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时间:2019-05-10
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1、第七章数字量与模拟量的转换技术7.1数模转换原理7.2方便实用的数模转换器件7.3实例:简易函数发生器7.4模数转换原理7.5模数转换器接口电路7.6实例:典型的模数转换电路7.7动量矩定理演示仪电路设计7.1数模转换原理主要转换方式(1)梯形电阻网络型(2)数字电位器梯形电阻网络图7.1D/A转换器内部结构示意图倒梯形电阻网络RI2I3I1RR2R2R2R2R2RI0+URIR00´11´22´33´RRRRIR=UR/RI3=IR21=21URRI2=IR41=22URRI1=IR81=23URRI0=IR161=24URRIO1I
2、O1=d3·I3+d2·I2+d1·I1+d0·I0++-AuoRFIOIO1+URRS2S3S1001RR2R2R2R2R2RS000111IRd0d1d2d3IO1=d3·I3+d2·I2+d1·I1+d0·I0I1I2I3I0=(d3·23+d2·22+d1·21+d0·20)24URRUO1=-IO1·RF=(d3·23+d2·22+d1·21+d0·20)24-URRFRUO1=-IO1·RF=(d3·23+d2·22+d1·21+d0·20)24-URRFR若为n位二进制数,则UO1=(dn-1·2n-1+dn-2·2n-2
3、+···+d0·20)2n-URRFR若RF=R,则UO1=(dn-1·2n-1+dn-2·2n-2+···+d0·20)2n-UR即输出电压的大小正比于输入二进制数的大小,实现了数字量和模拟量的转换7.2方便实用的数模转换器件主要分类(1)按分辨率分:8、12、14、16位(2)按通道数分:单、多通道(最多32)(3)按接口形式分:并行、串行SPI/I2C(4)按是否内置基准电源:有内置、外接、或2者均可(5)按输出极性分:单极性、双极性D/A0832转换器1、单极性输出输出于数字量DATA相对应模拟量:MOVDPTR,#7FFFH
4、MOVA,#DATAMOVX@DPTR,A(1)DAC0832(2)AD7801并行接口,单电源2.7V~5.5V,可工作于睡眠模式参考电压—可外接,也可使用内部自带的(非精密电源)输出极性与参考电压相同(3)AD73032通道,性能同AD7801,SPI输入接口,使用更为方便(4)AD7304/7305(SPI)——4通道4通道,AD7305(并行接口)1、8位D/A转换器图7.38位电压输出型并行接口D/A转换器AD7801结构简图图7.4AD7303与MPU的接口(1)DAC8512(ADI公司)SPI接口,单电源5V,可工作于
5、睡眠模式,有满摆输出的缓冲放大器基准电压—内置2.5V(2)MAX5532/5533/5534/5535(Maxim公司)SPI接口,单电源1.8V~5.5V,2通道基准电压—MAX5533/5535内置MAX5532/5534外接2、12位D/A转换器12位D/A转换器的电源必须经良好滤波及退耦图7.5数模转换器DAC8512的电源滤波12位D/A转换器4096=2的12次方,内置2.5V基准电压图7.6电压输出型D/A转换器的双极型输出2、双极性输出双极性输出D/A关系输入数字量模拟量输出VO2MSB…LSB+VREFVREF1
6、1111111VREF1LSB
7、VREF
8、+1LSB11000000VREF/2
9、VREF
10、/21000000000011111111LSB+1LSB00111111
11、VREF
12、/21LSB
13、VREF
14、/2+1LSB00000000
15、VREF
16、+
17、VREF
18、数字量与模拟量的转换关系(1)并行/串行接口,双电源±5V(2)参考电压—内置基准电压3V,也可外接(3)高速、高精度3、14位D/A转换器AD7840-3V~+2.9996V(1)SPI接口,双电源±5V(2)参考电压—外接(3)适合做低频函数发生器(4)多片AD784
19、9共同使用时,可以使用串行级联方式,以简化接口电路。其内部结构也很具代表性:D/A转换器分两级,前级为分十六级的数字电位器,以及十六个缓冲放大器,后级使用梯形电阻网络D/A转换器,总分辨率达到16位。4、16位D/A转换器AD7849AD7849单极性输出+5V注意Rofs接法AD7849双极性输出+5V注意Rofs接法与单片机的连接16位D/A转换器AD7849与单片机连接图LDAC引脚为DA转换引脚5.16位的MAX5204-MAX5207的接口、退耦、双极性输出电路对接地的安排:1.对AGND,使用尽可能粗的接地线,远离高频干扰源
20、,不能接近感性负载;2.AGND和DGND分开布线,并尽可能在该集成块附近用一点相接;3.对双层板,AGND和DGND独立成块,在该集成块附近相接后再接于公共AGND;4.避免使AGND和DGND与公共AG
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