基于NiosII的高精度数控直流稳压电源设计

　　为实现电压值的D/A模转换，在电路中还要专门设计D/A转换电路，如图4所示。为降低设计成本，采用8位DAC0832转换器。DAC0832属于倒T 型电阻网络型D/A转换器，内部无运算放大器，输出为电流形式，因此，使用时，需外接一个运算放大器。DAC0832可根据实际情况接成双缓冲、单缓冲和直缓冲3种形式，此D/A转换器接成第3种形式使用，即引脚1、2、17、18接低电平，19引脚接+5 V。引脚8为参考电压输入端口，接+10 V电源，当数字输入端全为高电平时，模拟输出端为-10 V。

　　4.4 功率放大电路

　　虽然D/A转换电路输出电压幅值大小满足任意可设要求，但其输出电流过小，不能驱动负载。为增大输出电流，增强带负载能力，还需设计一个电压增益为1的功率放大电路，其电路如图5所示。图5中，R1、R2和LM324构成一个电压增益为1的反相比例放大电路;VQ1为大功率三极管，在加散热片的条件下，最大输出电流可达到3 A;C1、L1和C2构成π型LC滤波器，可进一步滤除电源的波纹，提高电源的输出性能。

　　开机进入界面初始化程序，用户可根据界面的提示进行操作，然后读键盘值并判别此值是否有效，如无效，则返回，如值有效，则根据此值执行相应的模块操作，最后刷新显示屏并返回。

5 测试结果

　　把已编译过的程序下载到硬件平台中运行，并测试系统。在程序运行过程中，用UT51数字万用表的20 V档测量系统的输出电压值，表1为该系统在运行电压设值程序时所测得结果;表2为该系统在执行电压步进程序时所测得结果，其进步值为0.01 V。测试结果表明，该系统输出电压误差小，系统精度较高。

6 注意事项

　　在工程实践中，可根据工程具体要求改进本系统有关参数。例如，为了提高输出电源的控制精度，在选择D/A转换器时，采用10位或者更多位D/A转换器，从而提高系统输出电压的分辨率。另一方面，若设备运行环境恶劣，则需提高系统的抗干扰能力。因此，在制作系统PCB板时，应考虑如下因素：(1)注意电源线与地线的布线实践表明，由于电源线与地线布线不合理，常会产生噪音干扰，影响系统的稳定性。抑制此噪音的方法是，在电源线与地线之间增加去耦电容并增加走线宽度。 (2)要处理好数字地与模拟地问题在数字电路和模拟电路混合布线时，数字电路地与模拟电路地是分开的，最终采用一点相连。(3)采用“隔离”技术为了进一步提高系统的抗干扰能力，有时考虑采用“隔离”技术，有效地把系统“隔离”起来。

7 结论

　　设计一个基于NiosⅡ的高精度数控直流稳压电源系统，首先给出系统的硬件设计框图，然后分别介绍系统的软硬件设计方法，并给出该系统的测试结果。测试结果表明，该系统控制精度高，抗干扰能力强，已成功应用于某个电子设备中，具有较好的实用价值。