GP21168 一种用于MCU ADC性能评估的低成本高精度低纹波数字电源电路_专利_V3.0.docx

### GP21168 一种用于MCU ADC性能评估的低成本高精度低纹波数字电源电路 #### 概述 随着技术的进步和市场需求的变化，高性能的模拟到数字转换器（Analog-to-Digital Converter, ADC）对于各种电子设备至关重要。ADC的性能直接影响着信号处理的准确性和可靠性。为了确保ADC的性能，需要一个稳定的电源供给，特别是针对高精度ADC的测试和评估过程中，电源的稳定性和准确性尤为重要。 #### 技术背景 在AD/DA、高频应用系统和高精度测量系统中，良好的电源质量是基础性的关键因素。电源的稳定性直接影响到系统的整体性能。传统的电源解决方案往往体积大、成本高且难以实现精确的电压控制。因此，开发一种低成本、高精度、低纹波的数字电源电路对于提高MCU ADC的性能评估至关重要。 #### 核心技术 **GP21168专利介绍了一种新型的数字电源电路**，该电路设计旨在提供高精度、低纹波的电源，适用于MCU ADC性能评估，并且成本较低。该专利的核心技术包括： 1. **电路设计：** - **主控芯片选用：** 使用北京兆易创新科技股份有限公司的GD32F303VGT6为主控芯片，这款芯片具备强大的处理能力和灵活的外设接口，适合用于复杂的电源管理任务。 - **电源输入部分：** 通过LDO（低压差线性稳压器）、数字电位计和电流型DAC（数模转换器）组成负反馈控制系统。这种结构允许以数字化方式精确控制输出电压。 - **数字电位计：** 总阻值20K欧姆，分辨率1024位，最小步长20欧姆，主要用于输出电压的粗调。 - **电流型DAC：** 分为三档（步长0.25uA、步长1uA、步长4uA），用于输出电压的微调。不同的档位对应不同的可调范围，调节精度可以达到1mV以下。 - **电压电流监测芯片：** 用于监测输出电压和电流，并在LCD屏幕上显示，便于用户直观了解电源状态。电压分辨率为1.25mV/LSB，电流分辨率取决于采样电阻的阻值。 2. **电压智能调节算法：** - 该算法结合了数字电位计和电流型DAC的功能，通过数学模型实现精确的电压控制。 - **计算原理：** 根据LDO的工作原理和电路结构，推导出输出电压的计算公式。公式考虑了LDO固有参数、数字电位计电阻值以及电流型DAC产生的电流等因素。 - **分步调节策略：** 先利用数字电位计进行粗调，再通过电流型DAC进行微调，最终实现目标电压的精确控制。 - **自动化调节：** 用户设定目标电压后，系统自动调节各个组件，实现电压的精确控制。 3. **创新点：** - **自动化调节功能：** 实现了电压的自动化调节，无需人工干预，提高了调节的精确性和效率。 - **用户体验优化：** 提供了简单易用的操作界面，如LCD显示屏幕、掉电记忆功能等，提升了用户体验。 - **一键设置功能：** 针对常用电压值（如3.3V），提供了快捷设置选项，进一步简化了操作流程。 #### 总结 GP21168专利所描述的数字电源电路是一种创新性的解决方案，它不仅降低了成本，还显著提高了电源的精度和稳定性。通过采用先进的电路设计和技术手段，该电源能够满足高精度ADC评估的需求，同时为用户提供了更加便捷、高效的使用体验。此外，该技术的应用前景广阔，有望在更多领域得到推广和应用。