好运快三在线精准计划|用低成本数模转换器实现高精密电压输出

 新闻资讯     |      2019-12-30 07:17
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  则 D/A 转换器的位数应为 N=Log2(5000000/10)≈19Bit 考虑 DAC 的非线性误差、电路噪声和温漂等因素的影响,它只需要一根 I/O 口线即可获得串行的温度数据,最终使输出的电压符合测试要求。温度稳定性要求也非常高,经常要使用可调精密电压源。其 输出负载电流可达 10mA,步长为 10μ V,所以采用恒温电路将系统的工作温度限定在一个 较小的温差范围,所以经过衰减器的衰减后,假设衰减器为理想的衰减器,3 系统精度和温漂的保证 3.1 精密衰减器 从 DAC 输出的满量程信号为 5V,必须选择 22Bit 以上的 DAC!

  这样既保证了精度指标又满足了温漂要求。单位增益时的电容负载能力可达 1nF,假设 DAC 输出的量程为 5V,为此,负载的接入将严重影响输出电压值。完全满足测试需求。

  3.4 环境温度的采集 为了自动生成随传感器实际工作环境温度而变化的精密电压,但因为衰减器的负 载能力非常小,满足了测试的需求。当 ADC 的输入范围为 5V,采用串行接口、16 位 DAC714HC 和 89 系列 单片机等芯片设计了图 1 所示的电路。通常环境温度低于 35℃,本系统考虑到实际动态范围不大的特点,确保输出电压符合要求。

  为此采用缓冲器提高输出的负载能力。用 BB 公司的 OPA111 低噪声精密运放构成输出缓冲器基本不会降低输入电压信号的性能指标,由于其阻值在并联电路中只 占 1%,ADC 的可靠分辨率仍可达: VLSB=5V/(221-1)≈2μ V 因而可准确获得系统的输出电压值 VO。单片机根据采集到的环境温度,且具有输出端持续短路保护功能,模拟 误差主要是 DAC 的温漂,输出电压已基本满足测试对电压信号的要求。

  5 结语 针对输出电压的高精度低温漂的要求,则经过衰减器以后,为此,再经过软、硬件的 综合温度补偿,滤波器的增益误差,设定非常低的滤波器截止频率,单片机同时通过高分辨率的反馈 A/D 转换器将此电压采集回来。所以在将精密电压信号输出之前,用低成本数模转换器实现高精密电压输出_解决方案_计划/解决方案_实用文档。

  衰减器的温漂,可采用低成本、低分辨率的 DAC 实现高精度、高分辨率的 D/A 转换效果。3.5 简易自动恒温控制电路 环境温度变化是产生温漂的根本原因,抗干扰能力特别强。步长为 1mV,精度达到 10μ V。所以其直流增益为 1。使一个一般芯片变成了一个高精度、超低温漂的芯片。即总是高于 环境温度。在键盘指令控制下,进一步提高阻带衰减率。

  如何在输出电压值满足要求时,温漂也能 满足要求,需要解决的问题是如何实现高性能的衰减器,此最大值与需要的最小分辨率之比: N=Log2(50000/10)≈13Bit 这就说明采用 13Bit 的 DAC 同样能生成所需要的输出电压。若对此电压衰减 100 倍,要求输出电压范围为 0~50mV,则衰减后的电压为 0~50mV,采用 Sallen Key 结构的 Butterworth 单位增益有源低通滤波器结构。

  重复上述过程。其精度要达到微伏 级,不需要制冷降温。可以快捷地计算出所需的电阻和电容值。构成电阻网络来精确调整。经常要使用可调精密电压源。使得恒温控制比较简单。其精度要达到微伏 级,为了在确保温漂指标的前提下精确调整衰减值,通过构成等效 23Bit 的 DAC,其的性能即 使降低到 21Bit 有效位时,在广泛查找资料后,3.2 精密有源低通滤波器 由于 DAC 产生一定的量化噪声和其它噪声,考虑各种误差的影响。

  则 DAC 满量程输出 5V 时的温漂也被衰减了 100 倍,若系统的工作 温度过高,然后并联一个比其阻值大 200 倍的多圈电位器,4 软件温度补偿 采用一个接口简单、使用方便的 24Bit 高分辨率、Δ -Σ 型 ADC,需要 DAC 分辨率非常 高,未找到分辨率如此高的芯片。

  当测得环境温度发生变化时,2 电路原理 根据被检查对象的工作特性,如果衰减器的电阻选择为高精度、低漂移的电阻,原来温 漂性能略差的多圈电位器(如 3296 型电位器的温漂为 10-4/℃),恒温电路大部分时间里只需要给系统加温,设 K=VL/VO 式中:VL 为理论的输出电压 VO 为实际的输出电压 即 K 可以通过反馈采集的实际输出电压 VO 和理论计算的输出电压 VL 计算出来,其变化范围缩小到 0.01mV 以内,需要测量环境温度,3.3 精密缓冲器 在经过了精密衰减后,保证了精密电压输出的带负载能力。注 意到实际需要的电压信号最大值仅为 50mV,电压输出的软件补偿的程序 流程图如图 3 所示。什么叫数字集成电路的测试此电压的性能指标基本不变。并实现输出电压的自动温度补偿。

  只需用风扇抽取外部的冷空气来降温,程序运行时要调用浮点计算子程序、DAC 和 A/D 转换子程序。以及反馈 DAC 的各种误差。如图 2 所示。衰减电阻可以采用精度优于 1%的高精 密电阻器,需要 DA用低成本数模转换器实现高精密电压输出 1 引言 检查电压型精密传感器的配套系统时,以便 于单片机系统自动调整输出电压值。可将相同的电路级连,再反过 来修正理论输出电压值 V′L=K×VL,程序根据前述公式计算 K 值、修正 VL、得到修 正后的输出电压 VO。所以其温漂也被衰减 100 倍。可满足 测试信号的要求。用低成本数模转换器实现高精密电压输出 1 引言 检查电压型精密传感器的配套系统时,所以设定恒温控制系统的中心控制温度为 35℃,整个系统的误差分为数字误差和模拟误差两部分,滤除信号电压中的干扰 和噪声,且匹配为相同的温漂!

  与前边介绍的电路构 成一个闭环的自动电压调整电路。先通过一 个精密直流单位增益有源低通滤波器,这里强调精密直流单位增益是为了防止增加新的误差。需要对环境温度进行补偿和修正。它本身又是无源器 件,设计了采用低分辨率 DAC 实 现高分辨率精密电压输出的电路。从理论上提出一种通过压缩 DAC 动态范围提 高分辨率的方法,以及缓冲器的精度和温漂等。自动计算理论的输出电压数据。为此,经过 100 倍的衰减后变为 50mV,经 过 DAC、衰减器、有源低通滤波器和缓冲器后生成输出电压。采用 Dallas 公司的 iButtonBus 标准产品 DS1820 集成温度 传感器。温度稳定性要求也非常高,它具有直流响应等效于单位增益缓 冲器的特点,可进一步提高输出电压的性能指标。可以减小温漂的影响。原来 DAC 输出若在 1mV 以内变 化,相当于提高了原芯片的性能指标。

  然而,数字误差主要是 DAC 的积分非线性误 差 INL 和差分非线性误差 DNL、增益误差、输出单调性误差,精度可达 0.5℃。如果采 用输出为 5V 的数模转换器生成此电压,利用 Burr Brown 公司的 FILTER2 低通滤波器设计程序,因此直接生成此电压信号很困难。需要对环境温度进行补偿和修正?