一种数模转换电路的制作方法

本发明涉及模拟电路设计，具体而言，涉及一种数模转换电路。

背景技术：

1、“液浮替代型”光纤陀螺仪用于测量负载在惯性空间两个自由度的转动速率，是实现导弹导引头位标器天线空间稳定的关键器件，其具备液浮陀螺仪模拟电压输出特点，同时还具备数字闭环光纤陀螺仪抗振性能好、动态范围大、耐恶劣环境等优点。

2、但是，“液浮替代型”光纤陀螺仪要求超高精度的电压信号输出、刷新率高、转换速度快、精度高、噪声低具备模拟量输出等特点，目前的设计方案也多种多样，但都不能完全实现高速高精度电压转换的效果。

技术实现思路

1、为解决“液浮”替代型光纤陀螺仪无法实现高精度模拟电压稳定输出的问题，本发明提供了一种数模转换电路。

2、第一方面，本发明提供了一种数模转换电路，包括：基准电压源模块、第一缓冲器模块、第二缓冲器模块、数模转换器、输出缓冲模块、调零模块；

3、所述基准电压源模块与所述第一缓冲器模块电连接，其中，所述基准电压源模块为所述第一缓冲器模块提供正输入基准电压；

4、所述第一缓冲器模块与所述数模转换器电连接，其中，所述第一缓冲器模块为所述数模转换器模块提供正参考电压输入；

5、所述第二缓冲器模块与所述数模转换器电连接，其中，所述第二缓冲器模块为所述数模转换器模块提供负参考电压输入；

6、所述数模转换器与所述输出缓冲模块电连接，其中，所述输出缓冲模块用于稳定所述数模转换器的输出电压；

7、所述调零模块与所述输出缓冲模块电连接，所述调零模块用于实现调零功能。

8、在一些实施例中，所述基准电压源模块包括第一运放集成电路、滤波单元、低通滤波单元；

9、所述第一运放集成电路引脚2接所述滤波单元，引脚6接所述低通滤波单元，引脚4接地；

10、所述滤波单元包括第一电容、第二电容，其中，所述第一运放集成电路引脚2接所述第一电容、第二电容、第一输入电压，所述第一电容、第二电容另一端连接后接地；

11、所述低通滤波单元包括第三电容、第四电容、第一电阻，其中，所述第一运放集成电路引脚6接所述第一电阻、第三电容，所述第一电阻另一端接所述第四电容，所述第三电容另一端和所述第四电容另一端连接后接地。

12、在一些实施例中，所述输出缓冲模块包括输出缓冲单元，所述输出缓冲单元包括第四运放集成电路、第十一电容、第十五电容、第十六电容，所述第四运放集成电路引脚3接所述数模转换器引脚2，所述第四运放集成电路引脚7接所述第十五电容、第一输入电压，所述第十五电容另一端接地，所述第四运放集成电路引脚4接所述第十六电容、第二输入电压，所述第十六电容另一端接地，所述第四运放集成电路引脚2接所述数模转换器引脚1、所述第十一电容，所述第十一电容另一端接所述数模转换器引脚20、所述第四运放集成电路引脚6。

13、在一些实施例中，所述调零模块包括第一调零电阻、第二调零电阻，其中，所述第一调零电阻一端连接在所述第四运放集成电路的引脚1上，所述第二调零电阻一端连接在所述第四运放集成电路的引脚8上，所述第一调零电阻和所述第二调零电阻另一端相连。

14、在一些实施例中，所述第一缓冲器模块以所述基准电压源模块输出的基准电压做为正向输出，通过所述数模转换器引脚vrefps和所述数模转换器引脚vrefpf向所述数模转换器提供正参考输入电压。

15、在一些实施例中，所述第二缓冲器模块通过所述数模转换器引脚vrefns和引脚vrefnf向所述数模转换器提供负参考输入电压。

16、在一些实施例中，所述基准电压源模块还包括电压放大单元，所述电压放大单元包括第二运放集成电路、第十三电容、第十四电容、第二电阻、第三电阻，所述第二运放集成电路引脚3接所述低通滤波单元的第四电容、第一电阻，所述第二运放成电路引脚7接所述第十三电容、第一输入电压，所述十三电容另一端接地，所述第二运放集成电路引脚4接所述第十四电容、第二输入电压，所述第十四电容另一端接地，所述运放集成电路引脚2接所述第二电阻、第三电阻，所述第三电阻另一端接地，所述第二电阻另一端接所述第二运放集成电路引脚6。

17、在一些实施例中，所述输出缓冲模块还包括二阶mfb滤波放大单元，所述二阶mfb滤波放大单元包括第五运放集成电路、第四电阻、第五电阻、第八电阻、第八电容、第二十一电容、第二十二电容、第十二电容、第十一电阻，所述第五运放集成电路引脚3接所述第八电阻，所述第八电阻另一端接地，所述第五运放集成电路引脚7接所述第二十一电容、第一输入电压，所述第二十一电容另一端接地，所述第五运放集成电路引脚4接所述第二十二电容、第二输入电压，所述第二十二电容另一端接地，所述第五运放集成电路引脚2接所述第四电阻、第八电容，所述第八电容另一端接所述第五运放集成电路引脚6、所述第五电阻，所述第五电阻另一端与所述第四电阻另一端连接后接所述第十一电阻和所述第十二电容，所述第十二电容另一端接地，所述第十一电阻接所述输出缓冲单元。

18、在一些实施例中，所述第一输入电压为-18v～+18v，所述第二输入电压为-18v～+18v。

19、为解决“液浮”替代型光纤陀螺仪无法实现高精度模拟电压稳定输出的问题，本发明有以下优点：

20、1、创新性地采用18位高精度数模转换器，能够以最高35mhz的时钟速率工作，使光纤陀螺实现模拟电压输出的同时能满足产品高速高精度转换要求。

21、2、通过合理配置外围电路及使用较高压摆率的运放集成路作为快速输出缓冲放大器，确保直流精度,输出缓冲模块还采用二阶mfb滤波放大电路实现了较低的损耗，确保了信号的传输质量。

22、3、设计了调零功能，便于光线陀螺仪调零校准。

技术特征：

1.一种数模转换电路，其特征在于，包括：基准电压源模块、第一缓冲器模块、第二缓冲器模块、数模转换器、输出缓冲模块、调零模块；

2.根据权利要求1所述的一种数模转换电路，其特征在于，所述基准电压源模块包括第一运放集成电路、滤波单元、低通滤波单元；

3.根据权利要求1所述的一种数模转换电路，其特征在于，所述输出缓冲模块包括输出缓冲单元，所述输出缓冲单元包括第四运放集成电路、第十一电容、第十五电容、第十六电容，所述第四运放集成电路引脚3接所述数模转换器引脚2，所述第四运放集成电路引脚7接所述第十五电容、第一输入电压，所述第十五电容另一端接地，所述第四运放集成电路引脚4接所述第十六电容、第二输入电压，所述第十六电容另一端接地，所述第四运放集成电路引脚2接所述数模转换器引脚1、所述第十一电容，所述第十一电容另一端接所述数模转换器引脚20、所述第四运放集成电路引脚6。

4.根据权利要求3所述的一种数模转换电路，其特征在于，所述调零模块包括第一调零电阻、第二调零电阻，其中，所述第一调零电阻一端连接在所述第四运放集成电路的引脚1上，所述第二调零电阻一端连接在所述第四运放集成电路的引脚8上，所述第一调零电阻和所述第二调零电阻另一端相连。

5.根据权利要求1所述的一种数模转换电路，其特征在于，所述第一缓冲器模块以所述基准电压源模块输出的基准电压做为正向输出，通过所述数模转换器引脚vrefps和所述数模转换器引脚vrefpf向所述数模转换器提供正参考输入电压。

6.根据权利要求1中任一所述的一种数模转换电路，其特征在于，所述第二缓冲器模块通过所述数模转换器引脚vrefns和引脚vrefnf向所述数模转换器提供负参考输入电压。

7.根据权利要求2所述的一种数模转换电路，其特征在于，所述基准电压源模块还包括电压放大单元，所述电压放大单元包括第二运放集成电路、第十三电容、第十四电容、第二电阻、第三电阻，所述第二运放集成电路引脚3接所述低通滤波单元的第四电容、第一电阻，所述第二运放成电路引脚7接所述第十三电容、第一输入电压，所述十三电容另一端接地，所述第二运放集成电路引脚4接所述第十四电容、第二输入电压，所述第十四电容另一端接地，所述运放集成电路引脚2接所述第二电阻、第三电阻，所述第三电阻另一端接地，所述第二电阻另一端接所述第二运放集成电路引脚6。

8.根据权利要求3所述的一种数模转换电路，其特征在于，所述输出缓冲模块还包括二阶mfb滤波放大单元，所述二阶mfb滤波放大单元包括第五运放集成电路、第四电阻、第五电阻、第八电阻、第八电容、第二十一电容、第二十二电容、第十二电容、第十一电阻，所述第五运放集成电路引脚3接所述第八电阻，所述第八电阻另一端接地，所述第五运放集成电路引脚7接所述第二十一电容、第一输入电压，所述第二十一电容另一端接地，所述第五运放集成电路引脚4接所述第二十二电容、第二输入电压，所述第二十二电容另一端接地，所述第五运放集成电路引脚2接所述第四电阻、第八电容，所述第八电容另一端接所述第五运放集成电路引脚6、所述第五电阻，所述第五电阻另一端与所述第四电阻另一端连接后接所述第十一电阻和所述第十二电容，所述第十二电容另一端接地，所述第十一电阻接所述输出缓冲单元。

9.根据权利要求8所述的一种数模转换电路，其特征在于，所述第一输入电压的取值范围为-18v～+18v，所述第二输入电压的取值范围为-18v～+18v。

技术总结本发明涉及模拟电路设计技术领域，具体而言，涉及一种数模转换电路。包括基准电压源模块、第一缓冲器模块、第二缓冲器模块、数模转换器、输出缓冲模块、调零模块，基准电压源模块与第一缓冲器模块电连接，基准电压源模块为第一缓冲器模块提供正输入基准电压，第一缓冲器模块与数模转换器电连接，第一缓冲器模块为数模转换器模块提供正参考电压输入，第二缓冲器模块与数模转换器电连接，其中，第二缓冲器模块为数模转换器模块提供负参考电压输入，数模转换器与输出缓冲模块电连接，输出缓冲模块用于稳定数模转换器的输出电压。这样就解决了“液浮”替代型光纤陀螺仪无法实现高精度模拟电压稳定输出的问题。技术研发人员：卜玉婷,杨银川,郭俊超,柏光琴,陆丽莲,宋倩受保护的技术使用者：贵州航天控制技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1