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第九章 数模转换 第一页，共二十五页，2022年，8月28日 主 要 内 容 A/D转换的工作原理 D/A转换的工作原理 D/A转换器DAC0832及其接口设计 A/D转换器ADC0809及其接口设计 第二页，共二十五页，2022年，8月28日 数 模 转 换 器 DAC DAC的性能指标 分辨率 DAC所能分辨的最小电压增量。它反映了DAC对微小输入量变化的敏感性。分辨率的高低通常用二进制输入量的位数来表示，例如分辨率是8位、10位、12位等。有时，也用最小输出电压与最大输出电压之比的百分数来表示。对于一个n位DAC，其分辨率为：1/2n-1。 第三页，共二十五页，2022年，8月28日 转换精度 用最大的静态转换误差的形式表示，这个转换误差应包括非线性误差、比例系数误差以及漂移误差等综合误差，它反映了实际输出电压与理论输出电压之间的接近程度。 转换时间 DAC的输入数字量有满刻度值的变化时，其输出模拟信号电压达到满刻度值1/2LSB（最低有效位）时所需要的时间。 数 模 转 换 器 DAC 第四页，共二十五页，2022年，8月28日 线性度 通常用非线性误差的大小表示DAC的线性度。在D/A转换时，若数据连续转换，则输出的模拟量应该是线性的。即在理想情况下，DAC的转换特性应是线性的，实际转换中，把理想的输入／输出特性的偏差与满刻度输入之比的百分数，称为非线性误差。 输出电平 不同型号的D/A转换器件的输出电平相差较大。一般为5V～10V，有的高压输出型的输出电平则高达24V～30V。 数 模 转 换 器 DAC 第五页，共二十五页，2022年，8月28日 D/A转换原理 D/A转换器的作用是把二进制数字量转换成相应的模拟量。 数 模 转 换 器 DAC 第六页，共二十五页，2022年，8月28日 8位D/A转换器－DAC0832芯片 1、DAC0832的内部结构 DAC0832是一个8位的数/模转换芯片，内部由8位输入寄存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。D/A转换器为T型转换网络，其内部结构图如图所示 。 数 模 转 换 器 DAC 第七页，共二十五页，2022年，8月28日 2、DAC0832的引脚功能 数 模 转 换 器 DAC 第八页，共二十五页，2022年，8月28日 3、DAC0832的特性参数 分辨率为8位； 可采用双缓冲、单缓冲或直通三种工作方式； 电流稳定时间为1μs； 只需在满量程下调整其线性度； 所有引脚逻辑电平与TTL兼容； ＋5V～＋15V单一电源供电，功耗为200mw。 数 模 转 换 器 DAC 第九页，共二十五页，2022年，8月28日 4、DAC0832的工作方式 双缓冲方式 双缓冲工作方式对输入寄存器和DAC寄存器分别进行控制。 数 模 转 换 器 DAC 第十页，共二十五页，2022年，8月28日 4、DAC0832的工作方式 单缓冲方式 在这种工作方式下，使两个寄存器中的任一个处于直通状态。 数 模 转 换 器 DAC 第十一页，共二十五页，2022年，8月28日 4、DAC0832的工作方式 直通方式 这种工作方式是将 、 、 以及 引脚都直接接地，ILE接高电平，芯片就处于直通状态。输入数据就直接送入D/A转换器进行电流转换。 数 模 转 换 器 DAC 第十二页，共二十五页，2022年，8月28日 5、DAC0832的输出方式 单极性输出 DAC0832的电流输出端Iout1接至运算放大器的反相输入端，所以输出电压Vout与参考电压VREF反相。 数 模 转 换 器 DAC 第十三页，共二十五页，2022年，8月28日 5、DAC0832的输出方式 双极性输出 双极性输出是在单极性输出的基础上，加一级电压放大器来实现单极性到双极性的变换，其原理电路如图所示。 数 模 转 换 器 DAC 第十四页，共二十五页，2022年，8月28日 6、DAC0832与PC总线的连接 将 和 接地，使8位输入寄存器处于直通状态，控制使DAC0832工作在单缓冲工作方式。当执行OUT指令时，使 和 有效，CPU输出的数据通过输入寄存器装入DAC寄存器锁存，并进行D/A转换。 数 模 转 换 器 DAC 第十五页，共二十五页，2022年，8月28日 ADC的主要性能指标 分辨率 ADC的分辨率是输出数字量变化一个相邻数码所需