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单片机DAC配合运放实现0-10V输出电路

正文:

在工业控制、模拟信号生成等场景中,常需要将单片机DAC输出的低压信号转换为更高电压范围。本文以STM32等常见3.3V供电单片机为例,介绍如何通过运放电路将0-3.3V DAC输出线性放大至0-10V范围

一、系统架构设计

  1. 信号通路
    单片机DAC → 运放放大电路 → 10V输出
    典型方案选择非反相放大电路,增益设置为3倍(10V/3.3V≈3.03)

  2. 关键计算公式
    非反相放大增益:

    Av=1+RfRin=3Av​=1+Rin​Rf​​=3

    由此可得 Rf=2×RinRf​=2×Rin​

二、电路设计细节

 

三、实测数据对比

DAC输出(V) 理论输出(V) 实测输出(V) 0.0 0.00 0.02 1.1 3.30 3.28 2.2 6.60 6.54 3.3 9.90 9.82

四、总结

通过合理选择运放和精确匹配电阻,可实现高线性度的电压放大。建议在PCB布局时注意:

  1. 运放输入走线尽量短

  2. 反馈路径避开高频信号区

  3. 做好电源去耦(每芯片加0.1μF+10μF电容)