D/A转化器输入的是数字量,经转化后输出的是模仿量。有关D/A转化器的技能性能指标许多,例如肯定精度、相对精度、线性度、输出电压规模、温度系数、输入数字代码品种(二进制或BCD码)等。
1) 分辩率
分辨率是D/A转化器对输入量改变灵敏程度的描绘,与输入数字量的位数有关。假如数字量的位数为n,则D/A转化器的分辨率为2-n。这就意味着数/模转化器能对满刻度的2-n输入量作出反应。
2) 树立时刻
树立时刻是描绘D/A转化速度快慢的一个参数,指从输入数字量改变到输出到达终值差错±(1/2)LSB(最低有用位)时所需的时刻。通常以树立时刻来表明转化速度。
转化器的输出方法为电流时,树立时刻较短;输出方法为电压时,因为树立时刻还要加上运算放大器的延迟时刻,因而树立时刻要长一点。但总的来说,D/A转化速度远高于A/D转化速度,快速的D/A转化器的树立时刻可达1 μs。
3) 接口方法
D/A转化器与单片机接口便利与否,首要决定于转化器自身是否带数据锁存器。有两类D/A转化器,一类是不带锁存器的,另一类是带锁存器的。关于不带锁存器的D/A转化器,为了保存来自单片机的转化数据,接口时要另加锁存器,因而这类转化器必须在口线上;而带锁存器的D/A转化器,能够把它看作是一个输出口,因而可直接在数据总线上,而不需另加锁存器。
典型D/A转化器芯片DAC0832
DAC0832是一个8位D/A转化器。单电源供电,从+5 V~+15 V均可正常作业。基准电压的规模为±10 V;电流树立时刻为1 μs;CMOS工艺,低功耗20 mW。
DAC0832转化器芯片为20引脚,双列直插式封装,其引脚摆放图如图所示。DAC0832内部结构框图如图所示。 该转化器由输入寄存器和DAC寄存器构成两级数据输入锁存。使用时,数据输入能够选用两级锁存(双锁存)方法,或单级锁存(一级锁存,一级直通)方法,或直接输入(两级直通)方法。
此外,由三个与门电路组成寄存器输出操控逻辑电路,该逻辑电路的功用是进行数据锁存操控,当=0时,输入数据被锁存;当=1时,锁存器的输出跟从输入的数据。
D/A转化电路是一个R-2R T型电阻网络,完成8位数据的转化。对各引脚信号阐明如下:
(1) DI7~DI0:转化数据输入。
(2) CS:片选信号(输入),低电平有用。
(3) ILE:数据锁存答应信号(输入),高电平有用。
(4) WR:第1写信号(输入),低电平有用。
上述两个信号操控输入寄存器是数据直通方法仍是数据锁存方法,当ILE=1和 WR1 =1=0时,为输入寄存器直通方法;当ILE=1和WR1 =1时,为输入寄存器锁存方法。
(5) WR2 =1:第2写信号(输入),低电平有用。
(6) XFER:数据传送操控信号(输入),低电平有用。
上述两个信号操控DAC寄存器是数据直通方法仍是数据锁存方法,当 WR2=0和XFER=0时,为DAC寄存器直通方法;当WR2=1和XFER=0时,为DAC寄存器锁存方法。
(7) ?Iout1:电流输出1。
(8) ?Iout2:电流输出2。
DAC转化器的特性之一是:Iout1+Iout2=常数。
(9) ?Rfb:反应电阻端。
DAC 0832是电流输出,为了获得电压输出,需在电压输出端接运算放大器,Rfb即为运算放大器的反应电阻端。运算放大器的接法如图7.31所示。
(10) Vref:基准电压,其电压可正可负,规模是-10 V~+10 V。
(11) ?DGND:数字地。
(12) ?AGND:模仿地。