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工作原理:数字信号控制模拟开关,转换成电流或电压,通过电阻网络或执行机构,最后由运算放大器输出。
技术性能指标:绝对精度、相对精度、线性度、输出电压范围、温度系数、输入数字代码种类(二进制或BCD码)等。这里仅对几个与接口有关的技术性能指标作一介绍。
一、定义
D/A转换器将输入为数字量转换为模拟量输出。
(1)分辨率
分辨率是D/A转换器对输入量变化敏感程度的描述,与输入数字量的位数有关。
如果数字量的位数为n,则D/A转换器的分辨率为(1/2n)。意味着D/A转换器区分满刻度(或称参考电压)的(1/2n) 输入量。
二、性能指标:
(3)接口形式
D/A转换器与单片机的接口是否需带数据锁存器。
D/A转换器概述
(2)建立时间
建立时间是描述D/A转换速度快慢的一个参数。
是指从输入数字量经历从全0到全1,输出模拟量达到最终值的误差±1/2LSB(最低有效位)时所需的时间。
除此之外,单调性,温度系数,输入电平范围,输出电平范围,工作温度,输入代码形式等。
一、并行D/A转换的原理电路
,
,
,
D/A转换器有两种结构:并行…和串行….
D/A转换器结构
流入运放的总电流:
i = I0 + I1 + I2 + I3
输出模拟电压:
D/A转换器结构
-Vi
二、串行D/A转换
D/A转换器结构
一、各引脚的功能如下:
D7~D0:转换数据输入端。
:片选信号,输入,低电平有效。
ILE:数据锁存允许信号,输入,高电平有效。
:写信号1,输入,低电平有效。
:写信号2,输入,低电平有效。
:数据传送控制信号,输入,低电平有效。
IOUT1:电流输出1,当DAC寄存器中各位为全“1”时,电流最大;为全“0”时,电流为0。
IOUT2:电流输出2,电路中保证IOUT1+IOUT2=常数。
RFB:反馈电阻端,片内集成的电阻为15kΩ。
VREF:参考电压,可正可负,范围为−10~+10V。
DGND:数字量地。
AGND:模拟量地。
单片集成的D/A转换器
DAC0832
单片机与DAC0832的接口有三种连接方式,即直通方式、单缓冲方式及双缓冲方式。电路连接如图所示。直通方式不能直接与系统的数据总线相连,需另加锁存器,故较少应用。下面介绍单缓冲与双缓冲两种连接方式。
二、 单片机与DAC0832的接口
单片机与DAC0832的接口有三种连接方式
a) DAC寄存器直通方式
单片集成的D/A转换器
DAC0832
单片机与DAC0832的接口有三种连接方式,即直通方式、单缓冲方式及双缓冲方式。电路连接如图所示。直通方式不能直接与系统的数据总线相连,需另加锁存器,故较少应用。下面介绍单缓冲与双缓冲两种连接方式。
二、 单片机与DAC0832的接口
单片机与DAC0832的接口有三种连接方式
b) DAC寄存器单缓冲方式;c) DAC寄存器双缓冲方式
单片集成的D/A转换器
DAC0832
(1) 单缓冲方式
单缓冲方式是将DAC转换后数据寄存器处于受控的锁存方式。
(2) 双缓冲方式
双缓冲方式是把DAC0832的输入数据和DAC转换数据,这两个锁存器都接成受控锁存方式。
由于两个锁存器分别占据两个地址,因此在程序中需要使用两条传送指令,才能控制两个锁存器,完成一个数字量的模拟转换。假设输入寄存器地址为FEFFH,DAC寄存器地址为FDFFH,则完成一次D/A转换的程序段应为:
MOV A,#DATA ; 转换数据送入A
MOV DPTR,#0FEFFH ; 指向输入寄存器
MOVX ***@DPTR,A ; 转换数据送输入寄存器
MOV DPTR,#0FDFFH ; 指向DAC寄存器
MOVX ***@DPTR,A ; 数据进入DAC寄存器并进行D/A转换
二、单片机与DAC0832的接口
单片集成的D/A转换器
DAC0832
D/A转换器是计算机控制系统中常用的接口器件, 可以直接控制被控对象;也可以很方便地产生各种输出波形,如矩形波、三角波、阶梯波、锯齿波、梯形波、正弦波及余弦波等。
在图5-4中,运算放大器A2的作用是把运算放大器A1的单极性输出变为双极性输出。例如,当VREF=+5V时,A1的电压输出范围为0−(-5V)。当VOUT1=0V时,VOUT2=−5V;当VOUT1=−,VOUT2=0V;当VOUT1=−5V时,VOUT2=+5V。VOUT2的输出范围为−5V~+5V。VOUT2与参考电压VREF的关系为:
DAC0832的双极性输出接口
三、 D/A转换应用举例
单片集成的D/A转换器
DAC0832