DAC0832
DAC0832是8分辨率的D/A转换集成芯片。与微处理器完全兼容。这个DA芯片以其价格低廉、接口简单、转换控制容易等优点,在单片机应用系统中得到广泛的应用。D/A转换器由8位输入锁存器、8位DAC寄存器、8位D/A转换电路及转换控制电路构成。
主要参数
* 分辨率为8位;
* 电流稳定时间1us;
* 可单缓冲、双缓冲或直接数字输入; * 只需在满量程下调整其线性度; * 单一电源供电(+5V~+15V); * 低功耗,20mW。
结构
* D0~D7:8位数据输入线,TTL电平,有效时间应大于90ns(否则锁存器的数据会出错);
* ILE:数据锁存允许控制信号输入线,高电平有效; * CS:片选信号输入线(选通数据锁存器),低电平有效;
* WR1:数据锁存器写选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。由ILE、CS、WR1的逻辑组合产生LE1,当LE1为高电平时,数据锁存器状态随输入数据线变换,LE1的负跳变时将输入数据锁存;
* XFER:数据传输控制信号输入线,低电平有效,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效;
* WR2:DAC寄存器选通输入线,负脉冲(脉宽应大于500ns)有效。由WR2、XFER的逻辑组合产生LE2,当LE2为高电平时,DAC寄存器的输出随寄存器的输入而变化,LE2的负跳变时将数据锁存器的内容打入DAC寄存器并开始D/A转换。
* IOUT1:电流输出端1,其值随DAC寄存器的内容线性变化; * IOUT2:电流输出端2,其值与IOUT1值之和为一常数;
* Rfb:反馈信号输入线,改变Rfb端外接电阻值可调整转换满量程精度; * Vcc:电源输入端,Vcc的范围为+5V~+15V;
* VREF:基准电压输入线,VREF的范围为-10V~+10V; * AGND:模拟信号地; * DGND:数字信号地。
工作方式
根据对DAC0832的数据锁存器和DAC寄存器的不同的控制方式,DAC0832有三种工作方式:直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。
1、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。
2、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。
3、直通方式。直通方式是资料不经两级锁存器锁存,即 CS*,XFER* ,WR1* ,WR2* 均接地,ILE接高电平。此方式适用于连续反馈控制线路和不带微机的控制系统,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。
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DAC0832芯片具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式,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应用的一些重要资料见下图: D/A转换结果采用电流形式输出。若需要相应的模拟电压信号,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。
特性
1)分辨率
分辨率它反映了输出模拟电压的最小变化值。定义为输出满刻度电压与2n的比值,其中n为DAC的位数。
分辨率与输入数字量的位数有确定的关系。对于5V的满量程,采用8位的DAC时,分辨率为5V/256=19.5mV;当采用10位的DAC时,分辨率则为5V/1024=4.88mV。显然,位数越多分辨率就越高。
2)建立时间
建立时间是描述DAC转换速度快慢的参数。定义为从输入数字量变化到输出达到终值
误差±1/2 LSB(最低有效位)所需的时间。
3)接口形式
接口形式是DAC输入/输出特性之一。包括输入数字量的形式:十六进制或BCD,输入是否带有锁存器等。
DAC0832是使用非常普遍的8位D/A转换器,由于其片内有输入数据寄存器,故可以直接与单片机接口。
DAC0832以电流形式输出,当需要转换为电压输出时,可外接运算放大器。属于该系列的芯片还有DAC0830、DAC0831,它们可以相互代换。
根据数据的输入过程,单片机与DAC0832有三种联接方式:二级缓冲器连接方式 单级缓冲器连接方式 直通连接方式
应用电路图
采用DAC0832实现D/A转换。 DAC0832引脚功能说明:
DI0~DI7:数据输入线,TLL电平。
ILE:数据锁存允许控制信号输入线,高电平有效。 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:数据传送控制信号输入线,低电平有效。 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Iout1之和为一常数。 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.
D/A转换器DAC0832DAC0832是采用CMOS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。
由上式可见,输出的模拟量与输入的数字量() 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,而只能是256个可能值。图4-83是DAC0832的逻辑框图和引脚排列。
数/模(D/A)转换器 D0~D7: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。 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(-10~10V)。 Vcc:是源电压(+5~+15V)。
AGND:模拟地 NGND:数字地,可与AGND接在一起使用。
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。
D/A转换器是接收数字量,输出一个与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器、计算机图形显示以及与A/D转换器相配合的控制系统等。
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DAC、T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。
输出形式
① 单极性输出