通过 DA转换电路单元2输出经过校正的模拟量。其中，CPU控制电路单元1可以是单片机、DSP 或其它微处理器。DA转换电路单元2可以是集成在控制器内部，也可以独立设置。比较电 路单元3路数可以根据实际应用需要进行灵活配置，其可以是一个比较器芯片。电压基准 单元4则是电压基准芯片，其电压值可以选择。下面将自校正模拟量输出电路各单元电路部分详细介绍如下1、CPU控制电路单元CPU控制电路单元可以是单片机、DSP, MCU, PC等数字控制器。2、DA转换电路单元DA转换电路单元是一种DA芯片，其输出通道为模拟量电压输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自校正模拟量输出电路，其特征在于：包括ＣＰＵ控制电路单元（１），ＤＡ转换电路单元（２），一路或一路以上的比较电路单元（３），一路或一路以上的电压基准单元（４），ＣＰＵ控制电路单元（１）与ＤＡ转换电路单元（２）相连，ＣＰＵ控制电路单元（１）控制ＤＡ转换电路单元（２）输出模拟电压值，电压基准单元（４）产生已知基准电压，比较电路单元（３）分别与ＤＡ转换电路单元（２）和电压基准单元（４）相连，比较电路单元（３）将ＤＡ转换电路单元（２）输出的模拟电压信号与电压基准单元（４）产生的基准电压进行比较，并将比较得到的高低电平信号输出至ＣＰＵ控制电路单元（１），ＣＰＵ控制电路单元（１）对输出的模拟量进行自动校正，并最终通过ＤＡ转换电路单元（２）输出经过校正的模拟量。

【技术特征摘要】
1.一种自校正模拟量输出电路，其特征在于包括CPU控制电路单元(1)，DA转换电路 单元(2)，一路或一路以上的比较电路单元(3)，一路或一路以上的电压基准单元(4)，CPU 控制电路单元(1)与DA转换电路单元(2)相连，CPU控制电路单元(1)控制DA转换电路单 元(2)输出模拟电压值，电压基准单元(4)产生已知基准电压，比较电路单元(3)分别与DA 转换电路单元(2)和电压基准单元(4)相连，比较电路单元(3)将DA转换电路单元(2)输 出的模拟电压信号与电压基准单元(4)产生的基准电压进行比较，并将比较得到的高低电 平信号输出至CPU控制电路单元(1)，CPU控制电路单元(1)对输出的模拟量进行自动校正， 并最终通过DA转换电路单元(2)输出经过校正的模拟量。2.根据权利要求1所述的一种自校正模拟量输出电路，其特征在于所述CPU控制电 路单元(1)包括逐次逼近校正模块，当DA转换电路单元(2)输出的模拟电压信号低于电压 基准单元(4)输出的基准电压，则比较电路单元(3)向CPU控制电路单元(1)输出控制信号， CPU控制电路单元(1)的逐次逼近校正模块增加输出数字量；当DA转换电路单元(2)输出 的模拟电压信号高于电压基准单元(4 )输出的基准电压，则比较电路单元(3 )向CPU控制电 路单元(1)输出控制信号，CPU控制电路单元(1)的逐次逼近校正模块减小输出数字量。3.根据权利要求2所述的一种自校正模拟量输出电路，其特征在于所述CPU控制电 路单元(1)通过IO 口采集...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小文，陈明奎，苏理，谭利红，李进进，刘伟良，
申请(专利权)人：株洲南车时代电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]