常见dac转换器及应用

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1、第9章D/A扩展学习指南:单片机应用系统，一般都用来控制和监视被控对象，不可避免的要和被测对象进行信息交换。信息的格式主要有两种：模拟量和数字量。由于单片机只能处理数字量，所以必须首先将模拟量经过A/D转换变成数字量，才能处理，而应用系统又常需要模拟量进行控制，所以又必须使用D/A扩展技术，将数字量变为模拟量。单片机应用系统如何扩展D/A实现这一功能，这就是本章所讨论的主要问题。一个实际的单片机应用系统，一般都采用单片机来控制和监视被控对象，不可避免的要和被测对象进行信息交换。信息的格式主要有两种：即模拟量和数字量。由于单片机只能处理数字量，而许多被控对象又只能接受模拟

2、量，所以必须设计将数字量转换成模拟量的电路，这种电路被称为D/A转换电路。9.1D/A的原理、分类、及特性电压输出型D/A转换器虽有直接从电阻阵列输出电压的，但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载，由于无输出放大器部分的延迟，故常作为高速D/A转换器使用，如TLC5620。9.1.1电压输出型9.2.1电流输出型电流输出型D/A转换器很少直接利用电流输出，大多外接电流—电压转换电路得到电压输出，后者有两种方法：一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流-电压转换；二是外接运算放大器。用负载电阻进行电流-电压转换的方法，虽可在电流输出引脚上出

3、现电压，但必须在规定的输出电压范围内使用，而且由于输出阻抗高，所以一般外接运算放大器使用。此外，大部分CMOS D/A转换器当输出电压不为零时不能正确动作，所以必须外接运算放大器。当外接运算放大器进行电流电压转换时，则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同，这时由于在DA转换器的电流建立时间上加入了达算放入器的延迟，使响应变慢。此外，这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振，有时必须作相位补偿，如THS5661A。9.1.3乘算型D/A转换器中有使用恒定基准电压的，也有在基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出，因而

4、称为乘算型DA转换器。乘算型D/A转换器一般不仅可以进行乘法运算，而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用,如AD7533。9.2并行D/A的扩展并行D/A的扩展是本章最重要的内容，并行D/A的扩展涉及单片机应用系统三总线结构的扩展，其实质是将D/A作为输出外设进行扩展。特别是DAC0832的扩展，常作为本章的重点考试内容，理解和掌握了它，也就理解和掌握了D/A扩展的实质。和并行D/A扩展不同，单片机并行D/A扩展须注意的问题主要有:地址的确定,输出电路的设计。它的连接，特别是状态总线的连接要比A/D容易。单片机并行D/A扩展地址的确定

5、，将再在具体的芯片扩展中给出，主要的方法和I/O口扩展一章所述相同。由于D/A转换速率是已知的，可以根据D/A的芯片手册查出，所以单片机将数据锁存入D/A后，只用延时，D/A就会输出正确的转换结果，这就完成了一次D/A转换，这种方法连线和编程简单。D/A的扩展主要分单缓冲方式、双缓冲器方式。9.2.1单缓冲方式当应用系统只有一路D/A转换或虽然是多路转换，但并不要求同步输出，则采用单缓冲方式接口，此时D/A寄存器的选择信号（/CS）及数据传输信号（/XFER）都与地址选择线相连，两级寄存器的写信号都由单片机的/WR端控制。当地址线选通D/A后，数字量就可以直接从数据总线

6、输给D/A完成转换。如图9-1所示，让ILE接+5V，寄存器选择信号（/CS）及数据传送信号（/XFER）都与地址选择线相连（图中为2.7），两级寄存器的写信号都由8031的/WR端控制。当地址线选通DAC0830后，只要输出/WR控制信号，DAC0830就能一步地完成数字量的输入锁存和D/A转换输出。图9-1DAC0830的单缓冲方式接口电路9.2.2双缓冲器方式对于多路D/A转换接口，要求同时进行D/A转换输出时，需采用该方式，单片机先通过数据总线将要转换的数字量锁存到D/A的寄存器中，再对D/A发出控制信号，实现同步转换输出。如图9-2所示是一个二路同步输出的D/

7、A转换接口电路，8031的P2.5和P2.6分别选择两路D/A转换器的输入寄存器，控制输入锁存；P2.7连到两路D/A转换器的/XFER端控制同步转换输出；/WR端与所有的/WR1、/WR2端相连，在执行MOVX输出指令时，8031自动输出/WR控制信号。图9-2二路同步输出的D/A转换接口电路D/A芯片的功能是将输入的数字量转换成与其成比例的模拟量，输出模拟量的大小随输入数字量的不同而变化。DAC0830系列是用CMOS工艺集成的具有两个寄存器的8位数据输入D/A芯片，具有20个引脚，其引脚排列如图9-2所示，其输出模拟量可有256个不