《数模转换器DA》PPT课件

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1、微机闭环控制系统第8章模拟接口8.1模拟接口概述8.2数/模转换器DAC0832及其接口8.3模/数转换器ADC0809及其接口一、模拟量1、定义：自然界中在时间和数值上都连续变化的物理量，称为模拟量。如：连续变化的温度、速度、流量、压力、时间、电压、电流等等。连续变化：只要量具精度足够，其测量值是无穷小数。如测量时间。2、分类：⑴电学模拟量：电压、电流⑵非电学模拟量：电压、电流之外的温度等等非电学模拟量电学模拟量执行电路传感器8.1模拟接口概述3、模拟量转换二、模拟接口1、定义:实现模拟量与数字量之间相互转换的部件。2、分类：①A/D转换器

2、:将模拟电压(电流)数字化的器件。②D/A转换器:将数字电压(电流)模拟化的器件。3、实际的微机控制系统⑴量程放大器把微弱的传感器信号(通常为毫伏或微伏级)放大到A/D转换器所需的量程范围。⑵低通滤波器用来降低噪声,滤去不必要的干扰,以增加信噪比。⑶多路开关可以使多个模拟信号共用一个A/D转换器。三、采样-保持电路（1）采样跟踪：在采样脉冲期间应尽可能快地接受输入信号，使输出和输入信号相一致。（2）保持：把采样结束瞬间的输入信号保持下来，使输出和保持的信号一致。1、作用:在时间连续变化的输入模拟量,转换成时间上离散、且与输入信号完全一致的输出

3、信号，以便给A/D转换器转换。2、电路四、A/D转换采样后数值上的模拟信号，成为数值上的数字信号的过程称为量化。A/D转换就是对采样后的信号，数值上量化的过程。D/A转换把数字量转换成模拟量的过程。一、基本原理二、技术指标三、DAC0832转换器四、DAC0832应用例8.2数/模转换器DAC0832及其接口数据输入寄存器电子开关T型网络基准电压数字量输入模拟电压输出芯片内2、转换原理：用输入数字量的各位，通过电子开关去控制T型网络相应位的开与关，经运算放大器实现输入数字量各位的按权相加，输出与输入数字量相应的模拟电压。一、D/A转换原理1、

4、D/A转换原理框图二---十进制转换的启发1011B=1×23+0×22+1×21+1×20按权相加3、按权相加的实现设法使A0,A1…An-2,An-1各电压值为:其电流值依次为：经运算放大器实现上述与输入数字量相应的电流值相加，便可输出一个与输入数字量相应的模拟电压V0。电子开关T型网络运算放大器输入数字量依次代表输入数字量的A0,A1…An-2,An-1各位数值。二、数模转换器的主要技术指标1、分辨率：指D/A转换器能够转换的二进制数的位数；2、转换时间：指数字量从输入到完成转换、输出达到最终值并稳定为止所需的时间；3、精度：指D/A转

5、换器实际输出电压与理论值之间的误差；4、动态范围：D/A转换器输出的最大和最小模拟电压范围。1、内部结构⑶8位D/A转换器实际上是一个T型电阻网络,在运算放大器配合下完成D/A转换。⑴8位输入寄存器当CS=0，ILE=1时,若WR1=0,该寄存器输出随输入而变化;若WR1由0变为1,则LE1=0:输入数据D0～D7被锁入该寄存器;⑵8位DAC寄存器当XFER=WR2=0时,LE2=1,该DAC寄存器输出随输入而变化;若WR2由0变为1,则LE2=0:输入数据D0～D7被锁入该DAC寄存器;三、DAC0832转换器2、引脚图CS—片选信号，用于

6、芯片寻址；WR1,WR2—写控制信号；D7～D0—8位数据输入；IOUT1,IOUT2—模拟电流输出端;VREF—基准电压输入(-10～+10V);Rfb—反馈电阻引出端；XFER—通道控制信号;AGND—模拟地；DGNDm—数字地。ILE—8位数据锁存控制信号；采用了二次缓冲输入数据方式:输入寄存器及DAC寄存器。可以在输出的同时采集下一个数字量，以提高转换速度。可用于需要同时输出多个参数的模拟量系统。3、DAC0832的工作方式⑴双缓冲器方式：如前所述，输入数据寄存器用于数据采集，DAC寄存器用于D/A转换的数据锁存。特点：转换速度快，但

7、控制电路复杂。⑶多片多路方式：各路数据分别锁入各自的输入数据寄存器中，然后在所有XFER和WR2端同时加一个负脉冲，在该负脉冲的后沿，各路数据同时被锁入各自的DAC寄存器中，从而实现多片同时转换输出。⑵单缓冲器方式：XFER和WR2接地(LE2=1),DAC寄存器作为数据通道，输入数据寄存器完成数据采集和D/A转换的数据锁存。特点：转换速度慢，但控制电路简单（常用方式）。4、DAC0832的输出连接方式⑴单极性输出：输出的电压极性是单一的。⑵双极性输出：输出的电压极性有正有负。当U1=0～5V时，Uout=-5V～5V注意：AGND与DGND

8、AGND——模拟地，接于模拟系统的地线，如运放等；DGND——数字地，接于数字系统的地线，如CPU、寄存器等。模拟和数字芯片分别供电，模拟地和数字地分开，整个系统中