数模转换电路的设计和实现

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数模转换器电路设计

数模转换器电路设计

数模转换器电路设计一、引言数模转换器(DAC)是数字信号处理系统中的重要组成部分,用于将数字信号转换为模拟信号。

随着数字信号处理技术的不断发展,数模转换器的应用领域越来越广泛,如音频处理、图像显示、通信系统等。

因此,设计高性能的数模转换器电路具有重要意义。

本文将介绍数模转换器的基本原理、性能指标、电路设计、测试与验证等方面。

二、数模转换器的基本原理数模转换器的基本原理是将数字信号转换为模拟信号。

它通常由数字输入、解码器、权重电流源、运算放大器和模拟输出等部分组成。

数字输入接收到一个二进制数字信号,解码器将其转换为相应的二进制代码。

权重电流源根据二进制代码输出相应的电流,运算放大器将电流转换为电压,最后得到模拟输出信号。

三、数模转换器的性能指标数模转换器的性能指标主要包括分辨率、精度、速度、线性度等。

1.分辨率:数模转换器的分辨率是指其能够表示的最大二进制位数,通常以位(bit)为单位表示。

分辨率越高,能够表示的数字信号范围越大。

2.精度:数模转换器的精度是指其模拟输出信号与理想输出信号之间的误差。

精度通常以LSB(Least Significant Bit)为单位表示。

精度越高,误差越小。

3.速度:数模转换器的速度是指其完成数模转换所需的时间。

速度越快,转换效率越高。

4.线性度:数模转换器的线性度是指其模拟输出信号与数字输入信号之间的线性关系。

线性度越高,输出信号越接近理想值。

四、数模转换器的电路设计数模转换器的电路设计主要包括解码器设计、权重电流源设计和运算放大器设计等。

1.解码器设计:解码器的作用是将数字输入信号解码成相应的二进制代码。

根据需要,可以选择不同的解码算法,如二进制解码、格雷码解码等。

在设计解码器时,需要考虑数字信号的时序和逻辑电平。

2.权重电流源设计:权重电流源是根据二进制代码输出相应电流的电路部分。

在设计权重电流源时,需要考虑电流的精度和匹配性。

常用的电流源电路有电流镜和跨导放大器等。

基于STM32和AD5791的高精度数模转换电路设计

基于STM32和AD5791的高精度数模转换电路设计

基于STM32和AD5791的高精度数模转换电路设计引言:数模转换器广泛应用于各种领域,如自动化控制系统、精密测量设备等。

本文将介绍一种基于STM32微控制器和AD5791数模转换器的高精度数模转换电路设计方案。

1.系统设计原理本系统的设计原理是将STM32作为主控芯片,控制AD5791完成对模拟信号的转换。

STM32通过SPI总线与AD5791进行通信,发送数字信号控制AD5791输出模拟信号。

AD5791是一款高端的16位DAC芯片,具有很高的精度和稳定性,它能够实现模拟信号的高精度转换。

2.系统硬件设计2.1STM32选型根据系统要求,选用一款性能较好的STM32微控制器作为系统主控芯片。

考虑到需要进行高精度的数模转换,推荐选用STM32F4系列的微控制器,如STM32F407ZGT62.2AD5791选型根据系统要求,选用一款能够满足高精度转换的DAC芯片。

AD5791是ADI公司生产的一款16位DAC芯片,其精度可以达到18位,具有较高的性能指标,因此选用AD5791作为系统的数模转换器。

3.系统软件设计3.1STM32驱动程序设计使用STM32的SPI接口与AD5791进行通信,需要编写SPI驱动程序实现数据的读写。

通过STM32的GPIO口进行CS片选信号的控制。

使用STM32的定时器功能生成SPI时钟信号。

3.2AD5791驱动程序设计AD5791的驱动程序主要包括寄存器初始化、数据写入等功能。

根据系统需求,配置AD5791的寄存器参数,包括引脚控制、参考电压选择、输出范围等。

4.电路板设计4.1电源电路设计为了保证系统的稳定运行,电源电路需要设计好。

使用线性稳压芯片和滤波电容,提供稳定的5V和3.3V电源。

4.2信号连接通过连接线将STM32和AD5791连接起来,其中包括SPI数据线、时钟线和片选信号线。

还需要连接AD5791的参考电压输出、模拟输出等引脚。

5.系统测试与优化完成电路板的设计后,进行系统的调试测试。

dac电路原理

dac电路原理

dac电路原理DAC(数字模拟转换器)电路是将数字信号转换为模拟信号的设备。

它的原理基于数模转换技术,通过将数字信号的离散值映射到连续的模拟信号上来实现转换。

DAC电路通常由数字输入、运算电路和模拟输出组成。

数字输入是以二进制形式表示的数字信号,通常是通过计算机或数字系统生成。

运算电路负责对数字输入进行处理,以产生与数字输入相对应的模拟输出。

模拟输出是一个连续变化的信号,其幅度、频率以及波形形状与输入数字信号相关。

常见的DAC电路有R-2R网络型、串行型和并行型等。

其中,R-2R网络型是最常见的,它利用电阻网络的分压原理实现模拟输出的连续变化。

该电路由一组等阻值的电阻串联组成,以二进制控制开关的方式实现数字输入的分配和切换。

当二进制输入码的相应位为1时,对应位置的开关打开,将分压电阻串联到总电阻上;相反,当二进制输入码的相应位为0时,对应位置的开关关闭,将分压电阻分离。

通过改变二进制输入码的组合,可以实现不同幅度的模拟输出。

DAC电路的精度和性能主要由以下几个因素决定:分辨率、阻值精度、匹配精度和非线性误差。

分辨率指的是DAC可以实现的不同输出电压或电流的个数,决定了输出信号的精细程度。

阻值精度和匹配精度是指电阻网络中所用电阻的准确性和一致性,影响了输出信号的准确度和稳定性。

非线性误差则表示DAC输出的模拟信号与输入数字码之间的偏差程度。

总的来说,DAC电路通过数字到模拟的转换,实现了数字信号的模拟化,使得数字系统可以与模拟设备进行接口和交互。

在许多应用领域中,DAC电路发挥着重要的作用,例如音频处理、通信系统、仪器设备等。

串行模数数模转换实验报告

串行模数数模转换实验报告

串行模数/数模转换实验报告一.实验目的:1、掌握 TLC549同步串行接口的ADC模块的特性、编程原理,了解TLC5620的4种时序图以及产生波形幅度的计算方法。

2、能实现TLC549、TLC5620与MCS-51单片机的连接,分别进行数据采集和波形观测。

3、能采用Proteus ISIS软件进行串行模数转换的电路设计。

4、能运用MCS-51单片机汇编语言进行串行模数/数模转换实验的软件设计。

二.实验要求:1、将TLC549 与MCS-51单片机进行连接,利用汇编语言编写出数据采集程序,将转换的模拟电压以二进制的形式通过单片机的P0口输出显示。

1)将单片机的P0口与LED1~LED8连接起来,作为输出显示。

由于LED采用灌电流方式驱动,所以要将数据取反后再输出显示,以获得“正逻辑”效果2)利用P1口与TLC549的控制信号进行连接,TLC549的基准电压REF+端与基准电压+5V相连,将电位器的上端连接VCC、下端连接GND,抽头与TLC549的模拟输入ANIN连接。

在运行程序时,不断地调节电位器,使其抽头电压连续变化,通过LED1~LED8的状态观察ADC转换的结果。

3)运用Proteus ISIS软件完成串行模数转换实验的硬件电路设计。

4)实现KeilC与Proteus软件的联调。

2、设计软件程序,用单片机的I/O口控制TLC5620实现D/A转换,使其通道1产生一个三角波,而通道2产生一个和通道1周期、幅度均相同的方波。

1)短接B7区的电源供给跳线JP16,调节B7区的电位器W3,使其输出接线柱Verf的电压为2.6V。

2)将A2区P16、P17、T0、T1分别连接到B9区的CLK、DAT、LDAC、LOAD,将B7区Verf连接到B9区REF接线柱,短接B9区电源跳线JP13。

3)运行光盘中的相应程序,用双踪示波器的两个探头观察DACA、DACB输出的波形。

三.流水灯硬件电路图四.软件程序1. 串行模数实验程序流程图2.程序清单 1) 串行模数:SDO BIT P1.0 ;数据输出CS BIT P1.1 ;片选SCLK BIT P1.2 ;时钟ORG 8000HAJMP MAINORG 8100HMAIN: MOV SP,#60HLOOP: ACALL TLC549_ADCCPL A ;累加器A取反MOV P0,A ;数据给P0口ACALL DELAYSJMP MAINTLC549_ADC: PUSH 07HCLR A ;清零CLR SCLKMOV R6,#08H ;计数器赋初值CLR CS ;选中TLC549LOOP1:SETB SCLK ;SCLK置位,数据输出NOPNOPMOV C,SDORLC A ;累加器A循环左移CLR SCLK ;SDO=0,为读出下一位数据作准备 NOPDJNZ R6,LOOP1 ;R6-1→R6,判断R6=0SETB CS ;禁止TLC549,再次启动AD转换 SETB SCLKPOP 07HRETDELAY: PUSH 00HMOV R0,#00HDJNZ R0,$POP 00HRETEND2)串行数模:SCLA BIT P1.6SDAA BIT P1.7LOAD BIT P3.5LDAC BIT P3.4VOUTA DATA 30HVOUTB DATA 31HORG 8000HAJMP MAINORG 8100HMAIN:MOV SP,#60HNOPCLR SCLACLR SDAASETB LOADSETB LDACMOV R3,#0A2HMOV R4,#00HMOV VOUTA,#00HMOV R5,#0A2HMOV R6,#00HMOV VOUTB,#00HDACHANG:MOV R1,#01HMOV R2,VOUTALCALL DAC5620DJNZ R3,CONTINUEAMOV R3,#0A2HMOV A,R4CPL AMOV R4,ACONTINUEA:CJNE R4,#OFFH,CONTINUEB DEC R2SJMP CONTINUEC CONTINUEB:INC R2CONTINUEC:MOV VOUTA,R2MOV R1,#03HMOV R2,VOUTBLCALL DAC5620DJNC R5,CONTINUEDMOV R5,#042HMOV A,R6CPL AMOV R6,A CONTINUED:CJNE R6,#0FFH,CONTINUEE MOV R2,#OA2HSJMP CONTINUEF CONTINUEE:MOV R2,#00H CONTINUEF:MOV VOUTB,R2LJMP DACHANG DAC5620:MOV A,R1CLR SCLAMOV R7,#08HLCALL SENDBYTEMOV A,R2CLR SCLAMOV R7,#08HLCALL SENDBYTECLR LOADSETB LOADCLR LDACSETB LDACRETSENDBYTE:SETB SCLARLC AMOV SDAA,CCLR SCLADJNZ R7,SENDBYTE RETEND五.实验结果观察实验结果,可知道通过调节电位器,数字量在对应的发生改变。

dac驱动电路设计

dac驱动电路设计

dac驱动电路设计一、引言DAC,即数模转换器,是数字电路与模拟电路之间的桥梁。

它将数字信号转换为模拟信号,广泛应用于音频、视频、通信、控制等领域。

而DAC驱动电路则是DAC正常工作的关键,它负责为DAC提供稳定的电源、时钟、数据和控制信号,确保DAC能够准确、快速地完成数模转换。

本文将详细阐述DAC驱动电路的设计要点、电路组成、工作原理以及实际应用中的注意事项。

二、DAC驱动电路设计要点1.电源设计:DAC驱动电路需要为DAC提供稳定的电源电压。

设计时需考虑电源噪声、纹波、电压稳定性等因素,以确保DAC工作稳定。

通常采用滤波电容、稳压电路等措施来优化电源性能。

2.时钟电路设计:DAC需要外部提供时钟信号,以控制数据转换的速率。

时钟电路的设计需考虑时钟频率、稳定性、抖动等因素。

一般采用晶体振荡器、PLL等器件生成高质量的时钟信号。

3.数据接口设计:DAC驱动电路需要将数字信号传输给DAC进行数据转换。

数据接口的设计需考虑数据传输速率、稳定性、抗干扰能力等因素。

通常采用差分信号、LVDS等高速接口技术。

4.控制信号设计:DAC驱动电路还需要为DAC提供控制信号,如片选信号、转换开始信号等。

控制信号的设计需考虑信号电平、时序等因素,以确保DAC能够正确响应控制指令。

三、DAC驱动电路组成1.电源模块:为DAC提供稳定的电源电压,包括正电源和负电源(如有需要)。

电源模块通常采用滤波电容、稳压电路等器件。

2.时钟模块:生成并提供稳定的时钟信号给DAC。

时钟模块可采用晶体振荡器、PLL等器件。

3.数据接口模块:将数字信号传输给DAC。

数据接口模块可采用差分信号、LVDS等高速接口技术,以提高数据传输的稳定性和抗干扰能力。

4.控制信号模块:生成并提供控制信号给DAC,以控制其工作状态。

控制信号模块需根据DAC的具体型号和要求进行设计。

四、DAC驱动电路工作原理DAC驱动电路的工作原理主要基于数字电路和模拟电路的基本原理。

一种两路数模转换电路的设计

一种两路数模转换电路的设计

一种两路数模转/换电路的设计一.计目的①掌握电子电路的一般设计方法和设计流程;②学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图;③掌握应用EWB对所设计的电路进行仿真,通过仿真结果验证设计的正确性。

二、设计要求1、查阅熟悉相关芯片资料;2、选择合适的运算放大器,实现信号的3级放大;总倍数为12级;3、并通过高通.低通滤波电路滤波;4、利用PROTEL绘制电路原理图和印刷版图,并利用EWB软件仿真。

三、主要参考①童诗白.模拟电子技术基础.北京:高等教育出版社,2002②张建华.数字电子技术.北京:机械工业出版社,2004③陈汝全.电子技术常用器件应用手册.北京:机械工业出版社,2005④毕满清.电子技术实验与课程设计.北京:机械工业出版社,2005⑤潘永雄.电子线路CAD实用教程.西安:西安电子科技大学出版社,2002⑥张亚华.电子电路计算机辅助分析和辅助设计.北京:航空工业出版社,20041.内容设计1、双四选一数据选择器 74LS153资料。

所谓双4选1数据选择器就是在一块集成芯片上有两个4选1数据选择器。

引脚排列如图所示,功能如表所示。

、为两个独立的使能端;A1、A0为公用的地址输入端;1D0~1D3和2D0~2D3分别为两个4选1数据选择器的数据输入端;Q1、Q2为两个输出端。

1)当使能端()=1时,多路开关被禁止,无输出,Q=0。

2)当使能端()=0时,多路开关正常工作,根据地址码A1、A0的状态,将相应的数据D0~D3送到输出端Q。

如:A1A0=00 则选择DO数据到输出端,即Q =D0。

A1A0=01 则选择D1数据到输出端,即Q=D1,其余类推。

数据选择器的用途很多,例如多通道传输,数码比较,并行码变串行码,以及实现逻辑函等。

74LS153引脚功能74LS153真值表输入输出A1 A0 Q2、D/A转换器AD7520芯片资料。

单一电源,电源电压:VDD=+15V,VREF=+10V,外部提供基准电压,乘法运算型,电流建立时间50ns,转换时间500ns,功耗:20mW。

DAC0832数模转换实验报告131219x

DAC0832数模转换实验报告131219x

实验报告基于DAC0832的数模转换一、实验目的1.学习单片机控制技术----用单片机控制外部数模转换设备,实现D/A 转换;2.熟悉DAC0832芯片的内部结构、引脚功能、各种工作方式下的工作时序;3.熟悉并掌握51单片机系统硬件电路的基本工作原理,并学习硬件电路设计;4.学习C51单片机编程、调试方法。

二、实验任务利用51单片机控制DAC0832生成正弦波电压输出。

三、实验器材C51单片机 一块DAC0832 一块 LM324 一块 单孔板 一块 导线 若干 直流稳压电源 一台 示波器 一台四、实验原理1. 系统方案确立 1)硬件电路工作原理图4-1 信号发生器的硬件框图MCU 作为单片机微处理系统,通过Keyboard 输入可以产生正弦波数字信号的程序,使MCU 输出正弦波数字信号,通过DAC0832数模转换,变成正弦波的模拟信号,用示波器显示出来。

如图4-1所示。

DisplayMCU KeyboardDAC08322)程序工作流程图4-2 信号发生器的程序流程图2. 硬件电路设计1)单片机最小系统的组成单片机最小系统是指用最小元件组成的单片机工作系统。

对MCS-51系列单片机来说,其内部已经包含了一定数量的程序存储器和数据存储器,在外部只要增加时钟电路和复位电路即可构成单片机最小系统。

下图所示便是MCS-51系列单片机最小系统电路,由单片机芯片和典型的时钟电路和复位电路构成。

图4-3典型的时钟电路大多采用内部时钟方式,晶振一般在1.2~12MHz 之间,甚至可达到24MHz 或更高,频率越高,单片机处理速度越快,但功耗也就越大,一般采用11.0592MHz 的石英晶振。

与晶振相位复0D/A 芯片初始化Y相位>=2π?Ni++相幅转换 YN幅度D/A 转换输出定时器初始化 time 0=0 置定时到标志T0重赋值返回并联的两个电容1C 、2C 通常为30pF 左右,对频率有微调作用。

高精度实用数模转换电路设计

高精度实用数模转换电路设计

= l+,l墨 = 1+』2 : l+二
模 转 换 的 精 度 。
如图 1中的连接 方式 ,设 D=(D ,D 。D。D j D,D D D D D,D D )那 么经过数模 转换后输
唔· …(式3)
1电路及原理
出的模 拟 电压的 数字 如下 公式 :(V 表示
公式 (3)即 为基 准 源 的电 压 公式 ,分 析
根据 上式 可知 ,D / A 转 换 的结 果 与 可 知 采 用带 隙基 准 源 提 供 数 模 转 换 的参 考
制信号 以及 串行输入 的转 换数据 由单 片机提 V 密切 相关 ,其稳 定与否直 接决 定了 D/A 电 压 可 以 进 一 步 保 证 数模 转 换 的 精 度 。
如 图 1所示为 以 12位 串行 数模转换芯 片 输 出的 模拟 电压值 ,V 表 示 图 1中接的 参 可 知输 出的 基 准 电压 与 工 作 电源 无 关 ,且
DAC7512为核心 的 DAC转换 电路实 际连 接 考 电 压 的 数 值 )
uEB 1 为 负温度 系数 、U T为正温 度 系数 形
供。以下将分 别讨论 各部分原理 。
转换 结果 的稳 定性 。传 统的数 模转 换 电路往
往直接将 工作的 电源电压作为 参考 电压 ,长期 4应用程序举例
2 DAC7512的应用
工作 温度的变化 引起 V 的浮动将影 响数模
下 列为 图 1所 示 原理 图对 应 的利用 D/
DAc7 51 2为低 功耗 1 2位 串行 输入 的 转换 的正 确性 ,特 别对 于 1 2位 的这种 高精度 A 芯 片产 生 锯 齿波 的 程 序 。
16个 SCLK时钟 信号过后从 DIN端 口上 读 取到 内 部寄 存 器的数 据 如 图 2所 示 ,其 中 DB DB, 为 无效 位 ,DB DB ,为工作模
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6.1.2 D/A转换电路在系统中的作用
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6.2 D/A转换基本原理
数/模转换就是将数字量转换成与它成正 比的模拟量。 数字量: (D3D2D1D0)2=(D3×23+D2×22+D1×21+D0×20)10 (1101) 2 =(1×23+1×22+0×21+1×20)10
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WR2: DAC寄存器写选通输入线, 负脉冲有效, 当 XFER为”0”时,WR2有效信号可将当前 输入锁存器的输出状态传送到DAC寄存器中。 Iout1: 电流输出线,当输入全为1时Iout最大。 Iout2: 电流输出线,Iout2+Iout1为常数。 Rfb: 反馈信号输入线,改变Rfb端外接电阻值 可调整转换满量程精度。 Vref : 基准电压输入端,Vref取值范围为- 10V~+10V。 VCC: 电源电压端,Vcc取值范围为+5V~ +15V。 Agnd: 模拟地。 Dgnd: 数字地。
cs
WR1 AGND D3 D2 D1 D0 Vref Rfb DGND
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11
Vcc ILE WR2 XFER D4 D5 D6 D7 Iout2 Iout1
图6-4 DAC0832外引脚图
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图6-5 DAC0832组成的锯齿波发生器
图6-6 DAC0832 组成的锯齿波发生器
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8位二进制加法计数器从全 “0”加到全“1”,电路的模拟输 出电压uo由0V增加到最大值。 如果计数脉冲不断,则可在 电路的输出端得到周期性的锯齿 波。
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6.6
(一)
本情景任务
用仿真软件proteus做一个简单的电 压D/A转换电路。使用DAC0832芯片。 (二)设计一个正弦波信号发生器,在一 定范围内调节信号频率和振幅。焊接电路 板,下载程序,实现设计。 (三)问题与思考,任务拓展。模拟用户 需求,提出更加细致要求,如增加转换通 道,输出信号范围大幅度变化等等。
1 n 2 1
位数越多,能够分辨的最小输出电压变化量就 越小,分辨率就越高。也可用位数n来表示分辨率。
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2. 转换速度
D/A转换器从输入数字量到转换成稳定的模拟 输出电压所需要的时间称为转换速度。
不同的 DAC 其转换速度也是不相同的,一般约 在几微秒到几十微秒的范围内。
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3. 转换精度 转换精度是指电路实际输出的模拟电压值和理论 输出的模拟电压值之差。通常用最大误差与满量程 输出电压之比的百分数表示。通常要求 D/A 转换器 的误差小于ULSB/2。 例如,某 D/A 转换器满量程输出电压为 10V ,如 果 误 差 为 1% , 就 意 味 着 输 出 电 压 的 最 大 误 差 为 ±0.1V。百分数越小,精度越高。 转换精度是一个综合指标,包括零点误差、增益 误差等,它不仅与 D/A 转换器中元件参数的精度有 关,而且还与环境温度、集成运放的温度漂移以及 D/A转换器的位数有关。
I I I I I D 3 D 2 D1 D 0 2 4 8 16
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由于从UREF向网络看进去的等效电阻是R,因
此从UREF流出的电流为:
I U
REF
R
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故 :
UREF 3 2 1 0 I 4 (D 32 D22 D12 D02 ) 2 R
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双向模拟开关 1. 电路组成 D =1 时接运放 求和集成运 电路由解码网络、模拟开关、求和放大器和基准 D=0时接地 算放大器 电源组成。
6.3 DAC工作原理
基准参 考电压
R-2R倒T 形电阻解 码网络
图6-2 倒T型电阻网络DAC工作原理图
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2. 工作原理
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6.5
集成D/A转换器及其接口设计
常 用 的 集 成 DAC 有 DAC0832 、 DAC0808 、 DAC1230等,这里仅对DAC0832作简要介绍。 1. D/A转换器DAC0832 DAC0832是八位D/A转换器件,片内带数据锁 存器,电流输出,输出电流建立时间为 1μs,功耗为20mw。
接加到运算放大器的输入端,它们之间不存在传
输上的时间差,故该电路具有较高的工作速度。
因此,这种形式的DAC目前被广泛的采用。
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6.4 DAC的主要技术参数
1.分辨率 分辨率是指输出电压的最小变化量与满量程输出 电压之比。 输出电压的最小变化量就是对应于输入数字量最 低位为1,其余各位均为0时的输出电压。 满量程输出电压就是对应于输入数字量全部为 1 时的输出电压。 对于n位D/A转换器,分辨率可表示为: 分辨率 =
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因此输出电压可表示为 :
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对于n位的倒T形电阻网络DAC,则 :
由此可见,输出模拟电压uO与输入数字量D成 正比,实现了数模转换。
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电路特点:
( 1 )解码网络仅有 R和 2R两种规格的电阻,
这对于集成工艺是相当有利的; (2)这种倒T形电阻网络各支路的电流是直
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4.
Hale Waihona Puke 非线性误差通常把 D/A 转换器输出电压值与理想输出电压值 之间偏差的最大值定义为非线性误差。
D/A转换器的非线性误差主要由模拟开关以及 运算放大器的非线性引起。
5. 温度系数
在输入不变的情况下,输出模拟电压随温度变化 而变化的量,称为DAC的温度系数。
一般用满刻度的百分数表示温度每升高一度输 出电压变化的值。
模拟量: uo=K(D3×23+D2×22+D1×21+D0×20)10 uo=K(1×23+1×22+0×21+1×20)10 (K为比例系数)
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组成D/A转换器的基本指导思想:将数字量按 权展开相加,即得到与数字量成正比的模拟量。
图6-1 n位D/A转换器方框图
D/A转换器的种类很多,主要有: 权电阻网络DAC、 T形电阻网络DAC 倒T形电阻网络DAC、 权电流DAC
情景6:数模转换电路
6.1 数模转换电路的作用 6.2 D/A转换基本原理
6.3 D/A转换器工作原理
6.4 DAC的主要技术参数
6.5 集成D/A转换器及其接口设计
6.6 本情景任务
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6.1.1 D/A转换中的基本概念
数字量:一类物理量的变化在时间上和数量上都 是离散的。它们的变化在时间上是不连续的,总 是发生在一系列离散的瞬间。同时,它们的数值 大小和每次的增减变化都是某一个最小数量单位 的整数倍,而小于这个最小数量单位的数值没有 任何物理意义。这一类物理量叫做数字量。 从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换 (简称D/A转换),实现数/模转换的电路称为D/A 转换器(简称DAC)。 从模拟信号到数字信号的转换称为模/数转换 (简称A/D转换),实现模/数转换的电路叫做A/D 转换器(简称ADC);
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DAC0832的主要性能参数如下:
分辨率:8位 线性误差:±(1/2)LSB(LSB表示输入数字量最低 位),若用输出电压满刻度范围FSR的百分数表示则 为0.05%FSR。 转换速度:1μs 温度系数:0.001%/℃
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2. 应用举例 (组成锯齿波发生器)
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D0 D7
ILE CS
WR1
输入 寄存器
8位
寄存器
8位 DAC
转换器
8位 D/A
Vref Iout2 Iout1
& & &
Rfb
AGND DGND Vcc
XFER
WR2
图6-3 DAC0832内部逻辑结构框图
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D7—D0: 数据输入线,TTL 电平,输入有效保持时间应大 于90ns ILE: 数据锁存允许控制信 号输入线,高电平有效。 CS: 片选信号输入线,低 电平有效。 WR1: 输入锁存器写选通输 入线,负脉冲有效,在ILE, CS信号有效时, WR1为”0”时 可将当前D7—D0状态锁存到 输入锁存器。 XFER: 数据传输控制信号 输入线,低电平有效。
由于集成运算放大器的电流求和点Σ为虚地, 所以每个2R电阻的上端都相当于接地,从网络的A、
B、C点分别向右看的对地电阻都是2R。
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因此流过四个2R电阻的电流分别为I/2、I/4、 I/8、I/16。电流是流入地,还是流入运算放大器, 由输入的数字量Di通过控制电子开关Si来决定。故 流入运算放大器的总电流为:
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