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1、第三章A/D與D/A接口§1常用D/A轉(zhuǎn)換接口芯片§2常用A/D轉(zhuǎn)換接口芯片1§1常用D/A轉(zhuǎn)換接口芯片一、DA轉(zhuǎn)換器二、主要技術(shù)指標(biāo)三、常用D/A轉(zhuǎn)換芯片四、MCS51-和D/A的接口2一、DA轉(zhuǎn)換器把輸入數(shù)字量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量輸出。電壓或電流功能:轉(zhuǎn)換原理:“按權(quán)展開相加求和”。權(quán)電阻權(quán)電流T型電阻網(wǎng)絡(luò)倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換形式D/A轉(zhuǎn)換器把輸入的數(shù)字量中每位都按其權(quán)值分別轉(zhuǎn)換成模擬量,并通過(guò)運(yùn)算放大器求和相加。D/A轉(zhuǎn)換器內(nèi)部必須要有一個(gè)解碼網(wǎng)絡(luò),一般采用“T”型電阻網(wǎng)絡(luò),以實(shí)現(xiàn)按權(quán)值分別進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。3T型電阻網(wǎng)絡(luò)橋上電阻為R,橋臂電阻為2R;假設(shè)反饋電阻為R。VREF為參考電壓;S3
2、-S0為電子開關(guān),受四位DAC寄存器中b3b2b1b0控制。四位DAC寄存器b3b2b1b0VREFVOUTOAS3S2S1S0I3I2I1I0IRfIout14位T型電阻網(wǎng)絡(luò)DA轉(zhuǎn)換原理4輸出電壓與輸入數(shù)字量關(guān)系推導(dǎo)012R2R2R2R010101RRRRR5對(duì)于n位T型電阻網(wǎng)絡(luò)6二、主要技術(shù)指標(biāo)在設(shè)計(jì)D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口之前,一般要根據(jù)D/A轉(zhuǎn)換器的技術(shù)指標(biāo)選擇D/A轉(zhuǎn)換器芯片。如VREF=10V,n=8時(shí),分辨率=1.分辨率:DAC能分辨的最小輸出模擬增量,取決于DAC的位數(shù)n。如VREF=10V,n=16時(shí),分辨率=72.建立時(shí)間(轉(zhuǎn)換速度)轉(zhuǎn)換器輸入變化為滿度值時(shí)(全0→全1,或
3、全1→全0),輸出模擬量達(dá)到穩(wěn)定所需要的時(shí)間。不含運(yùn)放的DAC的建立時(shí)間,一般小于0.1μS。含運(yùn)放的集成DAC的建立時(shí)間,一般小于1.5μS。超高速<100ns較高速100ns~1μs高速1~10μs中速10~100μs低速≥100μs3.轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度=理論滿度值-實(shí)際滿度值=±1/2LSB84.線性度在全量程范圍內(nèi),實(shí)際輸出偏離理想轉(zhuǎn)換特性的最大值。一般<±1/2LSB。5.其它指標(biāo)電源電壓、輸出方式(電流、電壓)、輸出范圍等等。選擇DAC需考慮的次要指標(biāo):輸出方式、輸出范圍(VR取值)。主要指標(biāo):分辨率、轉(zhuǎn)換速度。其它指標(biāo)集成DAC一般都能滿足。9三、常用D/A轉(zhuǎn)換芯片位數(shù):8系列產(chǎn)
4、品:DAC0830、DAC0831、DAC0832管腳封裝:20腳雙插直列式封裝,同系列產(chǎn)品兼容。生產(chǎn)廠家:美國(guó)NationalSemiconductor公司特點(diǎn):①COMS工藝②倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)③內(nèi)部有2個(gè)數(shù)據(jù)寄存器④直通、單緩沖、雙緩沖三種工作方式基準(zhǔn)電壓:-10V~+10V電源電壓:+5V~+15V輸出:電流1.DAC0830系列102.DAC82系列位數(shù):8系列產(chǎn)品:DAC82管腳封裝:生產(chǎn)廠家:美國(guó)B-B公司特點(diǎn):①片內(nèi)帶有基準(zhǔn)電壓和調(diào)節(jié)電阻。②能完全與微處理器兼容,無(wú)需外接器件即可與單片機(jī)8位數(shù)據(jù)線相連。電源電壓:±15V輸出:電壓:?jiǎn)螛O性0~+10V,雙極性±10V電流:0~1.6
5、mA,±0.8mA113.DAC1020/AD7520系列系列產(chǎn)品:DAC1020、DAC1021、DAC1022AD7520、D7530、AD7533位數(shù):10電源電壓:+5V~+15V管腳封裝:16腳雙插直列式封裝。生產(chǎn)廠家:DAC1020-美國(guó)NationalSemiconductor公司AD7520-美國(guó)AnalogDevices公司建立時(shí)間:500ns兩系列完全兼容。124.DAC1220/AD7521系列系列產(chǎn)品:DAC1220、DAC1221、DAC1222AD7521、AD7531位數(shù):12電源電壓:+5V~+15V管腳封裝:18腳雙插直列式封裝。生產(chǎn)廠家:DAC1220-美國(guó)
6、NationalSemiconductor公司AD7521-美國(guó)AnalogDevices公司建立時(shí)間:500ns135.DAC1208系列系列產(chǎn)品:DAC1208、DAC1209、DAC1210等。位數(shù):12電源電壓:+5V~+15V數(shù)據(jù)線:12根管腳封裝:24腳雙插直列式封裝。生產(chǎn)廠家:美國(guó)NationalSemiconductor公司6.DAC1230系列系列產(chǎn)品:DAC1230、DAC1231、DAC1232等。位數(shù):12電源電壓:+5V~+15V數(shù)據(jù)線:8根管腳封裝:20腳雙插直列式封裝。生產(chǎn)廠家:美國(guó)NationalSemiconductor公司147.DAC708/709位數(shù):1
7、6電源電壓:±15V輸入:串行或并行。輸出:電壓或電流。生產(chǎn)廠家:美國(guó)B-B公司特點(diǎn):①片內(nèi)帶有基準(zhǔn)電壓。②片內(nèi)帶有電壓輸出放大器。③具有雙緩沖輸入寄存器④能完全與微處理器兼容。158.串行DAC(MAX517、518、5198)8位DAC串行2線接口滿擺幅輸出,多種參考電壓低功耗主要特點(diǎn):16四、MCS51-和D/A的接口D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口具有硬、軟件相依性。各種D/A轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口的