DAC0832中文资料

1、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，使中、单缓冲和直通三DAC0832芯片具备双缓冲冬'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 要资料见減iSP3(；S人DAf尚曲I.ELEL,犀勺 j J 縦止 II It ft. F inr 1 %爲帥«A IF ttffi =13博 窗A M片応也何叽&LfliS 1；麗xra-啷i.MAb11<10-ElfS-Wi-【1)馬_儿- 如K出-1 2即*2 側

2、I-n.'Wosj：6hJIl ji"J12H-ILKxfRS-i)itT)b i)h； -IN；一人II：门fhij：ax»«««!/若需要相口.号,D/A转换结果采用电流形式输出。 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:DIODI7:数据输入线，TLL电ILE:数据锁存允许控制信号输入线，高电有

3、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： 效。数据传送控制信号输入线，低电平有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loutl之和为 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。D/A 转换器 DAC0832DAC0832是采用CMO

4、S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：图 4-82叫=分：S 21 +止 + 殳，2")由上式可见，输出的模拟量 与输入的数字 量（氏27+人+介2）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，256而只能是个可能值。图4-83是DAC0832的

5、逻辑Q Q -炷 ft#寄*善F- D DI1 ftI FTllounRsiiD”敘BeACtke：?3!jpv 产（mn ho 严 DGND,J西一1 20 %回 一ILLACIVD 一硒3% DAC5则32D.6 Ui厲一叫Vb Dr阳一%irj10 11图 4-83DOD7: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。框图和引脚排列。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（-1010V）。Vc

6、c:是源电压（+5+15V）。AGND:模拟地 NGND:数字地，可与 AGND接在一起使用。4-84所示。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。实验线路如图图 4-85IN0IN7：8 路模拟信号输入端。号，升沿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， 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

7、)， 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。般 Vref(+)接 +5V 电源，Vref(-)接地。D7DO:数字信号输出端。由A2、A1、A0中的任何三地址输入端选通 8 路模拟信号 路进行 A/D 转换。第 10 章 模拟接口 数/模（ D/A ）转换器个与D/A 转换器是接收数字量，输出 数字量相对应的电流或电压信号的模拟量 接口。D/A 转换器被广泛用于计算机函数发生 、计算机图形显示以及与 A/D 转换器相配 合的控制

8、系统等。D/A 转换原理 数字量的值是由每一位的数字权叠加 而得的。D/A 转换器品种繁多，有权电阻 DAC、 变形权电阻DACT型电阻DAC电容型DAC 和权电流DAC等。为了掌握数 / 模转换原理，必须先了解运算放大器和电阻译码网络的工作原理和 特点。1. 运算放大器 运算放大器有三个特点：开环放大倍数非常高，一般为几千， 甚至可高达 10 万。在正常情况下，运算放 大器所需要的输入电压非常小。个很小的电压加在一个所需要的输入电流也极输入阻抗非常大。运算放大器工作 时，输入端相当于一 很大的输入阻抗上， 小。输出阻抗很小，所以，它的驱动能力 非常大。2.由电阻网络和运算放大器构成的D/A转

9、换器利用运算放大器各输入电流相加的原 理，可以构成如图所示的、由电阻网络和运 算放大器组成的、最简单的4位D/A转换器。 图中，V是一个有足够精度的标准电源。运 算放大器输入端的各支路对应待转换资料 的Do，D1，Dn-1位。各输入支路中的开 关由对应的数字元值控制， 如果数字元为 1，0，则对应各输入支路中的电阻分别为 R，则对应的开关闭合；如果数字为 的开2R, 4R, 这些电阻称为权电阻。直变化到1111B,那么,个0V0 电压幅度的阶假设，输入端有 4 条支路。 4 条支路的 开关从全部断开到全部闭合, 运算放大器可 以得到 16 种不同的电流输入。这就是说, 通过电阻网络，可以把00

10、00B1111B转换成 大小不等的电流, 从而可以在运算放大器的 输出端得到相应大小不同的电压。 如果数字 0000B 每次增 1 , 在输出端就可得到 梯波形。3.采用 T 型电阻网络的 D/A 转换器 从图可以看出, 在 D/A 转换中采用独立 的权电阻网络,对于一个 8 位二进制数的 D/A转换器，就需要 R, 2R, 4R,，128R 共 8 个不等的电阻， 最大电阻阻值是最小电 阻阻值的 128 倍，而且对这些电阻的精度要 求比较高。如果这样的话，从工艺上实现起 来是很困难的。所以， n 个如此独立输入支 路的方案是不实用的。/ D3 D2 丿 D1 / DOVRiRdVo在DAC电

11、路结构中，最简单而实用的是 采用T型电阻网络来代替单一的权电阻网 络，整个电阻网络只需要 R和2R两种电阻 在集成电路中，由于所有的组件都做在同一 芯片上，电阻的特性可以做得很相近，而且 青度与误差问题也可以得到解决。器。中，如果（资料图是采用T型电阻网络的4位D/A转换 4位元待转换资料分别控制 4条支路中 开关的倒向。在每一条支路 为0）开头倒向左边，支路中的电阻就接到 地；如果（资料为1）开关倒向右边，电阻 就接到虚地。所以，不管开关倒向哪一边， 都可以认为是接“地”。不过，只有开关倒向右边时，才能给运算放大器输入端提供电 流。T型电阻网络中，节点 A的左边为两个 2R的电阻并联，它们的

12、等效电阻为R,节点VrefB的左边也是两个2R的电阻并联，它们的等 效电阻也是R,，依次类推，最后在 D点 等效于一个数值为 R的电阻接在参考电压 这样，就很容易算出，C点、B点、A 点的电位分别为-Vrei/2， -Vrei/4， -Vrei/8。囚21囚爭Vo6 p2R 2RR9 S32R° VitEF A0CD图10+ 3 采用T型电阻网绪的D/A转换器在清楚了电阻网络的特点和各节点的 电压之后，再来分析一下各支路的电流值。 开关&, ，S1，S分别代表对应的1位二 进制数。任一资料位 Di=1，表示开关S倒向 右边；Di=0，表示开关S倒向左边，接虚地,无电流。当右边

13、第一条支路的开关 S3 倒向右 边时，运算放大器得到的输入电流为-VREF/(2R),同理，开关S2, Si, So倒向右边时， 输入电流分别为 -VREF/ (4R) ， -VREF/(8R)， -VREF/ (i6R)。进制数据为 1111，运算放大如果一个 器的输入电流I=-VREF/ ( 2R) -VREF/ ( 4R) -VREF/ ( 8R) -VREF/ ( i6R)=-VREF/(2R)(20+2-i+2-2+2-3)=-VREF/(24R)(23+22+2i+20) 相应的输出电压V0=IR0=-VREFR0(24R)(23+22+2i+20)将资料推广到 n 位，输出模拟量

14、与输入 数字量之间关系的一般表达式为：Vo=-VREFRb/ ( 2nR) ( Dn-i2n"1+Dn-2 2n-2+ +Di21+Do2°)(Di=1 或 0)上式表明，输出电压Vo除了和待转换的 二进制数成比例外，还和网络电阻R、运算放大器反馈电阻 RO标准参考电压 VREF有 关。D/A 转换器性能参数在实现 D/A 转换时，主要涉及下面几个 性能参数。分辨率。 分辨率是指最小输出电压 （对应于输入数字量最低位增 1 所引起的输 出电压增量）和最大输出电压（对应于输入 数字量所有有效位全为 1 时的输出电压） 之 比，例 如 ， 4 位 DAC 的 分 辨 率 为 1

15、/（2 4-1）=1/15=%（分辨率也常用百分比来表 示）。8 位 DAC 的分辨率为 1/255=%。显然， 位数越多，分辨率越高。转换精度。 如果不考虑 D/A 转换的误 差，DAC转换精度就是分辨率的大小，因此，要获得高精度的 D/A 转换结果， 首先要选择 有足够高分辨率的 DAC。D/A 转换精度分为绝对和相对转换精度，差包括零点误差、漂移误差、增益误差、噪 声和线性误差、微分线性误差等综合误差。绝对转换精度 是指满刻度数字量输入 时，模拟量输出接近理论值的程度。它和标 准电源的精度、权电阻的精度有关。相对转般是用误差大小表示。DAC的转换误 换精度指在满刻度已经校准的前提下， 整

16、个 刻度范围内， 对应任一模拟量的输出与它的 理论值之差。它反映了 DAC的线性度。通常， 相对转换精度比绝对转换精度更有实用性。相对转换精度般用绝对转换精度相 对于满量程输出的百分数来表示， 有时也用 最低位（LSB的几分之几表示。例如，设 Vfs为满量程输出电压 5V， n位DAC的相对 转换精度为± %，则最大误差为± %VFS=± 5mV；若相对转换精度为± 1/2LSB LSB=12n， 则最大相对误差为± 1/2n+1VFs。非线性误差。 D/A 转换器的非线性误 差定义为实际转换特性曲线与理想特性曲 线之间的最大偏差， 并以该偏差

17、相对于满量 程的百分数度量。 转换器电路设计一般要求 非线性误差不大于± 1/2LSB。转换速率 /建立时间。 转换速率 实际 是由建立时间来反映的。 建立时间是指数字 量为满刻度值（各位全为1）时，DAC的模拟输出电压达到某个规定值（比如，90%满量程或± 1/2LSB满量程）时所需要的时间。建立时间 是 D/A 转换速率快慢的一个重要参数。很显然，建立时间越大，转换速 率越低。不同型号DAC的建立时间一般从几 个毫微秒到几个微秒不等。 若输出形式是电 流，DAC的建立时间是很短的；若输出形式 是电压，DAC的建立时间主要是输出运算放 大器所需要的响应时间。DAC0832

18、及接口电路DAC0832是美国资料公司研制的 8位双 缓冲器 D/A 转换器。芯片内带有资料锁存器， 可与数据总线直接相连。 电路有极好的温度 跟随性，使用了 COMS电流开关和控制逻辑 而获得低功耗、低输出的泄漏电流误差。芯 片采用R-2RT型电阻网络，对参考电流进行 分流完成 D/A 转换。 转换结果以一组差动电 流 IOUT1 和 IOUT2 输出。DAC0832主要性能参数：分辨率8位; 转换时间1卩S；参考电压± 10V;单电 源+5V+15V；功耗20mW。的结构圈10. 2DAC0832内部结构i VccI! DGND VkefIr kuPII'kuT2I* R

19、fTI! AONDDAC0832的内部结构如图所示。 DAC0832中有两级锁存器，第一级锁存器称 为输入寄存器，它的锁存信号为ILE;第二这样级锁存器称为DAC寄存器，它的锁存信号为 传输控制信号XFeR。因为有两级锁存器， DAC0832可以工作在双缓冲器方式，即在输 出模拟信号的同时采集下一个数字量， 能有效地提高转换速度。此外，两级锁存器 还可以在多个D/A转换器同时工作时，利用 第二级锁存信号来实现多个转换器同步输 出。图中LE为高电平、CS和呢为低电平时，LE2E为高电平，输入寄存器的输出跟随输入而 变化；此后，当WR1由低变高时，正1为低电平, 资料被锁存到输入寄存器中，这时的输

20、入寄 存器的输出端不再跟随输入资料的变化而 变化。对第二级锁存器来说， 为低电平时，応为高电平，DAC寄存器的输 出跟随其输入而变化；此后，当硕由低变高 时，亘变为低电平，将输入寄存器的资料锁 存到DAC寄存器2. DAC0832的引脚特性DAC0832是20引脚的双列直插式芯片。 各引脚的特性如下：片选信号，XFer和wr2同时中。CS片选信号，和允许锁存信号ILE组合来决定丽是否起作用ILE允许锁存信号1，作为第一级锁存信口将输入资料锁存到输入寄存器（此时， 须和CS、ILE同时有效）W写信号2，将锁存在输入寄存器 中的资料送到 DAC寄存器中进行锁存（此 时，传输控制信号xfer必须有效

21、）。o口.。WR1写信号号,WR1必WR1XFER传输控制信号，用来控制WR2。8 位数据输入端。 模拟电流输出端 1。 存器中全为 1 时，输出电流最大， 存器中全为 0 时，输出电流为 0 模拟电流输出端 2。DI7DI0IOUT1当 DAC 寄 当 DAC 寄IOUT2 常数。RFBIOUT1+IOUT2=反馈电阻引出端。DAC0832内部 已经有反馈电阻，所以，rfb端可以直接接到 外部运算放大器的输出端。 阻接在运算放大器的输入端和输出端之间。Vref参考电压输入端。可接电压范围为± 10V。外部标准电压通过 Vref与T型 电阻网络相连。芯 片 供 电 电 压 端 。 范

22、 围 为 作状态是 +15V。相当于将反馈电VCC+5V+15V,最佳模拟地，即模拟电路接地端。 数字地， 即数字电路接地端。AGNDDGND 的工作方式DAC0832 进行 D/A 转换，可以采用两种 方法对数据进行锁存。第一种方法 是使输入寄存器工作在锁存状态，而DAC寄存器工作在直通状态。 具体地说，就是使 硕和XFER都为低电平， 寄存器的锁存选通端得不到有效电平而直 通；此外，使输入寄存器的控制信号 于高电平、CS处于低电平，这样，当DACWRiILE处端来一个负脉冲时，就可以完成 1次转换。第二种方法是使输入寄存器工作在直 通状态，而DAC寄存器工作在锁存状态 是使WRi和CS为低

23、电平，ILE为高电平，这样， 输入寄存器的锁存选通信号处于无效状态 而直通；当WR2和xfer端输入1个负脉冲时， 使得DAC寄存器工作在锁存状态，提供锁存 数据进行转换。根据上述对DAC0832的输入寄存器和 DAC寄存器不同的控制方法，DAC0832有如 下3种工作方式：单缓冲方式。单缓冲方式是控制输入 寄存器和DAC寄存器同时接收资料，或者只 用输入寄存器而把 DAC寄存器接成直通方 式。此方式适用只有一路模拟量输出或几路 模拟量异步输出的情形。双缓冲方式。双缓冲方式是先使输入 寄存器接收资料，再控制输入寄存器的输出资料到DAC寄存器，即分两次锁存输入资 料。此方式适用于多个 D/A转换同步输出的 情节。直通方式。直通方式是资料不经两级 锁存器锁存，即 接高电WRiWR2，XFEr，CS均接地，ILE 平。此方式适用于连续反馈控制线 路，不过在使用时，必须通过另加I/O接口与CPU连接，以匹配CPU与D/A转换。的外部连接 DAC0832的外部连接线路如图所示。RfbWRIW2DAC0552loUTlI0UT2Vo数据总线DvDo-地址总iiWIOffl 10.10 DACO332的外部连接5. DAC0832的应用举例DAC0832实现一次D/A转换，可以采 用下面程序段。设定要转换的数据放在中。1000H单元BX,10