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[導讀] D/A轉換器輸入的是數字量,經轉換后輸出的是模擬量。有關D/A轉換器的技術性能指標很多,例如絕對精度、相對精度、線性度、輸出電壓范圍、溫度系數、輸入數字代碼種類(二進制或BCD碼)等。 1) 分辯率 分

D/A轉換器輸入的是數字量,經轉換后輸出的是模擬量。有關D/A轉換器的技術性能指標很多,例如絕對精度、相對精度、線性度、輸出電壓范圍、溫度系數、輸入數字代碼種類(二進制或BCD碼)等。

1) 分辯率

分辨率是D/A轉換器對輸入量變化敏感程度的描述,與輸入數字量的位數有關。如果數字量的位數為n,則D/A轉換器的分辨率為2-n。這就意味著數/模轉換器能對滿刻度的2-n輸入量作出反應。

2) 建立時間

建立時間是描述D/A轉換速度快慢的一個參數,指從輸入數字量變化到輸出達到終值誤差±(1/2)LSB(最低有效位)時所需的時間。通常以建立時間來表示轉換速度.

轉換器的輸出形式為電流時,建立時間較短;輸出形式為電壓時,由于建立時間還要加上運算放大器的延遲時間,因此建立時間要長一點。但總的來說,D/A轉換速度遠高于A/D轉換速度,快速的D/A轉換器的建立時間可達1 μs。

3) 接口形式

D/A轉換器與單片機接口方便與否,主要決定于轉換器本身是否帶數據鎖存器。有兩類D/A轉換器,一類是不帶鎖存器的,另一類是帶鎖存器的。對于不帶鎖存器的D/A轉換器,為了保存來自單片機的轉換數據,接口時要另加鎖存器,因此這類轉換器必須在口線上;而帶鎖存器的D/A轉換器,可以把它看作是一個輸出口,因此可直接在數據總線上,而不需另加鎖存器。

典型D/A轉換器芯片DAC0832

DAC0832是一個8位D/A轉換器。單電源供電,從+5 V~+15 V均可正常工作。基準電壓的范圍為±10 V;電流建立時間為1 μs;CMOS工藝,低功耗20 mW。

DAC0832轉換器芯片為20引腳,雙列直插式封裝,其引腳排列圖如圖所示。DAC0832內部結構框圖如圖所示。 該轉換器由輸入寄存器和DAC寄存器構成兩級數據輸入鎖存。使用時,數據輸入可以采用兩級鎖存(雙鎖存)形式,或單級鎖存(一級鎖存,一級直通)形式,或直接輸入(兩級直通)形式。

此外,由三個與門電路組成寄存器輸出控制邏輯電路,該邏輯電路的功能是進行數據鎖存控制,當=0時,輸入數據被鎖存;當=1時,鎖存器的輸出跟隨輸入的數據。

D/A轉換電路是一個R-2R T型電阻網絡,實現8位數據的轉換。對各引腳信號說明如下:

(1) DI7~DI0:轉換數據輸入。

(2) CS:片選信號(輸入),低電平有效。

(3) ILE:數據鎖存允許信號(輸入),高電平有效。

(4) WR:第1寫信號(輸入),低電平有效。

上述兩個信號控制輸入寄存器是數據直通方式還是數據鎖存方式,當ILE=1和 WR1 =1=0時,為輸入寄存器直通方式;當ILE=1和WR1 =1時,為輸入寄存器鎖存方式。

(5) WR2 =1:第2寫信號(輸入),低電平有效。

(6) XFER:數據傳送控制信號(輸入),低電平有效。

上述兩個信號控制DAC寄存器是數據直通方式還是數據鎖存方式,當 WR2=0和XFER=0時,為DAC寄存器直通方式;當WR2=1和XFER=0時,為DAC寄存器鎖存方式。

(7) ?Iout1:電流輸出1。

(8) ?Iout2:電流輸出2。

DAC轉換器的特性之一是:Iout1+Iout2=常數。

(9) ?Rfb:反饋電阻端。

DAC 0832是電流輸出,為了取得電壓輸出,需在電壓輸出端接運算放大器,Rfb即為運算放大器的反饋電阻端。運算放大器的接法如圖7.31所示。

(10) Vref:基準電壓,其電壓可正可負,范圍是-10 V~+10 V。

(11) ?DGND:數字地。

(12) ?AGND:模擬地。


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