文档介绍：D/A & A/D转换器及其与单片机接口
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D/A转换器及其与单片机接口
D/A转换器的原理及主要技术指标
一、D/A转换器的基本原理及分类
T型电阻网络D/A转换器:
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输出电压的大小与数字量具有对应的关系。
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二、D/A转换器的主要性能指标
1、分辨率
分辨率是指输入数字量的最低有效位(LSB)发生变化时,所对应的输出模拟量(常为电压)的变化量。它反映了输出模拟量的最小变化值。
分辨率与输入数字量的位数有确定的关系,可以表示成FS / 。FS表示满量程输入值,n为二进制位数。对于5V的满量程,采用8位的DAC时,分辨率为5V/256=;当采用12位的DAC时,分辨率则为5V/4096=。显然,位数越多分辨率就越高。
2、线性度
线性度(也称非线性误差)是实际转换特性曲线与理想直线特性之间的最大偏差。常以相对于满量程的百分数表示。如±1%是指实际输出值与理论值之差在满刻度的±1%以内。
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3、绝对精度和相对精度
绝对精度(简称精度)是指在整个刻度范围内,任一输入数码所对应的模拟量实际输出值与理论值之间的最大误差。绝对精度是由DAC的增益误差(当输入数码为全1时,实际输出值与理想输出值之差)、零点误差(数码输入为全0时,DAC的非零输出值)、非线性误差和噪声等引起的。绝对精度(即最大误差)应小于1个LSB。
相对精度与绝对精度表示同一含义,用最大误差相对于满刻度的百分比表示。
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4、建立时间
建立时间是指输入的数字量发生满刻度变化时,输出模拟信号达到满刻度值的±1/2LSB所需的时间。是描述D/A转换速率的一个动态指标。
电流输出型DAC的建立时间短。电压输出型DAC的建立时间主要决定于运算放大器的响应时间。根据建立时间的长短,可以将DAC分成超高速(<1μS)、高速(10~1μS)、中速(100~10μS)、低速(≥100μS)几档。
应当注意,精度和分辨率具有一定的联系,但概念不同。DAC的位数多时,分辨率会提高,对应于影响精度的量化误差会减小。但其它误差(如温度漂移、线性不良等)的影响仍会使DAC的精度变差。
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DAC0832芯片及其与单片机接口
DAC0832是使用非常普遍的8位D/A转换器,由于其片内有输入数据寄存器,故可以直接与单片机接口。DAC0832以电流形式输出,当需要转换为电压输出时,可外接运算放大器。属于该系列的芯片还有DAC0830、DAC0831,它们可以相互代换。DAC0832主要特性:
分辨率8位;
电流建立时间1μS;
数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式;
输出电流线性度可在满量程下调节;
逻辑电平输入与TTL电平兼容;
单一电源供电(+5V~+15V);
低功耗,20mW。
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一、DAC0832内部结构及引脚
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二、DAC0832与80C51单片机的接口
1、单缓冲工作方式
此方式适用于只有一路模拟量输出,或有几路模拟量输出但并不要求同步的系统。
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