专利名称：Da转换数据位数扩展电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及DA转换电路，具体涉及DA转换数据位数扩展电路。
背景技术：
信息技术中，AD转换与DA转换技术成为信息处理的关键技术之一。当进行数字控制时，需要通过DA转换接口输出模拟量，实现对被控模块的控制。高精度控制或重现的场合需要高精度的DA转换模块。现有的DA转换芯片，限于技术的原因，不能将DA转换芯片的数字位数做的太多，目前高精度DA最多为24位，而且高精度DA转换芯片价格也比较高。将现有DA转换芯片位数扩展，具有现实意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种DA转换数据位数扩展电路。为了解决上述问题，本发明技术方案是，DA转换数据位数扩展电路，包括段内DA转换电路、压缩电路、段落译码电路、段落权值控制电路、权值产生电路和求和电路；其特征在于所述段内DA转换电路将收到的数字信号进行DA转换后，输出到所述压缩电路；所述压缩电路接收所述段内DA转换电路输出的信号，产生压缩后的模拟电压输出到所述求和电路；所述段落译码电路将收到的数字信号进行译码处理后，输出到所述段落权值控制电路；所述段落权值控制电路接收所述段落译码电路输出的信号，输出控制信号到所述权值产生电路，控制所述权值产生电路产生需要的权值电压；所述权值产生电路接收所述段落权值控制电路输出的控制信号，产生需要的权值电压输出到所述求和电路；所述求和电路接收所述权值产生电路和所述压缩电路输出的电压信号，进行求和处理，输出到外部。根据本发明所述的DA转换数据位数扩展电路的一种优选方案，所述段落权值控制电路包括模拟开关；所述段落译码电路输出的信号控制所述模拟开关的开闭，由模拟开关控制所述权值产生电路产生需要的权值电压。根据本发明所述的DA转换数据位数扩展电路的一种优选方案，所述权值产生电路包括恒流源电路、电压转换电路和射极跟随器；所述恒流源电路段落权值控制电路输出的控制信号的控制，产生需要的电流，该电流通过电压转换电路转换成需要的权值电压，通过射极跟随器进行阻抗匹配后输出到所述求和电路。根据本发明所述的DA转换数据位数扩展电路的一种优选方案，所述求和电路由放大器、第一电阻至第四电阻构成，其中，放大器的正向输入端通过第一电阻接收所述压缩电路输出的电压，所述放大器的正向输入端还通过第二电阻接收所述射极跟随器输出的电压，所述放大器的反向输入端通过第三电阻接地，所述放大器的反向输入端还通过第四电阻连接所述放大器的输出端。本发明所述的DA转换数据位数扩展电路的有益效果是本发明采用了频段压缩技术，能够将现有DA转换芯片位数扩展，提高数据输出位数，具有电路简单，成本低，控制精度高的特点，可广泛应用在DA转换电路中。
图I是本发明所述的DA转换数据位数扩展电路的电路原理框图。图2是本发明实施例I的电路原理图。图3是本发明实施例2的电路原理图。
具体实施方式
参见图1，DA转换数据位数扩展电路，由段内DA转换电路I、压缩电路2、段落译码电路3、段落权值控制电路4、权值产生电路5和求和电路6构成；其中所述段内DA转换电路I将收到的数字信号进行DA转换后，输出到所述压缩电路2 ；所述压缩电路2接收所述段内DA转换电路I输出的信号，产生压缩后的模拟电压输出到所述求和电路6 ；所述段落译码电路3将收到的数字信号进行译码处理后，输出到所述段落权值控制电路4 ；所述段落权值控制电路4接收所述段落译码电路3输出的信号，输出控制信号到所述权值产生电路5，控制所述权值产生电路5产生需要的权值电压；所述权值产生电路5接收所述段落权值控制电路4输出的控制信号，产生需要的权值电压输出到所述求和电路6 ;所述求和电路6接收所述权值产生电路5和所述压缩电路2输出的电压信号，进行求和处理，输出到外部。在具体实施例中，所述段落权值控制电路4包括模拟开关；所述段落译码电路3输出的信号控制所述模拟开关的开闭，由模拟开关控制所述权值产生电路5产生需要的权值电压。在具体实施例中，所述权值产生电路5包括恒流源电路、电压转换电路和射极跟随器；所述恒流源电路段落权值控制电路4输出的控制信号的控制，产生需要的电流，该电流通过电压转换电路转换成需要的权值电压，通过射极跟随器进行阻抗匹配后输出到所述求和电路6。在具体实施例中，所述求和电路6由放大器U2 :C、电阻R15 R18构成，其中，放大器U2 C的正向输入端通过第一电阻R18接收所述压缩电路2输出的电压，所述放大器U2 C的正向输入端还通过第二电阻R15接收所述射极跟随器输出的电压，所述放大器U2 :C的反向输入端通过第三电阻R16接地，所述放大器U2 :C的反向输入端还通过第四电阻R17连接所述放大器U2:C的输出端。在具体实施例中，所述压缩电路2包括放大器U2 :B、电阻Rl、R2、R3 ;所述压缩电路2接收所述段内DA转换电路I输出的信号，产生压缩后的模拟电压输出。参见图2和图3，在具体实施例中，段内DA转换电路I包括D/Α转换芯片Ul和放大器U2 :A，具体D/Α转换芯片可以采用da0832，D/A转换芯片的DIO DI7端连接外部数字信号的输出端；D/A转换芯片的CS端连接片选信号，具体实施例中该信号由外部单片机送出；D/A转换芯片的WRl端连接读写控制信号，具体实施例中该信号由外部单片机送出；D/Α转换芯片的WR2端连接地电位；D/A转换芯片的XFER端连接地电位；D/A转换芯片的输出端I0UT1、I0UT2分别连接放大器U2 A的输入端，放大器U2 A的输出连接所述压缩电路2。实施例I :参见图2，图2为11位DA转换输出扩展电路，其中D/A转换芯片U1，放大器U2 :A组成段内DA转换，放大器U2 :B、电阻R1、R2、R3完成段内1/8压缩、译码器U3 实现3-8译码、译码器U3可以采用74HC238 ;译码器U3的A、B、C端连接外部单片机数据的高三位译码器U3的El接高电平、译码器U3的E2、E3端连接地电位，即单片机送出一个控制信号控制三个端子中的一个；模拟开关U4 A-U4 D, U5 A-U5 C完成段落权值控制，电阻R4 R13、三极管Ql、Q2和放大器U2 D组成段落权值产生电路。该实施例的工作原理是在单片机或其它数据芯片的高三位输出分别是000、001、010、011、100、101、110 时，段落权值分别输出为 0、0. 625VU. 25V、1. 875V、2. 5V、3.125V、3. 75V、4. 375V，分别为段落的起始值。其过程为三位数据信号通过3_8译码产生控制信号控制模拟开关U4 A-U4 D, U5 A-U5 :C开闭，使恒流源电路输出不同的电流，该电流在电阻R14上产生需要的权值电压，经放大器U2 :D构成的射随器进行阻抗变换后输出到求和电路。单片机或其它数据芯片输出的8位数据信号送入DA转换芯片Ul，通过放大器U2 A转换为O 4. 96V的模拟电压,经放大器U2 B完成1/8压缩,形成段内模拟信号,输出到求和电路与段落权值电压相加输出，成为11位DA转换输出。实施例2 :参见图3，图3为10位DA转换输出扩展电路；当只需要扩展为10位数据时，译码器则只需要2— 4译码芯片，对应的模拟开关只需要三只，产生四个段落权值即
O、I. 25V、2. 5V和3. 75V ;单片机或其它数据芯片输出低8位数据信号送入DA转换芯片U1，通过运放U2 :A转换为O 4. 96V的模拟电压，经过1/4压缩，形成段内模拟信号，输出到求和电路与段落权值电压相加输出，扩展为10位DA转换输出。
权利要求
1.ー种DA转换数据位数扩展电路，包括段内DA转换电路(I)、压缩电路(2)、段落译码电路(3)、段落权值控制电路(4)、权值产生电路(5)和求和电路(6)； 其特征在于所述段内DA转换电路(I)将收到的数字信号进行DA转换后，输出到所述压缩电路⑵； 所述压缩电路(2)接收所述段内DA转换电路(I)输出的信号，产生压缩后的模拟电压输出到所述求和电路(10)； 所述段落译码电路(3)将收到的数字信号进行译码处理后，输出到所述段落权值控制电路⑷； 所述段落权值控制电路(4)接收所述段落译码电路(3)输出的信号，输出控制信号到所述权值产生电路(5)，控制所述权值产生电路(5)产生需要的权值电压； 所述权值产生电路(5)接收所述段落权值控制电路(4)输出的控制信号，产生需要的 权值电压输出到所述求和电路(6)； 所述求和电路(6)接收所述权值产生电路(5)和所述压缩电路(11)输出的电压信号，进行求和处理，输出到外部。
2.根据权利要求I所述的DA转换数据位数扩展电路，其特征在于所述段落权值控制电路(4)包括模拟开关；所述段落译码电路(3)输出的信号控制所述模拟开关的开闭，由模拟开关控制所述权值产生电路(5)产生需要的权值电压。
3.根据权利要求I或2所述的DA转换数据位数扩展电路，其特征在于所述权值产生电路(5)包括恒流源电路、电压转换电路和射极跟随器；所述恒流源电路段落权值控制电路(4)输出的控制信号的控制，产生需要的电流，该电流通过电压转换电路转换成需要的权值电压，通过射极跟随器进行阻抗匹配后输出到所述求和电路(6)。
4.根据权利要求3所述的DA转换数据位数扩展电路，其特征在于 所述求和电路(6)由放大器、第一电阻至第四电阻构成，其中，放大器的正向输入端通过第一电阻接收所述压缩电路(2)输出的电压，所述放大器的正向输入端还通过第二电阻接收所述射极跟随器输出的电压，所述放大器的反向输入端通过第三电阻接地，所述放大器的反向输入端还通过第四电阻连接所述放大器的输出端。
全文摘要
本发明公开了DA转换数据位数扩展电路，包括段内DA转换电路、压缩电路、段落译码电路、段落权值控制电路、权值产生电路和求和电路；其特征在于所述段内DA转换电路将收到的数字信号进行DA转换后，输出到所述压缩电路；所述压缩电路接收所述段内DA转换电路输出的信号，产生压缩后的模拟电压输出到所述求和电路；所述段落译码电路将收到的数字信号进行译码处理后，输出到所述段落权值控制电路；所述段落权值控制电路接收所述段落译码电路输出的信号，输出控制信号到所述权值产生电路，控制所述权值产生电路产生需要的权值电压；所述权值产生电路接收所述段落权值控制电路输出的控制信号，产生需要的权值电压输出到所述求和电路。
文档编号H03M1/66GK102857227SQ201210355589
公开日2013年1月2日 申请日期2012年9月21日 优先权日2012年9月21日
发明者徐纯新, 徐竞哲, 杨洪, 胡立峰 申请人:重庆电力高等专科学校, 国家电网公司