GP8101C：高性能 PWM 转 0-10V 模拟电压输出芯片

GP8101C：高性能 PWM 转 0-10V 模拟电压输出芯片

适用于马达调速、LED 调光、变频器、伺服控制与工业模拟信号输出

在工业控制、马达调速、LED 调光、变频器和伺服系统等应用中，控制器常常能够方便地产生 PWM 信号，但现场设备或后级执行单元往往需要标准模拟电压信号，例如 0-10V。如何将 PWM 信号稳定、线性、低成本地转换成模拟电压输出，是很多工业控制产品设计中必须解决的问题。

GP8101C 是一款高性能 PAC 芯片，即 PWM 到模拟电压转换器。它可以将 0%-100% 占空比的 PWM 输入信号线性转换为 0-10.05V 模拟电压输出，相当于一个以 PWM 为输入、以模拟电压为输出的 DAC。芯片具备高精度、低温漂、响应快、外围简单、内置保护等特点，适合用于需要 0-10V 控制信号输出的工业与电源控制场景。

一、产品概述

GP8101C 支持 50Hz 至 50kHz 的 PWM 输入频率范围，可将输入占空比转换为对应的模拟电压输出。当输出范围为 0-10.05V 时，其输出关系为：

VOUT = 10.05V × DPWM

其中，DPWM 为输入 PWM 信号的占空比。芯片支持 2.7V-5.5V 高电平 PWM 输入，便于与常见 MCU、隔离光耦输出或逻辑控制电路连接。EN 引脚内部上拉，悬空或上拉时正常输出，接地时关闭输出，适合实现系统级使能控制和低功耗关断。

特性

GP8101C将0%-100%占空比的PWM信号输入，线性转换成0-10.05V的模拟电压输出。

输入信号范围0%-100%

输入PWM信号的频率范围: 50Hz to 50KHz（PWM频率高，性能会有些许下降）

输入PWM信号高电平：2.7V-5.5V

支持使能和关断输出0-10.05V功能

内置高性能低温漂带隙基准，输出温度系数典型20ppm/℃

输出满量程电压误差：< 0.2%（0.1% typ）

输出电压线性度误差：0.1% typ

电压系数：<40ppm/V

电流系数：100ppm/mA typ

驱动能力：10mA Max

内置过流保护、低压保护

ESD能力： > 2KV

电源电压：11V - 32V

封装：SOIC-8

功耗：<1.5mA

启动时间：<2ms

响应周期：三周期响应

建立时间：<200us

工作温度： -40°C to 125°C

二、描述

GP8101C是一个PWM信号转模拟信号转换器，相当于一个PWM信号输入，模拟信号输出的DAC。此芯片可以将占空比为0%到100%的PWM信号线性转换成0-10.05V的模拟电压，并且输出满量程电压精度小于0.2%。

三、应用

· 马达调速：将 MCU PWM 信号转换为 0-10V 调速信号，控制电机驱动器或调速模块。

· LED 调光：实现 PWM 到模拟调光电压的转换，适合需要模拟调光输入的照明驱动系统。

· 变频器与伺服调速：输出标准 0-10V 控制信号，便于与工业驱动设备连接。

· 工业模拟信号隔离：配合光耦或隔离电源实现控制侧与输出侧隔离，提高系统安全性。

· 电源控制：用于电源模块、电压控制接口或模拟给定信号输出。

四、外围电路

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下图为标准推荐电路，与GP8101和GP8101S有所不同

注意：

1、V5V为内部稳压LDO输出，端口上必须接大于1uF的电容

2、EN端口默认上拉，内部上拉，接地关闭输出；外部可接2.7-5.5V电平用于使能。

3、VOUT作为板间接口使用时，输出加10Ω保护电阻及单向TVS，推荐型号SMBJ12A或SMBJ15A。

4、与GP8101和GP8101S在输出端口上的区别是输出无需外接电容即可实现稳定。

5、输出的10Ω电阻的保护电阻，建议使用0805及以上封装进行端口防护，可以不用。

6、如果接电机或变频器控制，干扰特别大的场合需要在基础电路的基础上增加抗干扰电路，π型滤波（共模电感（mH级），两侧电容1uF），常规电机及变频器场景可以使用推荐电路，为防止地干扰，地线上可以增加一个热敏电阻MZ11-10A200 。

7、TVS选择单向，例如SMBJ15A。

注意：该图为PWM和输出之间的关系

五、方案价值总结

GP8101C 面向 PWM 转 0-10V 模拟电压输出场景，能够帮助工程师用更少的外围器件、更简单的电路结构实现稳定、线性、低温漂的模拟电压输出。相比传统 RC 滤波加运放方案，GP8101C 在精度、一致性、响应速度、温漂控制和量产稳定性方面更具优势。

对于马达调速、LED 调光、变频器、伺服调速、工业模拟信号隔离及电源控制等应用，GP8101C 可以作为 MCU PWM 输出与工业模拟控制接口之间的高效桥梁，帮助产品快速实现 0-10V 标准模拟信号输出。

如需技术支持，欢迎交流。