数模转换电路设计与实现.ppt

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1、数/模(D/A)转换电路设计与实现一.基本要求输入范围：00H~0FFH安装：独立电路板结构对应输出：-10V~+10V响应时间：<1ms误差：1%FSR电源供电：+5V，±12V二.数/模D/A电路选择1.D/A---数字量→模拟量转换电路数字量DATA模拟量VD/A转换器01101100，10110001，…1.12V，2.68V，…转换控制模拟量数字量转换控制2.常用D/A电路的特点⑴基本原理电流开关型：用数字切换电流开关，产生与电阻网络权电流对应的电流“和”；⑵输出方式与数字量成比例的电流输出/与数字量成比例的电压输出

2、/数字量和参考电压的相乘输出；脉宽调制型：将数字转换为输出脉冲宽度，用积分器将脉冲宽度转换为与之对应的电压输出；⑶DAC08328位乘算型电流输出的典型产品，具有MCU兼容接口，使用方便，价格低，能满足设计要求。三.8位D/A转换器DAC0832的接口设计1.DAC0832工作原理及特性·工作原理恒流源VrefD1D2D5D6D7Iout1vIout2RfbRfb=RD4D5输出为电流，量值正比于DATA。最大电流输出最小电流变化（1个最低有效位LSB的变化）·电流→电压转换电路单极输出转换电路（输出电压为单一极性）Rfb=R

3、Iout1Iout2例如：双极输出转换电路（输出电压可以为正或负极性）完整双极输出电流→电压转换电路Rfb=RIout1Iout22.DAC0832引脚功能及与8051单片机接口设计D0D1D2D3D4D5D6D7ILEVrefIout1Iout2RfbAGNDDGNDVCC·引脚功能·单缓冲接口设计D1D2D3D4D5D6DAC0832采样锁存D1D7D03.DAC0832的主要技术指标·分辨率---8位·误差---0.2%FSR·电流稳定时间---1微秒表示单位数字量（1LSB）引起的输出模拟量变化的细微程度（或最小变化值

4、），二进制数字量位数越多分辨率越高。从数据写入D/A到输出电流达到相应数值的时间实测输出电流值与理论计算电流值之间的差值用满量程（FSR）值的百分数表示4.芯片参数•电源电压（最大）：+17V推荐用+5V•参考电压范围：±25V按要求使用+5V+5VP3.2ALERSTWRD0RDD1A4D2A3D3A2D4A1D5C4D6C3D7C2P3.4C1GNDGND数/模转换电路四.安装结构+5V+5V数模转换输出-12V-12V+12V+12VGNDGND五.使用集成调试环境调试D/A电路模块1.调试系统组成单片机仿真器单片机板单

5、片机仿真头电源板数/模转换板仿真器电源插头PC机通信电缆插头数模数据显示窗口2.调试环境调试方法：断开电路负载，运行测试程序，检查各节点信号是否正确。如果有问题，按照故障诊断预案进行诊断分析，并且排除故障。测试设备：单片机仿真器调试平台：电子工程设计训练调试台单片机应用系统板40MHz双踪示波器数/模转换电路板3.汇编语言调试程序MOVDPTR,#4000HABC:MOVX@DPTR,AINCACALLDELAYJMPABCDELAY:MOVR7,#01HJJJ:MOVR6,#20HDJNZR6,$DJNZR7,JJJRET

6、END4.C语言调试程序#include#include#defineC3XBYTE[0x4000]#defineTIMER0x8000voiddelay(void);voidmain(void){unsignedcharx;while(1){++x;C3=x;delay();}}voiddelay(void){inti;for(i=0;i

7、b=RIout1Iout2·运行D/A测试程序第一级运放正常输出信号波形Rfb=RIout1Iout2·D/A电路各主要节点正常输出信号波形·根据第二级运放输出信号波形判断故障原因第二级运放增益低平移电路未工作运放漏接一组电源D/A数据线连接有误平移电路参数有误·部分节点无信号或全部节点无信号的故障原因第二级运放无信号输出：连线有误或运放损坏二级运放皆无信号输出：连线有误或未接电源或运放损坏或D/A电路故障·D/A电路故障辨别Rfb=RIout1Iout2断开第一级运放输出与Rfb的连线，测量Iout1引脚有锯齿波输出为运放损

8、坏，否则为D/A电路故障。6.D/A电路故障检测方法MOVDPTR,#4000HABC:MOVX@DPTR,AINCA；CALLDELAYJMPABCDELAY:MOVR7,#01HJJJ:MOVR6,#20HDJNZR6,$DJNZR7,JJJRETEND·修改D/A测试程