数模、模数转换器

2019-04-14 08:48发布

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http://weibo.com/GTY55IW       基准电压 数码寄存器 n位模拟开关 数码网络 求和电路 基准电压 数码寄存器 n位模拟开关 数码网络 求和电路 基准电压 数码寄存器 n位模拟开关 数码网络 求和电路 基准电压 数码寄存器 n位模拟开关 数码网络 求和电路      由于数字电子技术的迅速发展，使其在数字测量仪表、数字通讯等方面得到广泛应用，特别是数字电子计算机在自动控制和自动检测系统中的使用，使利用数字系统处理模拟信号的情况越来越普遍。将数字计算机用于自动控制系统中时，由于生产过程所遇到的信息大多是连续变化的物理量，如温度、压力、流量、位移等。这些非电量模拟量首先经过传感器变换为电信号，再把模拟信号转换成相应的数字信号，才能送入数字计算机进行处理。然后再把计算机输出的数字信号转换成相应的模拟信号去控制执行机构，实现实时控制的目的。 模数转换是指将模拟信号转换为数字信号，简称A/D转换（Analog to Digital Conversion），数模转换则是指将数字信号转换为模拟信号，简称D/A转换（Digital to Analog Conversion）。实现上述两种转换过程的电路称为D/A转换器和A/D转换器，简称DAC和ADC，它们是数字系统中不可缺少的部件，是模拟系统和数字系统的接口电路。 为了保证处理结果的准确性，A/D转换器和D/A转换器必须具有足够的转换精度。同时，为了适应快速过程的控制和检测，A/D和D/A转换器还必须具有足够的转换速度。因此转换精度和转换速度是A/D转换器和D/A转换器性能优劣的主要指标。近年来A/D、D/A转换技术的发展颇为迅速，特别是为了适应制作单片集成A/D、D/A转换器的需要，涌现出了许多新的转换方法和转换电路，因而A/D和D/A转换器的种类和名目十分繁多。 目前使用的D/A转换器中，基本上属于权电阻网络型、T型电阻网络型和权电流型三种。A/D转换器的种类则非常多，为便于学习和掌握它们的原理和使用方法，我们将A/D转换器划分为直接A/D转换器和间接A/D转换器两大类。在直接A/D转换器中，输入的模拟信号直接被转换为数字信号；而在间接A/D转换器中，输入的模拟信号将首先被转换为某种中间量（如时间、频率等），然后再把这个中间量转换成输出的数字信号。 本章将介绍A/D转换、D/A转换的基本原理及常用的A/D转换器和D/A转换器。

DAC0832引脚功能电路应用原理图

DAC0832是采样频率为八位的D/A转换芯片，集成电路内有两级输入寄存器，使DAC0832芯片具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。所以这个芯片的应用很广泛,关于DAC0832应用的一些重要资料见下图：   结果采用电流形式输出。若需要相应的模拟电压信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现。运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻，也可外接。DAC0832逻辑输入 满足TTL电平，可直接与TTL电路或微机电路连接 dac0832应用电路图 dac0832应用电路图: DAC0832引脚功能说明： DI0~DI7：数据输入线，TLL电平。 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：为输入寄存器的写选通信号。 XFER：数据传送控制信号输入线，低电平有效。 WR2：为DAC寄存器写选通输入线。 Iout1:电流输出线。当输入全为1时Iout1最大。 Iout2:电流输出线。其值与Iout1之和为一常数。 Rfb:反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻. Vcc:电源输入线  (+5v~+15v) Vref:基准电压输入线  (-10v~+10v) AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地. DGND:数字地,两种地线在基准电源处共地比较好. 采用ADC0809实现A/D转换。 （一） D/A转换器DAC0832
DAC0832是采用CMOS工艺制成的单片直流输出型8位数/模转换器。如图4-82所示，它由倒T型R-2R电阻网络、模拟开关、运算放大器和参考电压VREF四大部分组成。运算放大器输出的模拟量V0为   基准电压 数码寄存器 n位模拟开关 数码网络 求和电路   D0~D7：数字信号输入端。
ILE：输入寄存器允许，高电平有效。
CS：片选信号，低电平有效。
WR1：写信号1，低电平有效。
XFER：传送控制信号，低电平有效。
WR2：写信号2，低电平有效。
IOUT1、IOUT2：DAC电流输出端。
Rfb：是集成在片内的外接运放的反馈电阻。
Vref：基准电压（-10~10V）。
Vcc：是源电压（+5~+15V）。
AGND：模拟地 NGND：数字地，可与AGND接在一起使用。
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。实验线路如图4-84所示。 IN0~IN7：8路模拟信号输入端。
A1、A2、A0：地址输入端。ALE地址锁存允许输入信号，在此脚施加正脉冲，上升沿有效，此时锁存地址码，从而选通相应的模拟信号通道，以便进行A/D转换。
START：启动信号输入端，应在此脚施加正脉冲，当上升沿到达时，内部逐次逼近寄存器复位，在下降沿到达后，开始A/D转换过程。
EOC：转换结束输出信号（转换接受标志），高电平有效。
OE：输入允许信号，高电平有效。
CLOCK(CP)：时钟信号输入端，外接时钟频率一般为640kHz。
Vcc：+5V单电源供电。、
Vref(+),Vref(-)：基准电压的正极、负极。一般Vref(+)接+5V电源，Vref(-)接地。

  由上式可见，输出的模拟量与输入的数字量（）成正比，这就实现了从数字量到模拟量的转换。
一个8位D/A转换器有8个输入端（其中每个输入端是8位二进制数的一位），有一个模拟输出端。输入可有28=256个不同的二进制组态，输出为256个电压之一，即输出电压不是整个电压范围内任意值，而只能是256个可能值。图4-83是DAC0832的逻辑框图和引脚排列。

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