多路同步输出DA转换器.docVIP

多路同步输出D/A转换器 目录 1.摘要………………………………………………………………………….2 2.功能定义………………………………………………………………….2 3.技术指标………………………………………………………………….3 4.基本原理………………………………………………………………….5 5.方案论证………………………………………………………………….7 6.硬件电路设计…………………………………………………………..9 7.程序流程设计及关键部分程序设计………………………10 8.结论.……...……………………………………………………………....11 9.参考文献…………………………………………………………………12 10.附录..........................................................................12 1.摘要 本文论述了数模转换接口电路设计的要求,影响D/ A 转换器及系统精度的因素,重点阐述了系统设计时选择D/ A 转换器必须考虑的问题。 2.功能定义 随着数字技术，特别是计算机技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测等领域，为了提高系统的性能指标，对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。由于系统的实际对象往往都是一些模拟量（如温度、压力、位移、图像等），要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号，必须首先将这些模拟信号转换成数字信号；而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受。这样，就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路--模数和数模转换器。将模拟信号转换成数字信号的电路，称为模数转换器（简称A/D转换器或ADC,Analog to Digital Converter）；将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器（简称D/A转换器或DAC,Digital to Analog Converter）；A/D转换器和D/A转换器已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。 输入给D/A转换器的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，通常定义为输出满刻度值与2n-1之比。显然，二进制位数越多，分辨率越高。 (2) 转换速度当D/A转换器输入的数字量发生变化时，输出的模拟量并不能立即达到所对应的量值，它需要一段时间。通常用建立时间和转换速率两个参数来描述D/A转换器的转换速度。建立时间（tset）指输入数字量变化时，输出电压变化到相应稳定电压值所需要时间。一般用D/A转换器输入的数字量NB从全0变为全1时，输出电压达到规定的误差范围（LSB/2）时所需时间表示。D/A转换器的建立时间较快，单片集成D/A转换器建立时间最短可达0.1μs以内。?转换速率（SR）用大信号工作状态下（输入信号由全1到全0或由全0到全1），模拟电压的变化率表示。一般集成D/A转换器在不包含外接参考电压源和运算放大器时，转换速率比较高。实际应用中，要实现快速D/A转换不仅要求D/A转换器有较高的转换速率，而且还应选用转换速率较高的集成运算放大器。 D/A转换器实际精度与理论上可达到的精度之间存在误差，则误差的最大值 即为转换精度。转换误差包括比例系数误差、失调误差和非线性误差。 比例系数误差是指实际转换特性曲线的斜率与理想特性曲线斜率的偏差。如在n 位倒T 形电阻网络D/A转换器中，当VREF偏离标准值△VREF时，就会在输出端产生误差电压。 由△VREF引起的误差属于比例系数误差。 失调误差，由运算放大器的零点漂移引起，其大小与输入数字量无关，该误差使输出电压的转移特性曲线发生平移 。 非线性误差是一种没有一定变化规律的误差，一般用在满刻度范围内，偏离理想的转移特性的最大值来表示。引起非线性误差的原因较多，如电路中的各模拟开关不仅存在不同的导通电压和导通电阻，而且每个开关处于不同位置（接地或接VREF）时，其开关压降和电阻也不一定相等。又如，在电阻网络中，每个支路上电阻误差不相同，不同位置上的电阻的误差对输出电压的影响也不相同等，这些都会导致非线性误差。 经测试，报告中单路D/A转换可以达到以下技术指标： (1) 分辨率为8位。 (2) 最大不可调误差小于±ULSB。 (3) 可锁存三态输出。 (4) 输出与TTL兼容。 (5) 不必进行零点和满度调整。 (6) 转换速率取决于芯片的时钟频率，时钟频率范围是： 10~1280kHz。当时钟频率选为500KHZ时，对应的转换时间为128us。 (8)电流稳定时间为1us。 4.基本原理 D/A（数/模）转换器输入的是数字量，经转换后输出的是模拟量。转换过程是先将MCS-51送到D/A转