[发明专利]一种高效的超高精度DAC的合成方法及装置

权利要求书

1.一种高效的超高精度DAC的合成方法，其特征包括以下步骤：

S1、取高分辨率的两个DAC；

S2、将数字量输入作为DAC指令分别发送至上述两个DAC；

S3、将上述两个DAC的输出合成后作为超高分辨率DAC的输出，合成采用以下公式：

其中V_out为超高分辨率DAC输出，R₁、R₂、R₃、R₄均为电阻，V₁、V₂为两个DAC的输出电压。

2.一种应用权利要求1所述合成方法的超高精度DAC的合成装置，包括数模转换器组，其特征在于：该数模转换器组采用高分辨率的DAC1和DAC2，将数字量输入作为DAC指令通过数据总线分别发送至所述DAC1和DAC2，DAC1和DAC2的输出经过合成电路进行所述合成，得到超高分辨率DAC输出。

3.根据权利要求2所述超高精度DAC的合成装置，其特征在于：所述合成电路包含四个精密电阻R₁、R₂、R₃、R₄，一个滤波电容C和一个高精度运算放大器OP，其中R₁、R₂、R₃、R₄用于决定DAC1与DAC2的权值，滤波电容C用于滤除电压中的高频分量，运算放大器OP的输出作为超高分辨率DAC的输出，其反相输入端经过电阻R₄接地。

4.根据权利要求3所述超高精度DAC的合成装置，其特征在于：所述运算放大器OP的输出端通过反馈校正电路连接至数据总线输入端。

5.根据权利要求4所述超高精度DAC的合成装置，其特征在于：DAC1和DAC2均采用24位分辨率，取R₁＝1kΩ，R₂＝256kΩ，R₃＝1kΩ，R₄＝256kΩ，代入式(1)可得：

选DAC的输出电压范围为[-2.5，2.5]，单位为V，当DAC输出正电压时，其中N₁∈[0,2²³),N₂∈[0,2²³)，代入式(2)可得：

当DAC输出负电压时，其中N₁∈[2²³,2²⁴),N₂∈[2²³,2²⁴)，代入式(2)可得：

得到32位DAC输出。

6.根据权利要求5所述超高精度DAC的合成装置，其特征在于：所述反馈校正电路由32位的模数转换器ADC和数字信号处理器DSP组成，该32位的模数转换器ADC对输出结果进行采样并将采样结果传输给DSP，DSP以DAC的指令和ADC的采样结果为依据，通过数据总线对所述DAC1和DAC2的指令分别进行校正，如此形成闭环反馈。

7.根据权利要求6所述超高精度DAC的合成装置，其特征在于：所述数模转换器组、合成电路和反馈校正电路集成于PCB板卡上。