一种用于提高压控电压精度的装置及方法 |
|||||||
| 申请号 | CN202311833677.9 | 申请日 | 2023-12-28 | 公开(公告)号 | CN117856780A | 公开(公告)日 | 2024-04-09 |
| 申请人 | 西安富成防务科技有限公司; | 发明人 | 李淑娟; 张健; | ||||
| 摘要 | 一种用于提高压控 电压 精度 的装置，包括有两路相同的 数模转换 器DAC0和 数模转换器 DAC1，数模转换器DAC0的输出端串接一个粗调步进控制 电阻 器 R1；数模转换器DAC1的输出端串接一个细调步进 电阻器 R2；粗调步进控制电阻器R1和细调步进电阻器R2并联后再 串联 一个调整电阻器R3；调整电阻器R3的输出端连接恒温晶振OCXO的压控端；一种用于提高压控电压精度的方法，包括以下步骤：步骤1，预设压控电压；步骤2，粗调数模转换器DAC0，调整到输出中心 频率 精度无法再调整时停止；步骤3，细调数模转换器DAC1，调整到输出中心频率精度无法再调整时停止；具有精度高、价格低的特点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于提高压控电压精度的装置，其特征在于，包括有两路相同的数模转换器DAC0和数模转换器DAC1，数模转换器DAC0的输出端串接一个粗调步进控制电阻器R1；数模转换器DAC1的输出端串接一个细调步进电阻器R2；粗调步进控制电阻器R1和细调步进电阻器R2并联于A点后再串联一个调整电阻器R3，V3为粗调步进控制电阻器R1和细调步进电阻器R2并联后的输出电压；调整电阻器R3的输出端连接恒温晶振OCXO的压控端。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种用于提高压控电压精度的装置及方法技术领域背景技术[0002] 目前守时电路里面恒温晶振的压控端通过DAC来控制电压，时钟精度要高的话，控制恒温晶振的电压步进需要很精细化，就需要通过提高DAC的位数来实现，目前市面上的DAC位数能达到24位，但位数越高，价格也更贵。 发明内容[0003] 为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种用于提高压控电压精度的装置及方法，采用DAC并联的方案，在不提高DAC位数的前提下，可以实现更高位数的精细化步进控制，具有精度高、价格低的特点。 [0004] 为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于提高压控电压精度的装置，包括有两路相同的数模转换器DAC0和数模转换器DAC1，数模转换器DAC0的输出端串接一个粗调步进控制电阻器R1；数模转换器DAC1的输出端串接一个细调步进电阻器R2；粗调步进控制电阻器R1和细调步进电阻器R2并联A点后再串联一个调整电阻器R3，V3为粗调步进控制电阻器R1和细调步进电阻器R2并联后的输出电压；调整电阻器R3的输出端连接恒温晶振OCXO的压控端。 [0005] 所述的粗调步进控制电阻器R1取值为10欧姆，数模转换器DAC0的输出电压为V1。 [0006] 所述的数模转换器DAC0为粗调数模转换器。 [0007] 所述的数模转换器DAC1为细调数模转换器。 [0008] 所述的细调步进电阻器R2取值为10K，数模转换器DAC1的输出电压为V2。 [0009] 所述的调整电阻器R3取值为100欧姆。 [0010] 所述的恒温晶振OCXO的压控输入端的输入阻抗为RL，Vout为恒温晶振OCXO的压控输入电压。 [0011] 一种用于提高压控电压精度的方法，包括以下步骤： [0012] 步骤1，预设压控电压，通过粗调数模转换器DAC0预设恒温晶振OCXO的压控电压Vout为1.65V； [0013] 步骤2，粗调数模转换器DAC0按照最小步进调整恒温晶振OCXO的压控电压Vout，调整到输出中心频率精度无法再调整时停止； [0014] 步骤3，细调数模转换器DAC1按照最小步进调整恒温晶振OCXO的压控电压Vout，调整到输出中心频率精度无法再调整时停止。 [0015] 本发明的有益效果是： [0016] 与现有技术相比，本发明由于采用了数模转换器DAC并联方案，在不提高数模转换器DAC位数的情况下，可以提高步进控制精度，所以具有高位数DAC的步进控制优点。采用多路低位数低成本的数模转换器DAC方案替代高位数高成本的单路数模转换器DAC方案，所以具有低成本的优点。附图说明 [0017] 图1为本发明DAC并联方案示意图。 [0018] 图2为本发明粗调步进的仿真图1。 [0019] 图3为本发明细调步进的仿真图2。 具体实施方式[0020] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。 [0021] 参见图1，一种用于提高压控电压精度的装置，包括有两路相同的数模转换器DAC0和数模转换器DAC1，数模转换器DAC0的输出端串接一个粗调步进控制电阻器R1；数模转换器DAC1的输出端串接一个细调步进电阻器R2；粗调步进控制电阻器R1和细调步进电阻器R2并联于A点后再串联一个调整电阻器R3，V3为粗调步进控制电阻器R1和细调步进电阻器R2并联后的输出电压；调整电阻器R3的输出端连接恒温晶振OCXO的压控端。 [0022] 所述的粗调步进控制电阻器R1取值为10欧姆，数模转换器DAC0的输出电压为V1。 [0023] 所述的数模转换器DAC0为粗调数模转换器。 [0024] 所述的数模转换器DAC1为细调数模转换器。 [0025] 所述的细调步进电阻器R2取值为10K，数模转换器DAC1的输出电压为V2。 [0026] 所述的调整电阻器R3取值为100欧姆。 [0027] 所述的恒温晶振OCXO的压控输入端的输入阻抗为RL，Vout为恒温晶振OCXO的压控输入电压。 [0028] 本发明的工作原理是： [0029] 恒温晶振OCXO标称频率对应的压控电压规定为电源电压的一半，电源电压为3.3V的恒温晶振OCXO的压控电压为1.65V时就会产生中心频率。压控电压范围为0V～3.3V，其频率变化曲线的斜率为正。也就是说，当压控电压从1.65V上升到3.3V时，恒温晶振的频率将增大；当压控电压从1.65V降到0V时，恒温晶振的频率将减小。 [0030] 为了获得需要的中心频率，首先通过粗调数模转换器DAC0预设恒温晶振的压控电压Vout为1.65V，在此电压下的中心频率大概有±0.5PPM的变化；其次粗调数模转换器DAC0按照最小步进调整输出电压，恒温晶振输出的中心频率会在±1E‑9量级上变化；最后细调数模转换器DAC1按照最小步进调整输出电压，恒温晶振输出的中心频率会在±1E‑12量级上变化。这时就达到了需要的精度。 [0031] 一种用于提高压控电压精度的方法，包括以下步骤： [0032] 步骤1，预设压控电压，通过粗调数模转换器DAC0预设恒温晶振OCXO的压控电压Vout为1.65V； [0033] 步骤2，粗调数模转换器DAC0按照最小步进调整恒温晶振OCXO的压控电压Vout，调整到输出中心频率精度无法再调整时停止； [0034] 步骤3，细调数模转换器DAC1按照最小步进调整恒温晶振OCXO的压控电压Vout，调整到输出中心频率精度无法再调整时停止。 [0035] 上述步骤中调整采用下述计算公式： [0036] [0037] 粗调步进表(表1) [0038] [0039] [0040] 由表1可以看出，当粗调数模转换器DAC0按照1mV步进粗调，作用于恒温晶振OCXO的压控电压Vout按照1mV步进。 [0041] 当粗调数模转换器DAC0的位数为16位DAC时，参考电压为2.5V时，最小步进电压为2.5*10^6/(2^16‑1)＝38uV。即粗调数模转换器DAC0可以按照38uV的步进调整恒温晶振OCXO的压控电压Vout。 [0042] 细调步进表(表2) [0043] [0044] [0045] 由表2可以看出，当细调数模转换器DAC1按照1mV步进细调时，作用于恒温晶振OCXO的压控电压Vout按照1uV步进。 [0046] 当细调数模转换器DAC1的位数为16位DAC时，参考电压为2.5V时，最小步进电压为2.5*10^6/(2^16‑1)＝38uV。即细调DAC1可以按照0.038uV的步进调整恒温晶振OCXO的压控电压Vout。实现了更高精度的控制，达到了更高位数模转换器DAC的性能。 [0047] 参见图2，V(V1)表示粗调数模转换器DAC0在0.8V到2.4V之间按照最小步进38uV电压的步进图； [0048] V(V2)表示细调数模转换器DAC1预设值为0V，不进行调整； [0049] V(Vout)表示作用于恒温晶振OCXO的压控电压在798322.7uV到2394968.2uV之间按照最小步进38uV电压的步进图。 [0050] 参见图3，V(V1)表示粗调数模转换器DAC0的预设电压1.654V； [0051] V(V2)表示细调数模转换器DAC1在0V到0.4V之间按照最小步进0.038uV电压的步进图； [0052] V(Vout)表示作用于恒温晶振OCXO的压控电压在1650532.2uV到1650931.4uV之间按照最小步进0.038uV电压的步进图。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈