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CN117917611A - 数模转换电路、充电模组、充电设备和车辆 - Google Patents

数模转换电路、充电模组、充电设备和车辆 Download PDF

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CN117917611A
CN117917611A CN202211286231.4A CN202211286231A CN117917611A CN 117917611 A CN117917611 A CN 117917611A CN 202211286231 A CN202211286231 A CN 202211286231A CN 117917611 A CN117917611 A CN 117917611A
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CN
China
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module
digital
reference voltage
digital signal
target
Prior art date
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Pending
Application number
CN202211286231.4A
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English (en)
Inventor
王文情
侯静
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BYD Semiconductor Co Ltd
Original Assignee
BYD Semiconductor Co Ltd
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/46Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/56Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC using semiconductor devices in series with the load as final control devices
    • G05F1/561Voltage to current converters
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/66Digital/analogue converters

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Abstract

本发明提出一种数模转换电路、充电模组、充电设备和车辆,该数模转换电路包括:数字转换模块、基准调节模块和DAC模块,所述数字转换模块分别与所述基准调节模块、所述DAC模块连接,所述基准调节模块与所述DAC模块连接;所述数字转换模块接收初始数字信号,所述初始数字信号具有控制标志位;所述数字转换模块基于所述控制标志位将所述初始数字信号转换为目标数字信号,所述基准调节模块基于所述控制标志位将初始基准电压调节为目标基准电压;所述DAC模块基于所述目标基准电压和所述目标数字信号,输出目标模拟信号。通过本发明实施例提供的数模转换电路及充电模组,可以提升DAC模块的模拟量输出精度,稳定充电模组的输出电压。

Description

数模转换电路、充电模组、充电设备和车辆
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其涉及一种数模转换电路、充电模组、充电设备和车辆。
背景技术
DAC(Digital to Analog Converter,数模转换器)用于实现数字信号到模拟信号的转换,并使输出的模拟信号与输入的数字信号成正比。
对于n位DAC,其输出的模拟量可以分成2n-1个阶梯等级,假设其最大输出电压为Uomax,则对应的输出模拟量的阶梯间隔为Uomax/(2n-1)。将相邻两组代码转换出来的模拟量之差Uomax/(2n-1)称为是DAC的调整步距。可见,DAC的模拟量的阶梯间的调整步距与Uomax成正比,与2n-1成反比。
DAC的调整步距与最大输出电压Uomax成正比,而Uomax通常等于其输入基准VREF,即DAC的调整步距与VREF成正比。因此,为了保持调整步距在全电源输入范围内的一致性和稳定性,必须确保基准VREF在全电源范围内的一致性和稳定性,这要求基准VREF值的设定需要小于电源电压输入范围并尽可能的留有一定的余量,否则一旦电源低到使VREF无法保持而出现随电源下降而下降时,对应的调整步距将随之改变,进而使DAC输出的电压较目标值将出现比较大的偏差。因此,对于同样的n位DAC,当输入电源越低,则可提供的基准VREF值也越低,意味着所能实现的调整步距绝对值也越低,进而影响了DAC的输出精度。特别是对于高位的DAC,阶梯等级较多,其阶梯间的调整步距本来就偏小,此时如果由于电源范围的原因导致VREF也较低,会更进一步的导致调整步距偏小,将大大影响DAC的模拟量输出精度。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本发明第一方面实施例提出一种数模转换电路,可以提升DAC模块的模拟量输出精度。
为了解决上述问题,本发明第一方面实施例提出的一种数模转换电路,包括:数字转换模块、基准调节模块和DAC模块,所述数字转换模块分别与所述基准调节模块、所述DAC模块连接,所述基准调节模块与所述DAC模块连接;
所述数字转换模块接收初始数字信号,所述初始数字信号具有控制标志位;所述数字转换模块基于所述控制标志位将所述初始数字信号转换为目标数字信号,所述基准调节模块基于所述控制标志位将初始基准电压调节为目标基准电压;
所述DAC模块基于所述目标基准电压和所述目标数字信号,输出目标模拟信号。
在其中一个实施例中,当所述控制标志位小于预设阈值,所述数字转换模块将所述初始数字信号转换为预设倍数的目标数字信号,所述基准调节模块将初始基准电压调节为预设约数的目标基准电压;所述预设倍数与预设约数为对应关系。
在其中一个实施例中,所述数字转换模块包括开关阵列,所述初始数字信号的每一位数分别连接至所述开关阵列的各个输入端,经由控制所述开关阵列的开关进行切换,所述开关阵列的输出端输出所述目标数字信号。
在其中一个实施例中,其特征在于,所述数字转换模块还包括逻辑阵列,所述初始数字信号的每一位数分别连接至所述逻辑阵列的各个输入端,经由所述逻辑阵列进行逻辑运算,输出所述目标数字信号。
在其中一个实施例中,所述基准调节模块包括一级调节单元和二级调节单元;
所述一级调节单元连接于所述数字转换模块和所述二级调节单元之间,基于所述控制标志位对初始基准电压进行调节,以输出一级基准电压;
所述二级调节单元连接于所述一级调节单元和所述DAC模块之间,对所述一级基准电压进行负反馈调节,以向所述DAC模块输出稳定的目标基准电压。
在其中一个实施例中,所述一级调节单元包括电连接的多个开关管和多个分压采样电阻,基于所述控制标志位控制所述开关管的通断,进而控制所述分压采样电阻的通断,以输出一级基准电压;
所述二级调节单元包括运算放大器,基于所述运算放大器对所述一级基准电压进行负反馈调节,以输出目标基准电压。
在其中一个实施例中,所述初始数字信号为二进制数字,所述控制标志位为二进制数字的首位。
在其中一个实施例中,所述一级调节单元包括:第一运算放大器、第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述第一运算放大器的同相输入端连接输入基准、反相输入端连接至第二电阻和第三电阻之间、输出端连接至第一开关管的控制端,所述第一开关管的导通端连接至所述工作电源和第一电阻之间,所述第一电阻、第二电阻、第三电阻串联,所述第二开关管的控制端与所述数字转换模块连接、导通端分别连接在所述第二电阻的两端;在所述第一开关管和所述第一电阻之间引出所述一级基准电压连接端;
基于所述控制标志位控制所述第二开关管的通断,以调节所述一级基准电压。
在其中一个实施例中,所述二级调节单元包括:第二运算放大器和第三开关管,所述第二运算放大器的反向输入端连接所述一级基准电压连接端、同相输入端连接所述DAC模块、输出端连接至所述第三开关管的控制端,所述第三开关管的导通端连接至所述工作电源和所述DAC模块之间;
基于所述第二运算放大器对所述一级基准电压进行跟随放大,以形成所述目标基准电压,提供给所述DAC模块。
本发明实施例提供的数模转换电路,通过基准调节模块对DAC模块的输入基准进行调节,并通过数字转换模块对初始数字信号进行转换,当输入的工作电源比较高时,数字转换模块将输入的初始数字信号直接提供给DAC模块,同时DAC模块的输入基准为设定的最高值;而当输入的工作电源的电压降到比较低时,DAC模块输入的基准进行将按照一定的比例切换到预设阈值,而初始数字信号通过数字转换模块转换为对应的目标数字信号,使DAC模块的最终的模拟输出保持给定的调整步距不变,进而提升了DAC模块的模拟量输出精度。
本发明第二方面实施例还提出一种充电模组。
本发明实施例提供的充电模组,通过采用上面实施例的数模转换电路,可以提升DAC模块的模拟量输出精度,稳定充电模组的输出电压。
本发明第三方面实施例还提出一种充电设备。
本发明实施例提供的充电设备,通过采用上面实施例的数模转换电路,可以提升DAC模块的模拟量输出精度,稳定充电设备的输出电压。
本发明第四方面实施例还提出一种车辆。
本发明实施例提供的车辆,通过采用上面实施例的数模转换电路,可以提升DAC模块的模拟量输出精度,稳定充电输出电压。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1为本发明实施例提供的数模转换电路应用场景示意图;
图2为本发明一个实施例中的数模转换电路的结构框图;
图3为一个实施例中数字转换模块的电路结构示意图;
图4为另一个实施例中数字转换模块的电路结构示意图;
图5为一个实施例中的基准调节模块的结构框图;
图6为一个实施例中的基准调节模块的电路示意图;
图7为一个实施例中的一级调节单元的电路示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
图1为本发明实施例提供的数模转换电路应用场景示意图,本发明实施例提供的数模转换电路可应用于芯片的工作电源受控于DAC模块输出电压的场景,例如快充协议芯片中的DAC模块。请参阅图1,快充协议芯片的工作电源即充电器的输出电压,其调整是通过充电器所接收到的调整电压的协议信号译码成对应的数字信号(其中协议信号是指通信的两个设备端之间按照一定的规则进行信号的编码发送和接收译码,一般也是数字信号,但协议所传输的数字编码本身是需要破译的,例如十位的输入,前四位代表地址,后六位代表电压),数字信号提供给DAC模块来转换成相应的模拟基准并最终提供给恒压控制模块,使输出电压被调整到目标值。输出电压与DAC模块所提供的模拟基准呈现正比例关系,即DAC输出越高则模块对应工作电源越高,反之DAC输出越低则模块对应的工作电源越低。需要说明的是,本发明实施例提供的数模转换电路还可以应用于其他针对DAC的电源输入可能出现过低导致基准电压也偏低的情况的场景,本实施对此不进行限定。
本发明实施例提出一种数模转换电路,可以提升DAC模块的模拟量输出精度。图2为本发明一个实施例中的数模转换电路的结构框图,请参阅图2,该数模转换电路包括数字转换模块110、基准调节模块120和DAC模块130,数字转换模块110分别与基准调节模块120、DAC模块130连接,基准调节模块120接收电源输入,基准调节模块120还与DAC模块130连接。数字转换模110块接收初始数字信号,该初始数字信号具有控制标志位;数字转换模块110基于该控制标志位将初始数字信号转换为目标数字信号,并将目标数字信号发送至DAC模块130。基准调节模块120基于该控制标志位将初始基准电压调节为目标基准电压,并将目标基准电压发送至DAC模块130。DAC模块130基于该目标基准电压和目标数字信号,输出目标模拟信号。
具体的,DAC模块130为数字输入到模拟输出的转换,即实现将输入的二进制数字信号转换成模拟电平输出,且输入输出成对应关系,假定有四位的DAC模块130,当输入为0000时,对应输出模拟电平V1(V1可以为0,也可以为其它给定的电平电压),则0001对应的输出应该为V1+v0,其中v0即为步距;0010对应的输出为V1+2v0,0011对应V1+3v0,……,1111则对应的V1+15v0。在具体的实现中,会根据DAC模块130的位数以及输出电压的范围来确定其输入基准以及调整步距,步距为v0=ΔV/(2^n-1),其中ΔV为要求的输出电压范围,n为DAC模块130的位数,而输入基准则为VREF=V1+v0*2^n。
本实施例中,假设DAC模块130初始基准为3V,此时DAC模块130的最大输出Uomax为给定的基准电压3V,将Uomax/2=1.5V作为切换点。当DAC模块130输出>1.5V时,基准调节模块120将初始基准电压直接提供至DAC模块130,数字转换模块110将初始数字信号直接提供至DAC模块130;而当DAC模块130输出切换到<=1.5V时,则基准调节模块120输出的基准电压将跳变为1.5V,即变为原来基准的1/2,相应的调整步距也会变成原来的1/2,此时为了保持初始数字信号所对应的步距不变,数字转换模块110会对初始数字信号进行2倍的转换后再提供给DAC模块130进行控制。基于本发明提供的数模转换电路,当基准切换到1.5V后,此时的芯片电源即使降到2V左右,也不会对DAC的输出有影响。
需要说明的是,以上提到的基准的变化1/2仅为举例说明,根据具体的需求,也可调整为1/3、1/4等,相应的数字转换部分也会进行3倍、4倍等处理后输出,以保持步距一定,本实施例对此不作限定。
本发明实施例提供的数模转换电路,通过基准调节模块对DAC模块的输入基准进行调节,并通过数字转换模块对初始数字信号进行转换,当输入的工作电源比较高时,数字转换模块将输入的初始数字信号直接提供给DAC模块,同时DAC模块的输入基准为设定的最高值;而当输入的工作电源的电压降到比较低时,DAC模块输入的基准进行将按照一定的比例切换到预设阈值,而初始数字信号通过数字转换模块转换为对应的目标数字信号,使DAC模块的最终的模拟输出保持给定的调整步距不变,进而提升了DAC模块的模拟量输出精度。
在一个实施例中,基于初始数字信号中的控制标志位对初始基准电压和初始数字信号进行转换,当控制标志位小于预设阈值,数字转换模块将初始数字信号转换为预设倍数的目标数字信号,基准调节模块将初始基准电压调节为预设约数的目标基准电压;所述预设倍数与预设约数为对应关系。具体的,参阅图2所示,输入的初始数字信号DIN通过数字转换模块110转换后,首先会根据要求提供相应的控制信号给基准调节模块120,使基准输出VREF按照一定的规则与DIN相关,输出VREF给到DAC模块130,作为其输入基准信号;其次,数字转换模块110还将根据要求将DIN按照一定的规则转换成DOUT,DOUT将直接给到DAC模块130,进行最终输出的控制,与VREF信号共同控制产生最终的输出电压Uo。举例来说,本实施例中的控制标志位可以是四位二进制中的首位,预设阈值可以为“1”,当四位二进制中的首位小于1时,数字转换模块将初始数字信号转换为预设倍数的目标数字信号,基准调节模块将初始基准电压调节为预设约数的目标基准电压;其中,预设倍数指的是将初始数字信号*N倍,预设约数指的是将初始基准电压*1/N倍,N可以为正整数。
在一个具体的实施例中,以DAC模块初始基准VREF为3V,切换点为1/2VREF=1.5V考虑,并以4位DAC模块为例。当DIN输入为‘1111’时,对应DAC模块的最大输出值3V,DAC模块的调整步距为3/(24-1)=0.2V。在数字输入DIN从‘1111’逐级降至“1000”的过程中,DAC模块的数字输入DOUT=DIN,对应的DAC模块输出Uo也从3V以0.2V的步距逐级降至1.6V。而当DIN从‘1000’跳变至‘0111’,理论上此时DAC模块输出应该从1.6V降至1.4V,由于设置的切换点为1.5V,当DIN跳变至‘0111’时,DAC模块的输入基准VREF要切换至1.5V,此时,为了确保DAC模块输出的步距保持不变,通过数字转换模块划分DIN转换为DOUT,以使得DAC模块的数字输入信号DOUT=2xDIN,即实际步距为2*1.5/(24-1)=0.2V,与初始的调整步距相同。
具体的转换对应关系见下表:
其中,实际级数T0为DIN的十进制对应数字,转换后的级数T1为DOUT对应的十进制数字。
当实际级数T0>=8,则转换后数字输出DOUT=DIN,基准VREF=3V,DAC输出Uo=T1*0.2;
当实际级数T0<8,则转换后的数字输出DOUT=2xDIN,基准VREF=1.5V,DAC输出Uo=T1*0.1。
从上表可知,实际级数T0=8为切换点,转换模块在T0>=8,即DIN的最高位A3=1时为一种工作状态,而在T0<8,即DIN的最高位A3=0为另一种工作状态。可见A3可作为不同模式间的控制标志位。
同样的,A3也可以直接作为基准调节模块的控制标志位,当A3=‘1’时,基准输出为3V;A3=‘0’时,基准输出为1.5V。
需要说明的是,以上提到的4位DAC模块仅为举例说明,本实施例根据具体的需求,也可应用在其他位数的DAC模块,例如6位、8位等,本实施例对此不作限定。
图3为一个实施例中数字转换模块的电路结构示意图,参阅图3所示,数字转换模块包括开关阵列,初始数字信号的每一位数分别连接至开关阵列的各个输入端,经由控制开关阵列的开关进行切换,开关阵列的输出端输出目标数字信号。
具体的,以4位二进制数字信号为例,输入的初始数字信号为A0A1A2A3,输出的目标数字信号为B0B1B2B3,A0A1A2A3经由开关阵列后连接至B0B1B2B3,开关阵列受A3信号控制,当A3=0,B0=A0,B1=A1,B2=A2,B3=A3;而当A3=1时,B0=0,B1=A0,B2=A1,B3=A2。通过本实施例提供的数字转换模块,根据控制标志位的控制信号,可以对初始数字信号进行转换,得到目标数字信号提供至DAC模块,使DAC模块的最终的模拟输出保持给定的调整步距不变,进而提升了DAC模块的模拟量输出精度。
图4为另一个实施例中数字转换模块的电路结构示意图,参阅图4所示,数字转换模块还包括逻辑阵列,初始数字信号的每一位数分别连接至逻辑阵列的各个输入端,经由逻辑阵列的逻辑运算输出目标数字信号。
具体的,以4位二进制数字信号为例,输入的初始数字信号为A0A1A2A3,输出的目标数字信号为B0B1B2B3,A0A1A2A3经由逻辑阵列后连接至B0B1B2B3,逻辑阵列的输出结果受A3信号影响,当A3=0时,B0=0,B1=A0,B2=A1,B3=A2;当A3=1,B0=A0,B1=A1,B2=A2,B3=1。通过本实施例提供的数字转换模块,根据控制标志位的控制信号,可以对初始数字信号进行转换,得到目标数字信号提供至DAC模块,使DAC模块的最终的模拟输出仍然保持给定的调整步距不变,进而提升了DAC模块的模拟量输出精度。
图5为一个实施例中的基准调节模块的结构框图,参阅图5所示,基准调节模块120包括一级调节单元121和二级调节单元122;一级调节单元121连接于数字转换模块110和二级调节单元122之间,一级调节单元121基于控制标志位对初始基准电压进行调节,以输出一级基准电压给二级调节单元122。
二级调节单元122连接于一级调节单元121和DAC模块130之间,接收来自一级调节单元121发送的一级基准电压,对一级基准电压进行负反馈调节,以向DAC模块130输出稳定的目标基准电压。
本实施例通过一级调节单元单元基于控制标志位的控制信息对初始基准电压进行调节,基于二级调节单元进行稳压,使得提供到DAC模块的基准电压能够在DAC的全工作范围内保持恒定,进而有助于提升DAC模块的模拟量输出精度。
图6为一个实施例中的基准调节模块的电路示意图,参阅图6所示,一级调节单元包括电连接的多个开关管和多个分压采样电阻,基于控制标志位控制开关管的通断,进而控制分压采样电阻的通断,以调节输出一级基准电压;二级调节单元包括运算放大器,基于运算放大器对一级基准电压进行负反馈调节,以输出目标基准电压。
本实施例通过控制标志位的控制信号来控制开关管的通断(例如控制标志位为1时开关管导通,控制标志位为0时开关管断开),通过开关管的通断控制分压采样电阻的阻值大小,进而改变了一级调节单元的输出端输出的一级基准电压大小,同时利用运算放大器对一级基准电压进行跟随放大,实现稳压后输出目标基准电压,使得提供到DAC模块的基准电压能够在DAC的全工作范围内保持恒定,进而有助于提升DAC模块的模拟量输出精度。
图7为一个实施例中的一级调节单元的电路示意图,参阅图7所示,一级调节单元包括:第一运算放大器、第一开关管NMO、第二开关管NM1、第一电阻R0、第二电阻R1和第三电阻R2,第一运算放大器的同相输入端连接输入基准vb、反相输入端连接至第二电阻R1和第三电阻R2之间(也即VFB)、输出端连接至第一开关管NM0的控制端,第一开关管NM0的导通端连接至工作电源VIN和第一电阻R0之间,第一电阻R0、第二电阻R1、第三电阻R2串联,第二开关管NM1的控制端与数字转换模块连接、导通端分别连接在第二电阻R1的两端;在第一开关管NM0和第一电阻R0之间引出一级基准电压VM0连接端;基于控制标志位A3控制第二开关管NM1的通断,以调节一级基准电压VM0。
具体的,基准调节模块的一级调节单元用于产生受控制标志位A3控制的输出电压VM0,运放的输入正端给入一路固定的输入基准vb,负输入端则接到电阻分压采样单元,当VM0抬高,则电阻分压采样单元反馈给运放输入端的VFB电压抬高,于是运放输出降低,NM0导通情况变差,VM0随之下降;反之当VM0降低,反馈VFB降低,则运放输出升高,NM0输出电流变大,VM0抬升。即通过运放的负反馈,使得运放的正负输入端达到平衡,进而使得VFB=vb。A3信号是通过控制分压电阻R0、R1、R2,来实现对VM0输出的控制调整。当A3=‘1’,NM1关断,由于运放负反馈,有VFB=vb,
因此:VM0=(R0+R1+R2)*vb/R2(1)
而当A3=‘0’,则NM1导通,R1将被短路,此时输出:
VM0=(R0+R2)*vb/R2 (2)
对于给定的vb,通过调整R0、R1、R2的电阻比例,可以得到相应的输出。此处A3=‘1’时所对应的VM0为A3=‘0’时所对应的VM0的2倍,
有:(R0+R1+R2)*vb/R2=2*(R0+R2)*vb/R2(3)
于是有:R0+R1+R2=2(R0+R2)(4)
得到R0、R1、R2存在关系:
R1=R0+R2 (5)
实际的R0、R1、R2取值比例还是由vb和VM0来共同决定。假定vb=1.5V,
则结合(1)或(2),可以得到:
R0=0,R1=R2。
于是当A3=‘1’,VM0=1.5V*(R1+R2)/R2=3V
当A3=‘0’,VM0=1.5V*R2/R2=1.5V。
需要说明的是,以上提到一级调节单元的电路结构仅为举例说明,本实施例根据不同的基准电压切换点需求,还可以调整为其他数量的分压采样电阻组合,本实施例对此不作限定,不同数量的分压采样电阻和开关管的组合都应包含在本申请的发明构思内。
在一个实施例中,参阅图6所示,二级调节单元包括:第二运算放大器和第三开关管PM0,第二运算放大器的反向输入端连接一级基准电压VM0连接端、同相输入端连接DAC模块、输出端连接至第三开关管PM0的控制端,第三开关管PM0的导通端连接至工作电源VIN和DAC模块之间;基于第二运算放大器对一级基准电压VMO进行跟随放大,以形成目标基准电压VREF,提供给DAC模块。
具体的,由于VM0输出的驱动能力不够,考虑到DAC模块本身不同的条件下负载电流不同且较大,VM0输出可能会受影响而无法恒定。因此增加二级调节单元进行跟随,通过运放2对VM0进行跟随放大,使最终的输出VREF=VM0,提供了足够的驱动能力,使提供到DAC模块的电压VREF在DAC模块的全工作范围内保持恒定。
本发明实施例提供的数模转换电路,通过基准调节模块对DAC模块的输入基准进行调节,并通过数字转换模块对初始数字信号进行转换,当输入的工作电源比较高时,数字转换模块将输入的初始数字信号直接提供给DAC模块,同时DAC模块的输入基准为设定的最高值;而当输入的工作电源的电压降到比较低时,DAC模块输入的基准进行将按照一定的比例切换到预设阈值,而初始数字信号通过数字转换模块转换为对应的目标数字信号,使DAC模块的最终的模拟输出保持给定的调整步距不变,进而提升了DAC模块的模拟量输出精度。
在一些实施例中,还提供一种充电模组,通过采用上面实施例的数模转换电路,可以使DAC模块的最终的模拟输出保持给定的调整步距不变,进而提升了DAC模块的模拟量输出精度。
在一些实施例中,还提供一种充电设备,通过采用上面实施例的数模转换电路,可以提升DAC模块的模拟量输出精度,稳定充电设备的输出电压。
在一些实施例中,还提供一种车辆,通过采用上面实施例的数模转换电路,可以提升DAC模块的模拟量输出精度,稳定充电输出电压。
以上所述,仅为本发明的一些具体实施方式,本说明书中所公开的任一特征,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换;所公开的所有特征、或所有方法或过程中的步骤,除了互相排斥的特征或步骤以外,均可以任何方式组合。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种数模转换电路,其特征在于,包括:数字转换模块、基准调节模块和DAC模块,所述数字转换模块分别与所述基准调节模块、所述DAC模块连接,所述基准调节模块与所述DAC模块连接;
所述数字转换模块接收初始数字信号,所述初始数字信号具有控制标志位;所述数字转换模块基于所述控制标志位将所述初始数字信号转换为目标数字信号,所述基准调节模块基于所述控制标志位将初始基准电压调节为目标基准电压;
所述DAC模块基于所述目标基准电压和所述目标数字信号,输出目标模拟信号。
2.根据权利要求1所述的数模转换电路,其特征在于,当所述控制标志位小于预设阈值,所述数字转换模块将所述初始数字信号转换为预设倍数的目标数字信号,所述基准调节模块将初始基准电压调节为预设约数的目标基准电压;所述预设倍数与预设约数为对应关系。
3.根据权利要求2所述的数模转换电路,其特征在于,所述数字转换模块包括开关阵列,所述初始数字信号的每一位数分别连接至所述开关阵列的各个输入端,经由控制所述开关阵列的开关进行切换,所述开关阵列的输出端输出所述目标数字信号。
4.根据权利要求2所述的数模转换电路,其特征在于,所述数字转换模块还包括逻辑阵列,所述初始数字信号的每一位数分别连接至所述逻辑阵列的各个输入端,经由所述逻辑阵列进行逻辑运算,输出所述目标数字信号。
5.根据权利要求2所述的数模转换电路,其特征在于,所述基准调节模块包括一级调节单元和二级调节单元;
所述一级调节单元连接于所述数字转换模块和所述二级调节单元之间,基于所述控制标志位对初始基准电压进行调节,以输出一级基准电压;
所述二级调节单元连接于所述一级调节单元和所述DAC模块之间,对所述一级基准电压进行负反馈调节,以向所述DAC模块输出稳定的目标基准电压。
6.根据权利要求5所述的数模转换电路,其特征在于,所述一级调节单元包括电连接的多个开关管和多个分压采样电阻,基于所述控制标志位控制所述开关管的通断,进而控制所述分压采样电阻的通断,以输出一级基准电压;
所述二级调节单元包括运算放大器,基于所述运算放大器对所述一级基准电压进行负反馈调节,以输出目标基准电压。
7.根据权利要求1-6任一项所述的数模转换电路,其特征在于,所述初始数字信号为二进制数字,所述控制标志位为二进制数字的首位。
8.根据权利要求5所述的数模转换电路,其特征在于,所述一级调节单元包括:第一运算放大器、第一开关管、第二开关管、第一电阻、第二电阻和第三电阻,所述第一运算放大器的同相输入端连接输入基准、反相输入端连接至第二电阻和第三电阻之间、输出端连接至第一开关管的控制端,所述第一开关管的导通端连接至所述工作电源和第一电阻之间,所述第一电阻、第二电阻、第三电阻串联,所述第二开关管的控制端与所述数字转换模块连接、导通端分别连接在所述第二电阻的两端;在所述第一开关管和所述第一电阻之间引出所述一级基准电压连接端;
基于所述控制标志位控制所述第二开关管的通断,以调节所述一级基准电压。
9.根据权利要求8所述的数模转换电路,其特征在于,所述二级调节单元包括:第二运算放大器和第三开关管,所述第二运算放大器的反向输入端连接所述一级基准电压连接端、同相输入端连接所述DAC模块、输出端连接至所述第三开关管的控制端,所述第三开关管的导通端连接至所述工作电源和所述DAC模块之间;
基于所述第二运算放大器对所述一级基准电压进行跟随放大,以形成所述目标基准电压,提供给所述DAC模块。
10.一种充电模组,其特征在于,包括如权利要求1-9任一项所述的数模转换电路。
11.一种充电设备,其特征在于,包括如权利要求10所述的充电模组。
12.一种车辆,其特征在于,包括如权利要求10所述的充电模组。
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CN119892098A (zh) * 2024-12-30 2025-04-25 新存科技(武汉)有限责任公司 数模转换结构及控制方法

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