典型的DAC集成芯片.doc

典型的DAC集成芯片DAC集成芯片种类繁多,功能和性能也不尽相同。仅美国模拟器件公司(AD公司)生产的DAC芯片,就有几十个系列,几百种型号。其中有的为了满足实际应用的要求,在芯片中除集成了组成DAC的各部分基本电路外,还附加了一些特殊的功能电路,使之在某个领域的应用中或某几个指标上有更高的性能。但是,不管DAC芯片种类有多少,从与CPU接口的角度看,无非有这样几类:①片内无输入缓存器的DAC,如AD1408等。(1) ②片内有单级输入缓存器的DAC,如AD7524、AD558等。③片内有双级输入缓存器的DAC,如DAC0832、AD7528、DAC1210等。①8位DAC,如DAC0832、AD1408、AD558/559等。(2) ②分辨率高于8位的DAC,如10位的AD561,12位的DAC1210/1209/1208/1232、AD562/563、AD7520/7521,16位的DAC1136/1137等。①并行输入DAC。(3) ②串行输入DAC,如AD7543等。③串/并输入DAC,如AD7522等。各类中不同的DAC,与MPU的接口技术各有所不同,但它们的基本功能和使用方法是相同的,所以只简介一下实际中应用较多的DAC0832和DAC1210。,采用CMOS工艺和R-2RT型电阻解码网络,转换结果以一对差动电流IO1和IO2输出。其主要性能参数为:.分辨率: : : ±: +5V~+: +10V~-)。从图中可看出,DAC0832共有如下20条引脚信号线:DI7~DI0——数字量输入端。可直接与CPU数据总线相连。IO1、IO2——模拟电流输出端1和2。IO1+IO2=常数。——片选端,低电平有效。ILE——允许输入锁存。、——写信号1和2,低电平有效。——传送控制信号,低电平有效。Rfb——反馈电阻接出端,芯片内部此端和IO1端之间已接有一电阻Rfb,其值为15kΩ。VR——基准电压输入端,范围为+10V~-10V,此电压越稳定模拟输出精度越高。 ——电源电压,+5V~+15V。AGND——模拟地。DGND——数字地。8位输入寄存器的锁存使能端由与门1进行控制。当、为低电平,ILE为高电平时,输入寄存器的输出Q跟随输入D。这三个控制信号任一个无效,例如由低电平变高电平时,则变低,输入数据立刻被锁存。8位DAC寄存器的锁存使能端由与门3进行控制,当和二者都有效时,DAC寄存器的输出Q跟随输入D,此后若和中任意一个信号变高电平时,输入数据被锁存。8位DAC对DAC寄存器的输出进行转换,输出与数字量成一定比例的模拟量电流。、VR在允许范围内(但VR幅值不应低于5V)设定后,IO1与数字量N有如下关系:IO1=·式中R为5kΩ;VR为引脚8(VR端)实测电压;N为输入数字量。当DAC寄存器中为全1时,引脚IO1输出电流最大,为·,即满刻度值(FS);当DAC寄存器中为全0时,IO1为0。IO1电流方向随VR极性而改变。2)应用说明(1)由于芯片内有两级数据寄存器,所以在用双缓冲方式工作时,要有两级写操作。为此需要两个地址译码信号分别接到端和端,即需要两个不同的端口地址。至于、,则可一起接CPU的信号。这种双缓冲工作方式的优点是,DAC0832的数据接收和启动转换可异步进行。于是可在D/A转换的同时,进行下一数据的接收,以提高模拟输出通道的转换速率。更重要的是,多个模拟输出通道有可能同时进行D/A转换,所以它特别适合于需要多个模拟输出通道同时刷新(改变)输出的应用场合。(2)可工作于单缓冲方式下,这时要使两级寄存器中的某一级处于直通状态。通常是使第二级DAC寄存器直通,方法是将和两端都固定接地。在这种单缓冲方式下,数据只要一写入DAC芯片,就立即进行数/模转换,省去了一条输出指令。一般在不要求多个模拟输出通道同时更新输出的应用场合都采用这种方式。(3)DAC0832直接得到的转换输出信号是模拟电流IO1和IO2(IO1+IO2=常数)。为得到电压输出,应加接一运算放大器,。这时得到的电压vO是单极性,极性与VR相反:vO=-··Rfb将R=5kΩ,Rfb=15kΩ代入,即得vO=-·VR可见模拟输出电压vO的大小与输入数字量N的大小成正比。当N从00H至FFH变化时,vO在0V至()之间变化。若VR=+5V,则1LSB=,这时的满刻度输出电压为-。(4)如要输出双极性电压,应于输出端再加一级运算放大器作为偏移电路,。作为偏移电路的运算放大器A2是个反相比例求和电路,使A1的输出电压的两