任务三 模拟量输出通道
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模拟量输出通道资料
量程校准
根据实际需求，调整模拟量输出通道的量程，使 确保其在相同输 入下能够输出一致的值。
注意事项
安全措施
在进行调试和校准时，应采取必要的 安全措施，如断开电源、避免高电压 和高电流等。
精度要求
根据实际应用需求，确定模拟量输出 通道的精度要求，并确保校准结果满 足要求。
详细描述
电阻输出型模拟量输出通道通过将物理量转换为电阻值，然后通过电阻值的变 化来反映物理量的变化。这种类型的输出通道具有高精度、低噪声、低漂移等 特点，因此在测量仪器、传感器等领域广泛应用。
电感输出型
总结词
电感输出型模拟量输出通道通常用于需要高精度测量和控制的场合，如位移、角度等。
详细描述
电感输出型模拟量输出通道通过将物理量转换为电感值，然后通过电感值的变化来反映物理量的变化。这种类型 的输出通道具有高精度、低噪声、低漂移等特点，因此在位移传感器、角度传感器等领域广泛应用。
确保模拟量输出通道的电源供 应稳定，符合设备要求。
配置设置
根据设备手册，正确配置模拟 量输出通道的参数和设置。
测试信号输入
通过输入测试信号，检查模拟 量输出通道的信号质量和响应 速度。
校准方法
零点校准
调整模拟量输出通道的零点，使其输出值为零。
线性校准
检查模拟量输出通道的线性度，确保其输出值与 输入信号成正比。
80%
差分接线
将模拟量输出通道的正负信号线 分别传输，适用于长距离传输和 抗干扰能力强的场合。
接口类型
模拟量输出接口
提供模拟信号输出，常见的有 0-5V、0-10V、4-20mA等规 格。
数字量输出接口
提供数字信号输出，常见的有 继电器输出、晶体管输出等类 型。
智能仪器仪表第二章模拟量输入输出通道
void main (void ) { static uchar idata ad[COUNT]; ad0809_interrupt(ad); }
三、 AD574芯片及其接口
AD574共有5个控制引脚，定义如下：
cs CS： 片选信号，低电平有效。
_
CE： 片使能信号，高电平有效。 R c R/C：读/启动转换信号，高时读A/D转换结果，低时启动A/D转换。 12 8 12/8：输出数据长度控制信号，高为12位，低为8位。 A0： A0 有两种含义：当R/C为低时，A0为高，启动8位A/D转换； A0 为低，启动12位A/D转换。当R/C为高时，A0为高，输出低4位数据； A量输入通道
2.1.1 A／D转换器概述
一、A／D转换器的定义 A／D转换器是将模拟量转换为数字量的器件，这 个模拟量泛指电压、电阻、电流、时间等参量，但在 一般情况下，模拟量是指电压而言的。 二、A／D转换器的技术指标 1. 分辨率与量化误差 2. 转换精度 3. 转换速率 4. 满刻度范围
二、A／D转换器的技术指标
1. 分辨率与量化误差
量化误差是由A/D 转换器有限字长数字量对输入模拟量进 行离散取样（量化）引起的误差，其大小在理论上为一个单位 （1LSB ）。将实际转移曲线在零刻度处偏移1/2单位，可使得 量化误差为±1/2LSB。
A/D转换器的量化误差
2.1.1 A／D转换器概述
二、A／D转换器的技术指标
1. 分辨率与量化误差
分辨率是衡量A/D转换器分辨输入模拟量最小变化量的技术 指标，是数字量变化一个字所对应模拟信号的变化量。例如： 某A/D转换器为12位，即表示该转换器可以用212个二进制数对 输入模拟量进行量化。
若用百分比表示，其分辨率为（1/212)×100％ =0.025％， 若允许最大输入电压为10V，则它能分辨输入模拟电压的最小 变化量为10V×1/212 = 2.4mV。 A/D转换器的分辨率取决于A/D转换器的位数，所以习惯上 也以BCD 码数的位数直接表示。
第2章 模拟量输入输出通道
4、满刻度范围 、
满刻度范围是指A/D转换器所允许最大的输入电压范围。 满刻度范围是指 转换器所允许最大的输入电压范围。 转换器所允许最大的输入电压范围 如（0～5）V，（ ～10）V，（－ ～＋5）V等 ～ ） ，（0～ ） ，（－5～＋ ） 等 ，（ ，（－ ～＋ 满刻度值只是个名义值，实际的 ／ 转换器的最大输入 满刻度值只是个名义值，实际的A／D转换器的最大输入 电压值总比满刻度值小1／ 为转换器的位数）。 电压值总比满刻度值小 ／2n（n为转换器的位数）。这是因 为转换器的位数）。这是因 值也是2 为0值也是 n个转换器状态中的一个。 值也是 个转换器状态中的一个。
它由N位寄存器、 位 ／ 转换器 比较器、逻辑控制电路、 转换器、 它由 位寄存器、N位D／A转换器、比较器、逻辑控制电路、 位寄存器 五部分组成， 输出缓冲器 五部分组成，
ADC0809芯片及其接口 二、 ADC0809芯片及其接口
常用的控制方式主要有： 常用的控制方式主要有： 1． 程序查询方式： ． 程序查询方式： 2． 延时等待方式： ． 延时等待方式： 3． 中断方式： ． 中断方式：
2.2.1 并行比较式 A／D 转换器原理概述 ／
2.2.2 高速 ／转换器及其接口技术 高速A／
本节以CA3308集成芯片为例，介绍高速A/D转换的特点及 集成芯片为例，介绍高速 本节以 集成芯片为例 转换的特点及 其接口技术。 是美国RCA公司的 位CMOS并行 公司的8位 并行A/D转 其接口技术。CA3308是美国 是美国 公司的 并行 转 换器，最高转换速率可达15MHz， 换器，最高转换速率可达 ，
二、 DMA控制的数据传输方式 控制的数据传输方式
即在DMA控制器控制下的直接存储器存取方式。 控制器控制下的直接存储器存取方式。 即在 控制器控制下的直接存储器存取方式 在这种方式下，数据传输过程不再由 控制， 在这种方式下，数据传输过程不再由CPU控制，而是在 控制 DMA控制器的控制和管理下进行直接传输，从而提高了传输速 控制器的控制和管理下进行直接传输， 控制器的控制和管理下进行直接传输 度。
微机控制技术项目教程项目三 模拟量输入输出通道接口设计PPT课件
第32页/共105页
（4）转换结束后的数据读取处理
• 当A/D转换器接收到CPU发出的一个启动信号后，A/D转换器 就开始转换，这个转换需要一定的时间。当转换结束时，A/D 转换器芯片内部的转换结束触发器置位。同时输出一个转换结 束标志信号，通知微型计算机读取转换的数据。
因此，在计算机和工业控制对象之间，必须设置信息 的传递和变换装置。这个装置就叫做输入输出通道，它 们在微型计算机和工业控制对象之间起着连接纽带和桥 梁的作用。
输入输出通道包括
• 模拟量输入通道 • 模拟量输出通道 • 数字量输入通道 • 数字量输出通道
第2页/共105页
3.1 模拟量输入通道
3.1.1模拟量输入通道 3.1.2 A/D转换及其接口技术 3.1.3典型A/D转换器应用实例 案例4 简易的温度报警器的设计
第18页/共105页
（1）采样—保持器的工作原理
• S/H一般由模拟开关、储能元件（电容）和缓冲 放大器组成
第19页/共105页
➢在采样方式中，控制开关S闭合，输入信号通过电阻R 向电容C充电，采样—保持器的输出跟随模拟量输入电压 变化。 ➢在保持状态时，开关S断开，采样—保持器的输出为电 容C上的电压，一直保持在保持命令发出时刻的电压值， 直到再度发出采样命令时为止。
第27页/共105页
2．A/D转换器的主要参数
（1） 分辨率 （2） 量程 （3） 精度 （4）转换时间 （5）输出逻辑电平 （6）工作温度范围 （7）对基准电源的要求
由于温度会对运算放大 多器为和与电T阻T分L网电辨络平率产配越生合高影。，响转，换 在处时态数故内标作比考理，逻据基个故要只才。温较虑器应辑进量压0准系选外有能较度差有两字对为逐换为～数数注输行时化通来1程范电统芯加在保好为的绝种量精最次器125A字据意出锁对的常表.位是围源的片精一证的－只0V对表的度低逼转/—D量总是，存输反用示等、指，的精时密定额转4有精示位的位近换转02输线否是等入应数，。1所如精度应参温定换0～0度方数单L式时换6～出的要否模就字如0。S位能0度产考考度精器＋和法作位单间器B～7与关用要拟越量8s等转将生虑电范度件的08相。为，片的位。的1℃5微系三对信灵的。换对影是源围指工0土对常度如典A℃、分V。号敏位/的整响否等1D精用量精型，1、辨/变。数0转2电，。度数绝度值率位位、，
（4）转换结束后的数据读取处理
• 当A/D转换器接收到CPU发出的一个启动信号后，A/D转换器 就开始转换，这个转换需要一定的时间。当转换结束时，A/D 转换器芯片内部的转换结束触发器置位。同时输出一个转换结 束标志信号，通知微型计算机读取转换的数据。
因此，在计算机和工业控制对象之间，必须设置信息 的传递和变换装置。这个装置就叫做输入输出通道，它 们在微型计算机和工业控制对象之间起着连接纽带和桥 梁的作用。
输入输出通道包括
• 模拟量输入通道 • 模拟量输出通道 • 数字量输入通道 • 数字量输出通道
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3.1 模拟量输入通道
3.1.1模拟量输入通道 3.1.2 A/D转换及其接口技术 3.1.3典型A/D转换器应用实例 案例4 简易的温度报警器的设计
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（1）采样—保持器的工作原理
• S/H一般由模拟开关、储能元件（电容）和缓冲 放大器组成
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➢在采样方式中，控制开关S闭合，输入信号通过电阻R 向电容C充电，采样—保持器的输出跟随模拟量输入电压 变化。 ➢在保持状态时，开关S断开，采样—保持器的输出为电 容C上的电压，一直保持在保持命令发出时刻的电压值， 直到再度发出采样命令时为止。
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2．A/D转换器的主要参数
（1） 分辨率 （2） 量程 （3） 精度 （4）转换时间 （5）输出逻辑电平 （6）工作温度范围 （7）对基准电源的要求
由于温度会对运算放大 多器为和与电T阻T分L网电辨络平率产配越生合高影。，响转，换 在处时态数故内标作比考理，逻据基个故要只才。温较虑器应辑进量压0准系选外有能较度差有两字对为逐换为～数数注输行时化通来1程范电统芯加在保好为的绝种量精最次器125A字据意出锁对的常表.位是围源的片精一证的－只0V对表的度低逼转/—D量总是，存输反用示等、指，的精时密定额转4有精示位的位近换转02输线否是等入应数，。1所如精度应参温定换0～0度方数单L式时换6～出的要否模就字如0。S位能0度产考考度精器＋和法作位单间器B～7与关用要拟越量8s等转将生虑电范度件的08相。为，片的位。的1℃5微系三对信灵的。换对影是源围指工0土对常度如典A℃、分V。号敏位/的整响否等1D精用量精型，1、辨/变。数0转2电，。度数绝度值率位位、，
2.7模拟量输出通道
_ +
VOUT
A5 A9 A8 A7 A6 AEN A4 A3 A2 A1 A0 IOW
74LS138 G1 Y0 Y1 GA Y2 Y3 GB Y4 C Y5 B Y6 A Y7
+5V ILE
CS WR1 XFER
VREF
-5V +5V
VCC
DGND
WR2
DAC0832
图 3-5 DAC0832的单缓冲接口电路
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D/A转换接口程序：
MOV
MOV OUT
DX，220H
DX，AL
//口地址如220H送入DX
//送入D/A转换器进行转换
AL，[DATA] //被转换的数据如DATA送入累加器AL
返回首页
DAC1210接口电路
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 (MSB) DI11 D Q DI10 DI 9 DI 8 8位 输入 DI 7 寄存 器 DI 6 DI 5 DI 4 Q D LE1 PC 总线 DI 3 DI 2 DI 1 DI 0 (LSB) D Q 4位 输入 寄存 器 D Q LE2 D Q Rf b
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第三章 模拟量输出通道
3.DAC0832管脚功能
DI0~DI7：数据输入线，其中DI0为最低有效位LSB ，DI7为 最高有效位MSB。
CS：片选信号，输入线，低电平有效。
WR1：写信号1，输入线，低电平有效。
ILE：输入允许锁存信号，输入线，高电平有效 当三信号同时有效时，8位输入寄存器端为高电平 "1"，此 时寄存器的输出端Q跟随输入端D的电平变化；反之，当ILE 端为低电平 "0"时，原 D端输入数据被锁存于 Q端，在此期间 D端电平的变化不影响Q端。
模拟量输入、输出通道
在能源管理系统中，模拟量输入/输出通道用于监测 和控制各种能源设备的运行状态，如电力、燃气等 ，实现能源的优化利用和节能减排。
医疗设备
在医疗设备中，模拟量输入/输出通道用于监测患者 的生理参数和实现设备的控制，如监护仪、呼吸机 等。
模拟量输入/输出通道的重要性
80%
提高设备的控制精度
模拟量输入/输出通道能够实时、 准确地反映输入信号的变化，从 而提高设备的控制精度和稳定性 。
模拟量输入通道的参数与性能指标
01
02
03
04
分辨率
分辨率是指模拟量输入通道能 够识别的最小电压或电流值， 通常以位数或比特数表示。高 分辨率的模拟量输入通道能够 提供更精确的测量结果。
线性度
线性度是指模拟量输入通道的 输入与输出之间的线性关系。 理想的线性度应该是100%，但 实际中的线性度可能会受到多 种因素的影响而有所偏差。
根据接口类型，正确连接信号线，避免信号干扰或数据传输不稳定。
接地处理
为了减少电磁干扰和保护设备，应确保良好的接地措施。
接口保护
在接口电路中加入适当的保护元件，如瞬态抑制二极管、滤波电容等， 以防止过压、过流等异常情况对接口造成损坏。
05
模拟量输入/输出通道的调试与校准
调试步骤与注意事项
检查硬件连接
采样速率
精度
采样速率是指模拟量输入通道 每秒钟能够采样的次数，通常 以赫兹（Hz）或千赫兹（kHz） 表示。高采样速率的模拟量输 入通道能够提供更准确的实时 响应。
精度是指模拟量输入通道的实 际输出值与理论输出值之间的 最大偏差。精度越高，表示模 拟量输入通道的误差越小，测 量结果越准确。
03
模拟量输出通道
精度
医疗设备
在医疗设备中，模拟量输入/输出通道用于监测患者 的生理参数和实现设备的控制，如监护仪、呼吸机 等。
模拟量输入/输出通道的重要性
80%
提高设备的控制精度
模拟量输入/输出通道能够实时、 准确地反映输入信号的变化，从 而提高设备的控制精度和稳定性 。
模拟量输入通道的参数与性能指标
01
02
03
04
分辨率
分辨率是指模拟量输入通道能 够识别的最小电压或电流值， 通常以位数或比特数表示。高 分辨率的模拟量输入通道能够 提供更精确的测量结果。
线性度
线性度是指模拟量输入通道的 输入与输出之间的线性关系。 理想的线性度应该是100%，但 实际中的线性度可能会受到多 种因素的影响而有所偏差。
根据接口类型，正确连接信号线，避免信号干扰或数据传输不稳定。
接地处理
为了减少电磁干扰和保护设备，应确保良好的接地措施。
接口保护
在接口电路中加入适当的保护元件，如瞬态抑制二极管、滤波电容等， 以防止过压、过流等异常情况对接口造成损坏。
05
模拟量输入/输出通道的调试与校准
调试步骤与注意事项
检查硬件连接
采样速率
精度
采样速率是指模拟量输入通道 每秒钟能够采样的次数，通常 以赫兹（Hz）或千赫兹（kHz） 表示。高采样速率的模拟量输 入通道能够提供更准确的实时 响应。
精度是指模拟量输入通道的实 际输出值与理论输出值之间的 最大偏差。精度越高，表示模 拟量输入通道的误差越小，测 量结果越准确。
03
模拟量输出通道
精度
简要说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。
简要说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。
模拟量输出通道通常被用于控制和检测物理量，如温度、压力、流量等。
它可以将数字信号转换为相应的模拟信号输出，以驱动执行器或者供应传感器。
例如，如果需要控制一个加热器的温度，就可以用模拟量输出通道将数字信号转换为相应的模拟信号，供应加热器。
模拟量输出通道由四部分组成：输出端口、变换器、信号处理器和电源。
1.输出端口：该部分是模拟量输出通道的接口，用于将模拟信号传递到其他设备或系统中。
2.变换器：该部分是将数字信号转换为模拟信号的关键部分，它通常使用数字到模拟（DAC）转换器将数字信号转换为相应的模拟信号输出。
3.信号处理器：该部分对输出的模拟信号进行放大、滤波和线性化等处理，以确保信号稳定和准确。
4.电源：该部分提供通道所需的电力，以确保其稳定工作。
模拟量输出通道的功能是将数字信号转换为模拟信号输出，以便于控制和检测物理量。
其优点是具有高精度、
低噪声和广泛的应用范围。
通常应用于流程控制、自动化系统、传感技术等领域。
机电一体化系统-形考任务3
机电一体化系统-形考任务3一、判断题（每个8分，共40分）1无论采用何种控制方案，系统的控制精度总是高于检测装置的精度。
选择一项：对错2在机电一体化系统驱动装置中，反馈通道上环节的误差与输入通道上环节的误差对系统输出精度的影响是相同的。
选择一项：对错3 PID称为比例积分控制算法。
选择一项：对错4串行通信是数据按位进行传送的。
在传输过程中，每一位数据都占据一个固定的时间长度，一位一位的串行传送和接收。
选择一项：对错5I/O接口电路也简称接口电路。
它是主机和外围设备之间交换信息的连接部件（电路）。
它在主机和外围设备之间的信息交换中起着桥梁和纽带作用。
选择一项：对错二、选择题（每个10分，共40分）6工业机器人的自由度数取决于什么所要求的动作（）。
选择一项：A. 控制方式B. 灵活程度C. 驱动方式D. 作业目标7对于只进行二维平面作业的工业机器人只需要三自由度，若要使操作具有随意的位姿，则工业机器人至少需要几个自由度（）。
选择一项：A. 五个B. 四个C. 八个D. 六个8对进行二维平面作业的工业机器人需要几个自由度（）。
选择一项：A. 两个B. 三个C. 一个D. 四个9DELTA机构指的是（）的一种类型。
选择一项：A. 可编程控制器B. 机器人C. 计算机集成系统D. 脉宽调制三、综合题（每个10分，共20分）10分析、说明如图所示计算机控制系统中信号变换与传输的过程、原理。
签：采样过程是采样开关（或采样单元）将模拟信号按一定时间间隔抽样成离散模拟信号的过程。
因采样后得到的离散模拟信号本质上还是模拟信号。
拟数量化，不能直接送入计算机。
故还需经数量化，变成数字信号才能被计算机接受和处理。
量化过程（简称量化）就是用一级数码（如二进制码）来逼近模拟信号的幅值，将其转换成数字信号，由于计算机的数值信号是有限的，因此用数码来逼近模拟信号是近似的处理方法。
信号进入计算机后经其处理经D/A转换后输出。
D/A转换器是将数字量转换成模拟量的装置。
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2015/10/20
23
（四）典型D/A转换器-- DAC0832
单击此处编辑母版标题样式
（1） DAC0832管脚功能
一个8位D/A转换器
电流输出方式 • 单击此处编辑母版副标题样式
稳定时间为1μ s
采用20脚双立直插式封装
2015/10/20
24
DI0—DI7：数字信号输入端。 单击此处编辑母版标题样式 CS：片选信号，低电平有效。 WR1：写信号1，低电平有效。
V 输出与数 • 单击此处编辑母版副标题样式 当LE=1时,输出数 DGND 存放主机送来 CS 据随输入变化。 存放待 V WR 两级缓冲结构 字量成正 当LE=0时,输出数 XFER 的数字量，使 据被锁存。 转换的 WR 比的模拟 输入数字量得 数字量。 图 3-3 DAC0832 原理框图及引脚 电流。 输入控制电路：控制 2 个寄 到缓冲和锁存。 2015/10/20 26 存器的选通或锁存状态。
ILE ：输入允许锁存信号，高电平有
效。 XFER：传送控制信号，低电平有效。
单击此处编辑母版副标题样式 IOUT1、I• OUT2：DAC电流输出端。
Rfb ：固化在芯片内的反馈电阻连接端，用于连接运放
的输出端。
VREF：参考电压（10V～10V）。
VCC ：工作电压（5V～15V）。 2015/10/20
2015/10/20
22
单击此处编辑母版标题样式
（3）锁存特性及转换控制 D/A转换器对数字量输入是否具有锁存功能将直 接影响与CPU的接口设计。如果D/A转换器没有输入 锁存器，通过CPU数据总线传送数字量时，必须外加 锁存器，否则只能通过具有输出锁存功能的 • 单击此处编辑母版副标题样式 I/O给 D/A送入数字量。
A
位切换 开 关
1
• B单击此处编辑母版副标题样式 BS BS S BS
3 2 1 0
0
1
0
1
0
1
0
运算放大器
基准 电压 VREF
I3
2R R
I2
2R R
I1
2R R
I0
2R
2R
R--2R电 阻 网 络 图 3-2 D/A 转 换 器 原 理 框 图
2015/10/20
9
单击此处编辑母版标题样式
D3 D2 D0 IRfb +
单击此处编辑母版标题样式
（2）转 换精度
转换精度 -- 是指转换后所得的实际值和 理论值的接近程度。
它和分辨率是两个不同的概念。例如，满量程时 的理论输出值为10V，实际输出值是在9.99V~10.01V之
• 单击此处编辑母版副标题样式 间，其转换精度为± 10mV。
对于分辨率很高的D/A转换器并不一定具有很高的 精度。
I OUT D3 I 3 D2 I 2 D1 I1 D0 I 0
VREF I OUT ( D3 2 D2 2 D1 2 D0 2 ) 4 2 11 R 2015/10/20
3 2 1 0
11
单击此处编辑母版标题样式
D3 D2 D0 IRfb +
25
（2） DAC0832工作原理
(MSB) DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0 (LSB) ILE D Q D
单击此处编辑母版标题样式
Q 8位 DAC 转换器 Rf b IOUT1 IOUT2 AGND
RE F
输 入
8位 输入 寄存器 D Q LE1
8位 DAC 寄存器 D Q LE2
以在接口电路中，也可以在D/A芯片中。 D/A转换器：是核心部件。将计算机输出
组成 部分
的数字量转换成模拟量。有电流和电压两 种形式。
• 单击此处编辑母版副标题样式 放大变换电路：将输出信号进行功率放
大或转换。因为D/A转换器输出的模拟信
号往往无法直接驱动执行机构，需要进
行适当的放大或转换。
2015/10/20 5
2015/10/20 7
单击此处编辑母版标题样式
采样保持器
PC 总 线
接 口 电 路
D/A
多 路 开 关
采样保持器
V/I
1 通道
V/I
通道n
（b）共享D/A结构
特点：1、多路输出通道共用一个D/A转换器；
单击此处编辑母版副标题样式 2• 、每一路通道都配有一个采样保持放大器；
3、 D/A转换器只起数字到模拟信号的转换作用；
选取 Rfb =R ，可以得到：
VREF VOUT I RF R f ( D3 2 D2 2 D1 2 D0 2 ) 4 2
3 2 1 0
2015/10/20
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反相放大器
单击此处编辑母版标题样式
输入电压Vi通过R1加到反相输入端A，同相输入端B接 地。输出电压Vo又通过反馈电阻Rf反馈到反相输入端A。
4、采样保持器实现模拟信号保持功能； 5、节省D/A转换器，但电路复杂，精度差，可靠低、占用主 机时间。
2015/10/20
8
单击此处编辑母版标题样式 二、D/A 转换器
（一）工作原理 现以 4 位 D/A 转换器为例说明其工作原理。
D3 D2 数字量输入 D1 D0 IOUT IRfb +
Rf b VOUT
2015/10/20 21
单击此处编辑母版标题样式
（2）模拟量输出特性 D/A转换器输出有电流型和电压型，用户可以根据需要 进行选择。目前多数D/A转换器件均属电流输出器件。 手册上通常给出了输入参考电压及参考电阻之下的满 码（全• l）输出电流 I0。另外还给出最大输出短路电流 单击此处编辑母版副标题样式 以及输出电压允许范围。
• 单击此处编辑母版副标题样式
2015/10/20
3
单击此处编辑母版标题样式 一、模拟量输出通道的结构
模拟量输出通道的结构由接口电路、寄存器、D ／A转换器和放大变换电路组成。
1、单路模拟量输出通道
• 单击此处编辑母版副标题样式
2015/10/20
4
单击此处编辑母版标题样式 寄存器：保存计算机输出的数字量，既可
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14
单击此处编辑母版标题样式
对于 n 位 D/A 转换器，它的输出电压VOUT与输入二 进制数B( Dn-1~ D0) 的关系式可写成：
VREF VREF VOUT ( Dn1 2 Dn2 2 D1 2 D0 2 ) n B n 2 2
• 单击此处编辑母版副标题样式
反相输入端具有地电位，而并没有真正接地，称为 “虚地” ，UA=0。
2015/10/20 13
单击此处编辑母版标题样式
同相放大器
信号电压Vi从同相输入端B输入，而输出电压Vo通过电 阻Rf反馈到反相输入端 A处。 • 单击此处编辑母版副标题样式
由UA=UB，输出电压Vo=(1+R1/Rf)Vi。
（二）D/A转换器的性能指标 D/A转换器性能指标是衡量芯片质量的重要参数， 也是选用D/A芯片型号的依据。 分辨率
• 单击此处编辑母版副标题样式 转换精度
性能指标 偏移量误差 稳定时间
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（1）分 辨率
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是指 D/A 转换器能分辨的最小输出模拟增量，
即当输入数字发生单位数码变化时所对应输出模拟量
数字量输入 D1
Rf b
IOUT
A
VOUT
位切换 开 关
1
0 BS 3
1
0 BS 2
1
0 BS1
1
0 BS 0
运算放大器
基准 电压 VREF
I3
2R R
I2
2R R
I1
2R R
I0
2R
2R
R--2R电 阻 网 络 图 3-2 D/A 转 换 器 原 理 框 图
若D3、D2 、 D1 、 D0 全为 1 ，则 BS3 、 BS2 、 BS1 、 BS0 全部 • 单击此处编辑母版副标题样式 与“1”端相连。根据电流定律，有：
PC 总 线 接 口 电 路
D/A
V/I
通道
1
D/A (a) 多D/A结构
V/I
通道
n
特点：1、一路输出通道使用一个 D/A转换器； • 单击此处编辑母版副标题样式 2、 D/A转换器芯片内部一般都带有数据锁存器； 3、 D/A转换器具有数字信号转换模拟信号、信号保持作用；
4、 结构简单，转换速度快，工作可靠，精度较高、通道独立； 5、 缺点是所需D/A转换器芯片较多。
的变化量，取决于能转换的二进制位数，数字量位数 越多，分辨率也就越高。 其分辨率与二进制位数 n呈下列关系： • 单击此处编辑母版副标题样式 分辨率 = 满刻度值/（2n-1）=VREF / 2n 例如对于10位D/A转换器，其分辨率为： 1 1 0.00 10 2 1 1023 2015/10/20 18
VREF VREF 3 I3 2 4 2R 2 R I V I1 2 21 REF 4 2 2 R 2015/10/20
I3 VREF 2 I2 2 4 2 2 R
I1 VREF 0 I0 = 2 X 4 2 2 R
10
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D3 D2 D0 IRfb +
1 CC 2
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2015/10/20
27
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DAC0832输出的是电流，一般要求输出是电压，所以还 必须经过一个外接的运算放大器转换成电压。