多路同步输出DA转换器
da转换器的工作原理
da转换器的工作原理
DA转换器是数字信号到模拟信号的转换器，其工作原理如下：
1. 输入数字信号： DA转换器接收来自数字系统的输入数字信号，通常是由一个数字控制器或者数字信号处理器生成的二进制数字信号。
2. 数字信号解码： DA转换器首先对输入的二进制数字信号进行解码，将其转换为对应的数字量。
3. 数字量转换为模拟量：解码后的数字量通过一个数字量转模模块，将其转换为模拟信号。
这个模块通常包含一个多位数字量到模拟量转换器（DAC）。
DAC能够将数字量按照一定的
规则映射为模拟信号。
4. 模拟信号输出：最后，转换器会将转换后的模拟信号输出至外部电路，如放大电路或者其他设备进行处理。
需要注意的是，DA转换器的输出模拟信号可能并不是完美的
模拟信号，可能会有一定的数字和模拟的差异，这个差异被称为量化误差，其大小与DA转换器的分辨率有关。
较高的分辨率能够提供更准确的模拟输出。
总而言之，DA转换器的工作原理是将输入的数字信号转换为
模拟信号，通过解码和数字量到模拟量转换实现。
ad转换器和da转换器
电流输出型DA转换原理
总电流
•转换电流
分支电流
……
•I01转换电流与“逻辑开关”为1的各支路电流的总和成正比 ，即与D0～D7口输入的二进制数成正比。
•DAC0832
•反馈电 阻 •外接放大器
转换电压
•即，转换电压正比于待转换的二进制数和参考电压
DAC的性能指标： 1、分辨率 通常将DAC能够转换的二进制的位数称为分辨率。 位数越多分辨率也越高，一般为8位、10位、12位、16位等
•参考程序如下：
INIT1： SETB IT1
；选择外部中断1为跳沿触发方式
SETB EA
；总中断允许
SETB EX1 ；允许外部中断1中断
MOV DPTR，#7FF8H ；端口地址送DPTR
MOV A，#00H
MOVX @DPTR，A；启动ADC0809对IN0通道转换
………
；完成其他的工作
•电路分析
➢ 由P2.0形成高8位地址（0xfe），与WR信号合成START/ALE正脉冲启动 ADC，与RD信号合成OE正脉冲输出转换数据；
➢ 启动IN0～IN7通道AD转换的命令的地址为：0xfef8，……，0xfeff。
➢ 读取AD结果的命令的地址为：任何高8位为0xfe的地址均可。
•电路分析
DAC2第1级地址： 1111 1101 …（0xfdff） DAC1和2第二级地址：1110 1111 …（0xefff）
例3参考程序
•语句DAOUT = num的作用只是启动DAC寄存器，传输什么数据都没关 系。
例3 运行效果 （多路D/A同步输出 ）
•11.2 AT89S51与ADC的接口
DA转换器及其应用
2R 1 Rfb IO1 IO2
2R
0
+
VO
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
关键指标参数
分辨率、线性度、精度、转换速率、误差 等和AD类似（略） 建立时间：输入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 用的时间
D/A的分类
电压输出型（如TLV5618）：从电阻阵列 输出电压，一般采用内置输出放大器以低 阻抗输出，无输出放大器带来的延迟，常 用于高速应用 电流输出型（如DAC0832、THS5661）： 需外接放大器（电流直接转换、放大器）， 反应相对较慢，有时需做相位补偿
P2.7 P0 WR
XFER DI0 DI7 WR1 WR2
DAC0832(1)
P2.5
CS
+5V VCC ILE ILE VCC
80C51
XFER DI0 DI7 WR1 WR2
DAC0832(2)
P2.6
CS
3、直通工作方式 当DAC0832芯片的片选信号、写信号、 及传送控制信号的引脚全部接地，允许输 入锁存信号ILE引脚接＋5V时，DAC0832 芯片就处于直通工作方式，数字量一旦输 入，就直接进入DAC寄存器，进行D/A转 换。
+5V
DI0
2R
2R
VREF
DAC0832
偏移码
DI7
Rfb IOUT1 IOUT2
AGND
A1 +
R
VD
A2 +
VOUT
DGND
双极性输出时的分辨率比单极性输出时降低 1/2，这是由于对双极性输出而言，最高位作为 符号位，只有7位数值位。
d a转换器实验报告
d a转换器实验报告DA转换器实验报告引言：DA转换器（Digital-to-Analog Converter）是一种将数字信号转换为模拟信号的设备。
在现代电子技术中，DA转换器被广泛应用于各种领域，如通信、音频处理、自动控制等。
本实验旨在通过搭建DA转换器电路并进行实际测试，来深入了解其工作原理和性能特点。
一、实验目的本实验的目的是通过搭建DA转换器电路，了解其工作原理以及性能特点，并通过实际测试来验证其转换准确性和稳定性。
二、实验原理DA转换器的基本原理是将输入的数字信号转换为模拟信号输出。
常见的DA转换器有两种类型：并行式和串行式。
并行式DA转换器将输入的二进制数字信号同时转换为相应的模拟信号，而串行式DA转换器则是逐位地将二进制数字信号转换为模拟信号。
在本实验中，我们将使用串行式DA转换器。
串行式DA转换器由一个计数器和一个数字模拟转换器组成。
计数器用于逐位地将二进制数字信号输出，而数字模拟转换器则将二进制数字信号转换为相应的模拟信号输出。
三、实验步骤1. 搭建DA转换器电路：按照实验指导书上的电路图，连接计数器和数字模拟转换器。
2. 设置输入信号：通过调节计数器的输入信号，设置所需的二进制数字信号。
3. 测试输出信号：将数字模拟转换器的输出信号连接到示波器上，并观察输出信号的波形和幅度。
4. 记录实验数据：记录不同输入信号对应的输出信号波形和幅度，并进行分析。
四、实验结果与分析通过实验，我们得到了不同输入信号对应的输出信号波形和幅度数据。
根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 准确性：通过比对输入信号和输出信号的对应关系，可以发现DA转换器在转换过程中几乎没有误差，转换准确性非常高。
2. 稳定性：在实验过程中，我们发现无论输入信号如何变化，输出信号始终保持稳定，没有明显的波动或漂移现象。
五、实验总结通过本次实验，我们深入了解了DA转换器的工作原理和性能特点。
DA转换器在现代电子技术中起着重要的作用，广泛应用于各个领域。
常用da芯片
常用da芯片DA芯片是数字到模拟转换芯片，它的作用是将数字信号转换为模拟信号输出。
常用的DA芯片有很多种类，下面是介绍其中几种常用DA芯片。
1. AD5570：这是一款12位多路输入数字模拟转换器，具有8个独立的模数转换通道。
它具有高分辨率和低失真的特点，广泛应用于工业控制和仪器仪表等领域。
2. MAX5868：这是一款14位高速DA芯片，具有2.2GSPS的速度和低功耗特点。
它内置了补偿电路和校准电路，可以提供优质的模拟输出信号。
3. DAC1208：这是一款8位DAC芯片，具有8个独立的模拟输出通道。
它采用了双电源设计，可以同时输出正负电压，广泛应用于音频设备和通信设备等领域。
4. AD558：这是一款8位电压输出型DA芯片，具有单电源操作和微功耗特性。
它采用串行接口进行数据输入，适用于低成本和低功耗的应用场景。
5. MCP4725：这是一款12位I2C总线数字模拟转换器，具有单电源操作和高精度特点。
它内置了EEPROM存储器，可以保存输出设置，广泛应用于工业自动化和仪器仪表等领域。
6. LTC2644：这是一款12位Rail-to-Rail输出型DA芯片，具有4个独立的模拟输出通道。
它采用了串行接口进行数据输入，支持高速数据传输和多种工作模式。
7. AD5764：这是一款16位电流输出型DA芯片，具有4个独立的模拟输出通道。
它具有高分辨率和精确度高的特点，广泛应用于测试仪器和医疗设备等领域。
以上是常用的几种DA芯片，每一款都有自己独特的特点和应用场景。
随着科技的不断进步，DA芯片的功能将越来越强大，应用范围也会越来越广泛。
DA转换简介
DAC0832
CS 1
20
WR1 2
19
AGND 3
18
D3 4
17
D2 5
16
D1 6
15
D0 7
14
Vref 8
13
Rfd 9
12
DGND 10
11
Vcc ILE WR2 XFER D4 D5 D6 D7 Iou2 Iout1
6. D/A 转换器的应用 信号源
DAC0832 在单缓冲方式下可以直接与系统总线相连，也可以将它看作一个输出端口。每 像该端口送一个 8 位数据，其输出端就会有相应的输出电压。可以通过编写程序，利用 D/A 转换器产生各种不同的输出波形，如锯齿波、三角波、方波、正弦波等。 工业控制器 D/A 转换器也常用于调速系统和伺服控制系统中的电机转速控制 各种压控场合（程控放大器、程控滤波器、有源电阻等）
代码按权转换成对应的模拟电流,再把模拟电流相加，最后由运算放大器将其转变成模
拟电压。
Vref S1
R1
S2
R2
Rfቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
I-
V0
+
S3
R3
…
Sn
Rn
图 1. 多路输入的运算放大电路 如果用二进制编码来控制图 1 中的每一路 Sj，当地第 i 路中的二进制码为 1 时，使第 j 位 的 Sj 闭合，第 j 路的二进制码为 0 时，使对应的 Sj 断开，则数字量的变化就转换成了模拟 量的变化。这就是 D/A 转换的基本原理。
DAC0832 是采样频率为八位的 D/A 转换芯片，内部包含一个 T 形电阻网络，输出为差动
电流信号。要想得到模拟电压输出，必须外接运算放大器。集成电路内有两级输入寄存
单片机DA转换(一)
单片机DA转换（一）引言概述：单片机DA转换是指通过数字信号与模拟信号之间的转换，将数字信号转换为相应的模拟信号输出。
本文将介绍单片机DA转换的基本原理和相关知识，包括DA转换的作用、工作原理、不同类型的DA转换以及相关应用。
正文：1. DA转换的作用- 将数字信号转换为模拟信号，实现数字系统与模拟系统之间的有效连接。
- 实现对模拟信号的控制和调节，用于控制各种模拟设备，如温度传感器、电机等。
- 提供数字信号与模拟信号之间的接口，用于与外部设备进行数据交换。
2. DA转换的工作原理- 采用采样-量化-编码的过程，将输入的连续模拟信号转换为离散的数字信号。
- 通过数值编码将数字信号转换为相应的模拟量输出。
3. 不同类型的DA转换器- 串行式DA转换器：采用串行输入和并行输出的方式进行转换，适用于低速、低分辨率的应用。
- 并行式DA转换器：采用并行输入和并行输出的方式进行转换，适用于高速、高分辨率的应用。
- PWM式DA转换器：通过调整占空比来实现模拟信号的输出，适用于需要高分辨率和高精度的应用。
4. DA转换器的应用- 电子测量仪器：用于测量和检测各种物理量的仪器，如数字万用表、示波器等。
- 工业自动化控制系统：用于控制和监测生产线上的各种设备和工艺变量。
- 通信系统：用于数字信号的调制和解调，如调制解调器、数字移位寄存器等。
- 音频信号处理：用于数字音频信号的转换和处理，如音频播放器等。
- 机器人技术：用于控制和执行机器人的各种动作和任务。
总结：本文介绍了单片机DA转换的基本原理和相关知识，包括其作用、工作原理、不同类型的DA转换器以及应用范围。
了解和掌握这些知识对于单片机设计和应用具有重要意义，能够帮助我们更好地实现数字信号与模拟信号的转换和控制。
da转换的原理及应用
DA转换的原理及应用一、DA转换的原理DA转换（Digital-to-Analog Conversion），即数字信号到模拟信号的转换。
它是将数字量转换为连续的模拟信号的过程，常见的应用场景包括音频文件播放、图像处理和通信系统等。
以下是DA转换的原理。
1. 数字信号数字信号是一种离散的信号，它由一系列二进制位组成。
在计算机系统中，数字信号由0和1组成，表示不同的离散状态。
这些离散的数字值无法直接用于模拟信号的表示和处理。
2. 数模转换数字信号需要经过数模转换（Digital-to-Analog Conversion）才能转换为模拟信号。
数模转换器是一个电路或设备，它将数字信号转换为模拟信号。
数模转换器根据输入的数字信号值，在其输出上生成相应的模拟信号。
3. DA转换器的工作原理DA转换器（Digital-to-Analog converter）是一种常用的数模转换器。
它将离散的数字值转换为连续的模拟信号，使得模拟信号能够被连续的方式表示和处理。
常见的DA转换器使用的是二进制加权电阻网络原理。
它由一组电阻和开关组成，每个开关对应一个二进制位。
根据输入的二进制码，相应的开关打开或关闭，将电阻连接到电路中或断开连接。
通过调整每个开关的状态，可以精确地控制输出的模拟信号。
二、DA转换的应用DA转换在各个领域都具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景。
1. 音频文件播放在音频文件播放过程中，需要将数字音频信号转换为模拟音频信号，以便于扬声器或耳机等设备的输出。
DA转换器可以将音频文件中的数字音频信号转换为模拟音频信号，使得用户能够听到清晰的音乐或声音。
2. 图像处理图像处理过程中，需要将数字图像信号转换为模拟图像信号。
DA转换器可以将数字图像信号转换为模拟图像信号，以便于显示器或打印机等设备的输出。
通过DA转换器的应用，可以实现高质量的图像显示和打印。
3. 通信系统在通信系统中，数字信号需要经过DA转换器转换为模拟信号，以便于传输和接收。
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多路同步输出D/A转换器目录1.摘要 (2)2.功能定义 (2)3.技术指标 (3)4.基本原理 (5)5.方案论证 (7)6.硬件电路设计 (9)7.程序流程设计及关键部分程序设计 (10)8.结论 (11)9.参考文献 (12)10.附录 (12)1.摘要本文论述了数模转换接口电路设计的要求,影响D/ A 转换器及系统精度的因素,重点阐述了系统设计时选择D/ A 转换器必须考虑的问题。
2.功能定义随着数字技术，特别是计算机技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测等领域，为了提高系统的性能指标，对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。
由于系统的实际对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号；而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受。
这样，就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路--模数和数模转换器。
将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称A/D转换器或ADC,Analog to Digital Converter）；将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器（简称D/A转换器或DAC,Digital to Analog Converter）；A/D转换器和D/A 转换器已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。
本报告中采用的设计是8051与3个0831组成一个三路同步D/A转换输出电路，可以将三组不同的数字信号进行同步转换输出，再将小信号通过放大器进行放大输出，得到所需要的可以观察的模拟信号。
3.技术指标使用者最关心的几个指标如下(1)分辨率输入给D/A转换器的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，通常定义为输出满刻度值与2n-1之比。
显然，二进制位数越多，分辨率越高。
(2)转换速度当D/A转换器输入的数字量发生变化时，输出的模拟量并不能立即达到所对应的量值，它需要一段时间。
通常用建立时间和转换速率两个参数来描述D/A转换器的转换速度。
建立时间（t set）指输入数字量变化时，输出电压变化到相应稳定电压值所需要时间。
一般用D/A转换器输入的数字量N B从全0变为全1时，输出电压达到规定的误差范围（LSB/2）时所需时间表示。
D/A转换器的建立时间较快，单片集成D/A转换器建立时间最短可达0.1μs以内。
转换速率（SR）用大信号工作状态下（输入信号由全1到全0或由全0到全1），模拟电压的变化率表示。
一般集成D/A 转换器在不包含外接参考电压源和运算放大器时，转换速率比较高。
实际应用中，要实现快速D/A转换不仅要求D/A转换器有较高的转换速率，而且还应选用转换速率较高的集成运算放大器。
(3)转换精度D/A 转换器实际精度与理论上可达到的精度之间存在误差，则误差的最大值 即为转换精度。
转换误差包括比例系数误差、失调误差和非线性误差。
比例系数误差是指实际转换特性曲线的斜率与理想特性曲线斜率的偏差。
如在n 位倒T 形电阻网络D/A 转换器中，当V REF 偏离标准值△V REF 时，就会在输出端产生误差电压。
由△V REF 引起的误差属于比例系数误差。
失调误差，由运算放大器的零点漂移引起，其大小与输入数字量无关，该误差使输出电压的转移特性曲线发生平移 。
非线性误差是一种没有一定变化规律的误差，一般用在满刻度范围内，偏离理想的转移特性的最大值来表示。
引起非线性误差的原因较多，如电路中的各模拟开关不仅存在不同的导通电压和导通电阻，而且每个开关处于不同位置（接地或接V REF ）时，其开关压降和电阻也不一定相等。
又如，在电阻网络中，每个支路上电阻误差不相同，不同位置上的电阻的误差对输出电压的影响也不相同等，这些都会导致非线性误差。
此外，还需考虑是否带有锁存器、码制、逻辑电平、数据格式、输出为电流还是电压。
经测试，报告中单路D/A 转换可以达到以下技术指标：(1) 分辨率为8位。
∑-=⋅⋅=1n 0i if REF o 22i n D R R V △△υ(2) 最大不可调误差小于±U LSB。
(3) 可锁存三态输出。
(4) 输出与TTL兼容。
(5) 不必进行零点和满度调整。
(6) 转换速率取决于芯片的时钟频率，时钟频率范围是：10~1280kHz。
当时钟频率选为500KHZ时，对应的转换时间为128us。
(8)电流稳定时间为1us。
4.基本原理D/A（数/模）转换器输入的是数字量，经转换后输出的是模拟量。
转换过程是先将MCS-51送到D/A转换器的各位二进制数按其权的大小转换为相应的模拟分量，然后再以叠加方法把各模拟分量相加，其和就是D/A转换的结果。
u o=K u·D或i o=K i · D其中：K u （或K i）表示转换比例，D表示输入的二进制数码设D为n位二进制数码，按权展开，上式表示为u o=K u·(D n-1×2n-1+D n-2×2n-2++D1×21+D0×20)或i o=K i · (D n-1×2n-1+D n-2×2n-2++D1×21+D0×20)下图是一个两路同步输出的D/A转换接口电路。
8031单片机的P2.5和P2.6分别接之两片D/A转换器的片选端，并控制输入锁存；P2.7连接到两路D/A转换器的/XFER端，并控制同步转换输出；/WR端与所有的/WR1，/WR2端相连，在执行MOVX 输出指令时，8031单片机自动输出/WR控制信号。
本报告的设计采用三路D/A转换接口，必须采用双缓冲方式实现同步D/A转换输出。
具体用DAC0832双缓冲同步方式接口时，分两步完成数字量的输入锁存和D/A转换输出。
首先，0832单片机的CPU数据总线分时地向各路D/A转换器输送要转换的数字量，并锁存在各自的输入寄存器中；然后，CPU对所有的D/A转换器发出控制信号，使各个D/A转换器输入寄存器中的数据送入DAC寄存器中，实现同步转换输出。
5.方案论证由于应用场合不同,对D/A转换器各项技术特性的要求也有所侧重。
逻辑电平及数码形式;数据输入是串行还是并行;输出需要电流形式还是电压形式;参考电压类型,固定的,变的,内部的还是外部的;输出电压是双极性,单极性;数字量接口的特性,对速度有何要求,期望的数据变化间的最短时间,系统要求数据刷新后到输出达到所期望的值的时间等。
在本文设计的控制系统中,D/A转换器的分辨率和单调性就比其它特性更为重要。
因为高分辨率的D/A转换器可以为伺服电机提供更平滑的驱动信号,使其能进行精细的调整;而单调性是防止闭环系统发生振荡的基本需要。
由于工作温度会对运算放大器和加权电阻网络等产生影响,所以只有在一定的温度范围内,才能保证精度指标。
较好的转换器工作温度范围在-40～85℃之间,较差的转换器工作温度范围在0～70℃之间。
应该指出,转换器的线性误差是温度的函数,8位的0832D/A转换器,在+ 25℃时具有0.01%左右的线性误差,即可保证相应的分辨率,而在别的环境温度下,如其线性误差降到了0. 1%左右时,那么它只能达到与6位D/A转换器相应的分辨率。
D/A 转换器的输出端一般都接有运算放大器,其作用有两个:一个是对网络中各支路电流进行求和;另一个是为D/A转换器提供一个阻抗低、负载能力强的输出。
对于一个运算放大器而言,最重要的特征是电流和电压偏移及其随温度的变化,还要考虑运算放大器的动态响应及输出电压的摆率。
经检测，0832D/A转换器精确到满量程的±0.05% ,其放大器本身的电压输出稳定在满量程的±0.01%以内。
要选择合适的D/A转换器，就必须先了解有什么样功能形式的器件，D/A按解码网络结构不同，可以有下面几种器件。
T型电阻网络D/A转换器倒T型电阻网络D/A转换器权电流D/A转换器权电阻网络D/A转换器按模拟电子开关电路的不同CMOS开关型D/A转换器（速度要求不高)CMOS开关型D/A转换器（速度要求不高）双极型开关D/A转换器电流开关型（速度要求较高）ECL电流开关型（转换速度更高）DAC0832其主要特性为：（1）8位分辨率（2）电流稳定时间位1us（3）可双缓冲，单缓冲或直接数据输入（4）只需在满量程下调整线性度（5）单一电源供电（+5V~+15V）（6）低功率，20mW综上所述，可选择DAC0832作为设计的D/A转换器。
6.硬件电路设计多路D/A转换器主要由51单片机，译码器，DA转换器，放大器等部分组成。
（1）单片机系统单片机采用8051。
它是ROM型单片机，片内有4KB的ROM，256字节的RAM/SFR以及有32个I/O口，面向控制的8位CPU 和指令系统，一个全双工串行口，两个16位定时/计数器，5个中断源，两个终端优先级的中断结构，一个片内时钟振荡器和时钟电路，可寻址64K字节的程序存储器和64K字节的外部数据存储器。
DA转换系统与51单片机的P0口相连接，传输需要转换的8位二进制数字信号，得到即时的模拟信号；单片机P2口与译码器相连，用于控制各路信号的锁存或转换。
（2）数模转换系统数模转换系统用P0口进行数据通信，以DAC0832转换数字信号得到模拟信号。
这类D/A转换器位20脚，双列直插式封装结构。
DAC0832由8位输入锁存器，8位DAC寄存器，8位D/A 转换器及转换控制电路构成。
其控制引脚可以与微处理器的控制线相连，接受微处理器的控制。
由于DAC90832是电流输出型D/A 转换器，要获得拟电压输出必须外加转换电路。
DAC0832芯片共有20条引脚，双列直插式封装。
DAC0832通过转换得到的模拟信号微小，也必须通过放大器来得到可观察或者测量的数据。
（3）译码器常用的集成二进制译码器有CMOS（如74HC138）和TTL（如74LS138）的定型产品，两者在逻辑功能上没有区别，只是电性能参数不同。
由于只有三路转换电路，所以只需要2线-4线的74LS139译码器就可以了，它的两个独立的的译码器封装在一个集成芯片中。
通过单片机的低两位控制译码器，再通过译码电路控制三个DAC0832的选择。
7.程序流程图及关键部分程序设计（1）程序流程图（2）关键部分程序设计MOV DPTR ,#0FCFFH ;指向DAC0832(1)MOV A ,#DATA1 ;DATA1送入DAC0832(1)中锁存MOVX @DPTR ,A ;把数据送到外部指针所指地址MOV DPTR ,#0FDFFH ;指向DAC0832(2)MOV A ,#DATA2 ;DATA2送入DAC0832(2)中锁存MOVX @DPTR ,A ;把数据送到外部指针所指地址MOV DPTR ,#0FEFFH ;指向DAC0832(3)MOV A ,#DATA3 ;DATA3送入DAC0832(3)中锁存MOVX @DPTR ,A ;把数据送到外部指针所指地址MOV DPTR ,#7FFFHMOVX @DPTR ,A ;三个DAC0832全部同时启动D/A转换8.结论本系统可以按照需要再进行多路扩充，也可在运放后接上系统进行数据测量或控制。