《电气测试技术第5版》 课件 5.9 DA转换原理及常用器件的应用

02December20245.9D/A转换原理及常用器件的应用D/A转换器是一种把数字量转换成模拟量的器件。它是数字化特别是单片机测控系统的典型接口技术。5.9.1D/A的转换原理5.9.2主要技术指标5.9.3D/A转换器与单片接口电路02December20245.9.1D/A的转换原理D/A转换器用来将数字量转换成模拟量。其基本要求是输出电压U0应该和输入数字量D成正比，即

（5-36）式中，UR为参考电压。

数字量D可表示为：

实现式（5-36）运算的方法有很多，在集成D/A转换器芯片中常采用R-2RT型解码网络来实现。因为电阻类型少，制作容易，并能达到较高精度。图5-68为R-2RT型网络D/A转换原理图。图5-68R-2RT型网络系统D/A转换原理02December20245.9.2主要技术指标转换精度在给定数据的转换输出的模拟电压与理论输出电压的接近程度称为转换精度。分辨率输入数字量变化一个最小单位时，输出模拟量的变化量与满度输出量之比。转换时间

指D/A转换的实际输入输出曲线与理论输入输出曲线之最大偏差与满度输出值之比的百分数。转换时间从输入产生满度输出的数字量起，到输出达到满度值所需时间。温度系数在满度输出条件下，温度每升高1℃引起输出电压变化的百分数。电源抑制比电源电压变化时，满量程电压变化的百分数与电源电压变化的百分数之比，称为电源抑制比。02December20245.9.3D/A转换器与单片接口电路D/A转换集成芯片品种繁多，大体上可分为带输入数据锁存器和无带输入数据锁存器两大类。带输入数据锁存器的有：8位分辨率DAC0830、DAC0831、DAC0832；10位分辨率DAC7522；12位分辨率DAC1208、DAC1209、DAC1210、DAC1230、DAC1231、DAC1232；14位分辨率AD75335；16位分辨率AD1147、AD1148、AD1145等。无带输入锁存器的有：8位分辨率AD558、DAC0801、DAC0802、DAC0803；10位分辨率AD7520、AD7530、AD7533；12位分辨率DAC1020、DAC1220、AD7521、AD7542等。AD7543是串行12位D/A转换器。02December20241.DAC0830/0831/0832与单片机接口图5-69DAC0830/0831/0832引脚功能图5-70DAC0830系列DAC与单片机接口（单极性输出）该系列DAC是8位分辨率带双输入数据寄存器品种，它能直接与MCS-51单片机接口。其引线功能见图5-69。图5-70为8031单片机与DAC0830系列D/A转换器的接口。由于是单极性输出，故将接地。输出电压为：

式中，为参考电源；D为输入数据。02December20241.DAC0830/0831/0832与单片机接口图5-71DAC0830系列ADC与单片机接口（双极性输出）图5-71为DAC0830系列组成双极性输出原理图。图中，利用运放A2将运放A1的单极性输出转变成双极性输出。式中为输入数据，为参考电压。

02December20242.DAC0800系列与8031单片机的接口DAC0800系列包括DAC0800、DAC0801、DAC0802和DAC0803等，是8位分辨率无带输入数据锁存器产品。其外引脚功能见图5-72。图5-72ADC0800系列ADC引脚功能02December2024图5-73DAC0800系列DAC与8031接口02December20243.10位以上ADC与8031单片机接口电路10位以上分辨率的D/A芯片与8位单片机接口，由于一次数据传送操作只能送8位数据，因此8031必须进行两次操作才能把完整的10位以上数据送入D/A转换器。为使10位以上数据能够同时开始转换，以避免输出电压波形出现毛刺现象，必须采用双缓冲器接口方式。DAC1208系列芯片引脚功能见图5-74