DAC(Digital to Analog Converter)是将数字信号变换为模拟信号的器件，在数字电路中得到广泛应用。数字电路中使用数字信号处理数据，可以使电路获得更高的抗干扰能力，同时数据处理方法也更加灵活，但在信号的输入和输出端，反馈信号与被控对象控制量仍然可能是模拟信号，模拟输入量可以通过ADC(Analog to Digital Converter)变换为数字信号，在信号输出端使用DAC将数字信号还原为模拟信号。
本文首先给出数电中的倒T型网络DAC工作原理，分析优缺点，然后给出R2R电阻网络DAC的工作原理及输出计算方式。
数电书给出了倒T型电阻网络组成DAC的原理。使用运算放大器的求和电路，将参考电压或地通过不同位权的电阻连接到加法电路输入端。
如上图为一个8bit倒T型网络DAC，T在哪我不告诉你（由于简化了输入端所以看不到了），每个R前面的数字代表电阻的量，图中只给出比例。图中是一个8输入的求和电路，带有反向功能。根据虚短，由于正输入端接地，因此负输入端也是0电位，8个二进制输入D0-D７，每一位的输出电压均为０或者Vref，其中若D7单独置位，输出为Vref/2，D6单独置位，输出为Vref/4，以此类推，D0单独置位，输出为Vref/256，若其中多个位同时置位，那么输出就是他们各自对应输出之和，这就是倒T型网络DAC的原理。
由于加法器运放的输出是反向的，因此要想电路工作，需要使用双电源供电，最好后面再跟一级反相器，因此给应用带来不便，而且需要大量不同阻值的电阻，还要求均为2倍关系，标准阻值很难满足要求。
R2R电阻网络DAC是单纯的电阻网络，不需要运放的辅助，一个n位的R2R电阻网络DAC需要n-1个R电阻和n+1个2R电阻，只需要两种阻值，方便手工制作，在精度要求不高的应用中，可以直接使用电阻搭建，避免使用集成DAC，从而降低成本。
如图为8bit的R2R电阻网络DAC的原理图，这个电路最神奇的地方在于，无论从哪个位置断开，向内看阻抗均为R。输出阻抗固定为R，由于输出阻抗恒定且容易计算，因此在输出做阻抗匹配时候比较方便。
以1bit的R2R为例如下图：
D0的值可以为0或Vref，Vout的值就是0或者Vref/2，输出阻抗为两个电阻的并联值，即一倍的R，可以将两个电阻等效为1个，输出表达式为D0*Vref/2，如下图：
等效为一个电压源连接一个输出阻抗的结构，这个等效方法，以后会详细分析，我给它命名为匠人电路等效定理（无耻的样子很有我当年的神韵），可以将上面的8bitDAC反复等效，最终得到输出表达式。
加入第二个有效位D1以后，又出现了两个2R电阻分压，输出等效为D0*Vref/4+D1*Vref/2，如此一直将8bit的网络简化到一个电压源和一个电阻，表达式为D0*Vref/256+D1*Vref/128+D2*Vref/64+D3*Vref/32+D4*Vref/16+D5*Vref/8+D6*Vref/4+D7*Vref/2。如此每一位都发挥了有效的位权，输出电压有256种变化。
这种DAC电路可以在的精度要求时直接用单片机引脚驱动，当然了，位数没必要太多，因为引脚电压精度本来就不高。
与非门科技(北京)有限公司 All Rights Reserved.
京ICP证:070212号
北京市公安局备案编号： 京ICP备：号查看: 5553|回复: 23
自制低成本电压、电流、电阻三用基准源
电流源参照一乐论坛3AG1老师的帖子：4档恒流源电路
& && &找思路、定方案、画草图、焊接实验板，费时4天终于将电压、电流、电阻基准源做出来了（其实照我的初衷，这才做了一半）。
电压基准就使用了一颗AD586LR（电压4.5 5PPM/℃），然后使用了4个OP177GS，一个将5V电压放大到10V，一个将5V分压得到1V（使用了4个0.1% 15K的电阻分压），然后再进一步用6只0.1% 15K的电阻分压得到0.1V电压；也就是说电压部分有4种电压输出：10V 5V 1V 0.1V；
& && &电流源部分参照上面所述的帖子里的电路，我是分了7档：1A 100mA 10mA 1mA 100uA 10uA 1uA 使用0.1V电压做基准电压，使用了六只0.1%的电阻100K 10K 1K 100R 10R 1R ，还有一只1%的0.1欧姆电阻（这个用了一个1W的），之所以选择0.1V而没有像3AG1老师那样直接使用基准芯片输出的+5V电压，是因为我觉得那样做的话，较大电流的电阻已经满功率工作，会因为温升导致电流偏移。
& && &按我的思路，最终应该实现的功能是：使用单片机进行档位的切换，使用1602或者12864液晶显示数据，其实这一点很容易实现了，我板子上已经留好接口；更关键的是我想做恒温控制，比如我们这里现在比较冷，我实验室的温度大概是10度左右，那么我想另用一组电源给板子加热，利用单片机做温控，将温度控制在25度左右，这个还没有实验，所以这里不好说。
& && &下面照着图片再做些解释吧：
& && & 这是电源部分，使用单锂电升压到16V（如果测量电阻需要更高电压的话可以升压到20V以上26V以下），然后分三路，一路用LM317降压到12V左右（实测11.7V）给AD586 OP07供电，第二路使用DC-DC降压到5V给单片机供电，第三路DC-DC降压到1V左右，作为1A电流源的电源（这样可以有效降低电池端的电流消耗）LM317输出端还并接了一个16V10uF的钽电容；
IMG_728.jpg (141.59 KB, 下载次数: 4)
22:08 上传
这是电源部分的背面，由于大部分元件在另外的板子上，所以背面比较简洁，5V 1V两个输出部分分别并接了一个6.3V330uF的贴片钽电容；
IMG_744.jpg (160.65 KB, 下载次数: 5)
22:09 上传
这是主板，右上角是AD586LR，电源端使用了LC滤波，引脚处还焊接了一个16V10uF的钽电容，AD586下方的OP07是输出10V的放大器，是两倍的同相放大器，使用了两只0.1% 15K的电阻，AD586左边，位置在中间的是分压到1V的部分，4只电阻两串两并后得到1V电压，使用OP177跟随缓冲输出，OP177下方是10K 15K的两只电阻，本来是想用3296可变电阻调零点的，但是后来想了一下，买到的3296质量一般，还不如不用，这一级就用了两个电阻代替，后面的干脆没用，反正输出的电压还要用高位表校准的。这一级输出的1V电压再经过6只电阻三串三并分压得到0.1V电压，最左边上边的OP177就是0.1V的跟随缓冲，左边中间的就是恒流部分了，电路参考3AG1老师的电路，不过我这里加了7只MOS管代替拨动开关，使用一片74HC4051控制7个MOS的通断，另外一个4051则分别将处于接通状态的电阻接到OP177的in-，做反馈；最右下角是AIC1660负电压发生器，使用了两只普通电解。
IMG_652.jpg (144.76 KB, 下载次数: 8)
22:08 上传
这是主板的背面，七个小MOS管是SI2302,1A那路是AO3404，D接到一起后接75N02的S，S分别接7个电阻，G先使用120K电阻连接到地（很重要），然后分别接4051的7个输出端（0空着没用），主恒流管是从旧主板上拆的75N02，效果不错。
IMG_710.jpg (146.96 KB, 下载次数: 6)
22:08 上传
今天由于时间关系，只做了一些测试（开始测试的时候使用的是30V5A稳压恒流电源调节到4V左右替代锂电池的，结果测试10uA 1uA的时候发现会跳，比如1uA，会在0.95-1.04uA之间来回变动，搞得我以为电路有问题，后来换上锂电池，显示很稳定），没来得及拍照片；明天我把电压、电流、电阻各档的测试情况分别拍照上传，另外，先用我的ARDUINO板做主控实验下完整效果。
<p id="rate_61" onmouseover="showTip(this)" tip="楼主的思路还是非常好的！&经验 + 15 点
" class="mtn mbn">
基准还是用电池稳定，还得做个外壳把电路装起来
当心升压和DC-DC部分的干扰，低通要做好。
索性用变压器好了。
感谢分享，把原理图分享一下，呵呵
使用单片机进行档位的切换，使用1602或者12864液晶显示数据，其实这一点很容易实现了，我板子上已经留好接口；更关键的是我想做恒温控制，比如我们这里现在比较冷，我实验室的温度大概是10度左右，那么我想另用一组电源给板子加热，利用单片机做温控，将温度控制在25度左右
++++++++++++++++++++++++++++
1、如果是用单片机介入，不如不要用那些乱七八糟的模拟电路，而直接用一个 DAC，可以实现所有电压、电流和电阻的输出
2、都有单片机了，还恒个球的温 &&不会用单片机测温然后补偿吗？
btw. 不过我的设计中没有开启单片机测温后补偿，当然软件中有这个算法，但没有启用，因为目前看来不用也很好
我的单片机介入的 7 位分辨率任意电压源，设计目标 25ppm/y、5ppm TC，实际上 TC &1ppm
OLED 12864 显示，比较高级唷
DSC02669.jpg (109.55 KB, 下载次数: 8)
22:39 上传
cr10177.jpg (160.88 KB, 下载次数: 8)
22:39 上传
在此基础上设计的任意电流源
cr2161.jpg (80.09 KB, 下载次数: 7)
22:39 上传
cr2162.jpg (80.08 KB, 下载次数: 4)
22:39 上传
cr2163.jpg (74.5 KB, 下载次数: 5)
22:39 上传
当然还有电阻源！！！
cr8064.jpg (139.08 KB, 下载次数: 5)
22:40 上传
cr8065.jpg (151.87 KB, 下载次数: 9)
22:40 上传
cr8066.jpg (154.72 KB, 下载次数: 5)
22:40 上传
RE: 自制低成本电压、电流、电阻三用基准源
washu 发表于
使用单片机进行档位的切换，使用1602或者12864液晶显示数据，其实这一点很容易实现了，我板子上已经留好接口 ...
你还让不让人愉快的玩耍了
puff 发表于
你还让不让人愉快的玩耍了
就是就是。。
puff 发表于
你还让不让人愉快的玩耍了
在这个坛子里，washu属于金字塔顶端的，我们有精度的问题，都可以找他把关。姑且作为矿坛的计量局 剩下的大家可以随意玩耍
加糖的咖啡 发表于
在这个坛子里，washu属于金字塔顶端的，我们有精度的问题，都可以找他把关。姑且作为矿坛的计量局 剩 ...
& && &在发高烧的隔壁坛，washu也属于顶端的。诚然那边高端设备价值几万几十万的有好几个，不过像washu这样模数皆通，会动脑会动手能编程还能最优化整合资源的，也没几个。
本帖最后由 北极兵 于
10:28 编辑
washu 发表于
使用单片机进行档位的切换，使用1602或者12864液晶显示数据，其实这一点很容易实现了，我板子上已经留好接口 ...
washu大神，新年到了，把以上神器给坛友们人手一套做福利，免去坛里好多口水贴
估计我整个做出来的价格也比不了一颗DAC。
太有创意了，赞一个。之前做BCT时用过电压基准，现在基本不碰了！
washu 发表于
使用单片机进行档位的切换，使用1602或者12864液晶显示数据，其实这一点很容易实现了，我板子上已经留好接口 ...
大师的东西好是好.不过和我们的水平距离有点远.
提示: 作者被禁止或删除 内容自动屏蔽
这个做完后，还是得用高位表去校准，标称上值，这一点就让很多人麻烦
Powered by-3月15日一年一度的上海慕尼黑电子展与上海国际博览中...
日，罗德与施瓦茨公司在北京罗德与施瓦茨办公楼召开全...
电源网牵头联合芯派实验室和是德科技联手为电源网网友提供的福利...
牛逼1000帖
赛尔康技术(深圳)有限公司
宁波江北华瑞电子有限公司
最新技术探讨
从守护宝石的超级英雄手中夺取3颗无限宝石；
会议主题：TI解决方案在太阳能光伏上的应用
会议时间：
主讲嘉宾：
报名人数：600人
会议主题：中国工程师巡回研讨会-西安站
会议时间：
会议地点：西安中心戴斯酒店
报名人数：189
了解R2R和电阻串DAC架构之间差异的方案研究
来源：电源网
编辑：娣雾儿
当今的高精度 DAC 主要采用了两种架构：R2R 架构和电阻串架构。这两种架构均为采用了一些数字控制逻辑的模拟电路。通过一款基本的 R2R
架构，就有可能生成一个电流输出或电压输出;而电阻串架构只能利用一个输出缓冲器生成一个电压输出，如图2
中的输出电路结构图所示。在电流输出的情况下，没有实施输出缓冲器。
电阻串架构
顾名思义，电阻串架构就是一个以串联形式放置的一串电阻，以构建一个电阻串。从理论上来说，您可能会需要 256 个电阻才能构建一款 8 位 DAC(28 =
256)(请参见图3 )，包括产生一个电压输出的内部输出缓冲器，该电压输出同数字输入代码等效。
提高精度也就是说要增加所需电阻的数量以构建一个电阻串 DAC。对于一款 16 位DAC 而言，可能需要65,536
个电阻才能生成所有可能的电压/数字阶跃(step)。但是，在现实真正的设计中，在一颗芯片上实施近 66,000
个电阻是不切实际的，对于当今的小封装，低功耗和低成本要求而言尤为如此。
因此，设计人员推出了其他更小的电路设计方案，如可降低电阻串上所需电阻数量以及接触点的内插式放大器，从而实现了功耗更低且更节省空间的设计。该内插式放大器用来代替输出缓冲器。当今的一些电阻串架构拥有一个可用作放大器外部反馈环路的引脚。
由于特定的电阻串架构，电阻串 DAC
具有低成本和保证单调性能的优点。值得一提的另外一个很重要的优点是可以实现小型封装的低功耗和小裸片面积，从而使他们非常适合便携式应用。其另外一个优点是输出缓冲器已经包括在该架构之中，从而无需使用更多的板上外部组件。
声明：本网站原创内容，如需转载，请注明出处；本网站转载的内容（文章、图片、视频）等资料版权归原网站所有。如我们采用了您不宜公开的文章或图片，未能及时和您确认，避免给双方造成不必要的经济损失，请电邮联系我们，以便迅速采取适当处理措施；欢迎投稿，邮箱：。
热门产品推荐
LM76002/LM76003 稳压器是一款易于使用的同步降压直流...
UCC24612 是用于标准和逻辑电平 N 沟道 MOSFET 功率...
17-11-29 11:27
电源网牵头联合芯派实验室和是德科技联手为电源网网友提供的福利活动—即“免费带你走进国内最权威的CNAS&ILAC认证实验室—西安功率器件测试应用中心”活动圆满举办成功。
<font color="#17年电源网工程师巡回培训会-上海站于9月16日召开，会议共计6个议题有近230的工程师到场参与，陶显芳陶老师分享了关于"EMI传导干扰滤波电路的设计“议题，将现场工程师交流推向了高潮！
电阻器，简称电阻，是电路元件中应用最广的一种，其..
据最新披露的消息，苹果正在考虑放松对iPhone NFC功..
布线是PCB设计中极为重要的一环，它将直接影响着PCB..
5月28日消息，据三名知情人士透露，本周高通将在北京..
过去10年，半导体硅晶圆因供过于求，使得价格不断走..
2018慕尼黑上海电子展
关于电源网
我们的服务
服务时间：周一至周五9:00-18:00
免费技术研讨会
获取一手干货分享
电源网版权
增值电信业务经营许可证：津B2-
网博互动旗下网站：DAC0832引脚功能电路应用原理图
我的图书馆
DAC0832引脚功能电路应用原理图
DAC0832引脚功能电路应用原理图
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。
dac0832应用电路图
dac0832应用电路图:
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.
采用ADC0809实现A/D转换。
（一） 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。运算放大器输出的模拟量V0为：
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图4-82
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。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图4-83
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。实验线路如图4-84所示。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图4-85
IN0~IN7：8路模拟信号输入端。A1、A2、A0 ：地址输入端。ALE地址锁存允许输入信号，在此脚施加正脉冲，上升沿有效，此时锁存地址码，从而选通相应的模拟信号通道，以便进行A/D转换。START：启动信号输入端，应在此脚施加正脉冲，当上升沿到达时，内部逐次逼近寄存器复位，在下降沿到达后，开始A/D转换过程。EOC：转换结束输出信号（转换接受标志），高电平有效。OE：输入允许信号，高电平有效。CLOCK(CP)：时钟信号输入端，外接时钟频率一般为640kHz。 Vcc：+5V单电源供电。 、 Vref(+),Vref(-)：基准电压的正极、负极。一般Vref(+)接+5V电源，Vref(-)接地。D7~D0：数字信号输出端。 由A2、A1、A0三地址输入端选通8路模拟信号中的任何一路进行A/D转换。
第10章& 模拟接口
10.3& 数/模（D/A）转换器
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。
10.3.1& 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。
1. 运算放大器
运算放大器有三个特点：
⑴开环放大倍数非常高，一般为几千，甚至可高达10万。在正常情况下，运算放大器所需要的输入电压非常小。
⑵输入阻抗非常大。运算放大器工作时，输入端相当于一个很小的电压加在一个很大的输入阻抗上，所需要的输入电流也极小。
⑶输出阻抗很小，所以，它的驱动能力非常大。
2.由电阻网络和运算放大器构成的D/A转换器
利用运算放大器各输入电流相加的原理，可以构成如图10.7所示的、由电阻网络和运算放大器组成的、最简单的4位D/A转换器。图中，V0是一个有足够精度的标准电源。运算放大器输入端的各支路对应待转换资料的D0，D1，…，Dn-1位。各输入支路中的开关由对应的数字元值控制，如果数字元为1，则对应的开关闭合；如果数字为0，则对应的开关断开。各输入支路中的电阻分别为R，2R，4R，…这些电阻称为权电阻。
假设，输入端有4条支路。4条支路的开关从全部断开到全部闭合，运算放大器可以得到16种不同的电流输入。这就是说，通过电阻网络，可以把B转换成大小不等的电流，从而可以在运算放大器的输出端得到相应大小不同的电压。如果数字0000B每次增1，一直变化到1111B，那么，在输出端就可得到一个0~V0电压幅度的阶梯波形。
3.采用T型电阻网络的D/A转换器
从图10.7可以看出，在D/A转换中采用独立的权电阻网络，对于一个8位二进制数的D/A转换器，就需要R，2R，4R，…，128R共8个不等的电阻，最大电阻阻值是最小电阻阻值的128倍，而且对这些电阻的精度要求比较高。如果这样的话，从工艺上实现起来是很困难的。所以，n个如此独立输入支路的方案是不实用的。
在DAC电路结构中，最简单而实用的是采用T型电阻网络来代替单一的权电阻网络，整个电阻网络只需要R和2R两种电阻。在集成电路中，由于所有的组件都做在同一芯片上，电阻的特性可以做得很相近，而且精度与误差问题也可以得到解决。
图10.8是采用T型电阻网络的4位D/A转换器。4位元待转换资料分别控制4条支路中开关的倒向。在每一条支路中，如果（资料为0）开头倒向左边，支路中的电阻就接到地；如果（资料为1）开关倒向右边，电阻就接到虚地。所以，不管开关倒向哪一边，都可以认为是接“地”。不过，只有开关倒向右边时，才能给运算放大器输入端提供电流。
T型电阻网络中，节点A的左边为两个2R的电阻并联，它们的等效电阻为R，节点B的左边也是两个2R的电阻并联，它们的等效电阻也是R，…，依次类推，最后在D点等效于一个数值为R的电阻接在参考电压VREF上。这样，就很容易算出，C点、B点、A点的电位分别为-VREF/2，-VREF/4，-VREF/8。
在清楚了电阻网络的特点和各节点的电压之后，再来分析一下各支路的电流值。开关S3，S2，S1，S0分别代表对应的1位二进制数。任一资料位Di=1，表示开关Si倒向右边；Di=0，表示开关Si倒向左边，接虚地，无电流。当右边第一条支路的开关S3倒向右边时，运算放大器得到的输入电流为-VREF/（2R），同理，开关S2，S1，S0倒向右边时，输入电流分别为-VREF/（4R），-VREF/（8R），-VREF/（16R）。
如果一个二进制数据为1111，运算放大器的输入电流
I=-VREF/（2R）-VREF/（4R）-VREF/（8R）-VREF/（16R）
=-VREF/（2R）（20+2-1+2-2+2-3）
=-VREF/（24R）（23+22+21+20）
相应的输出电压
V0=IR0=-VREFR0（24R）（23+22+21+20）
将资料推广到n位，输出模拟量与输入数字量之间关系的一般表达式为：
V0=-VREFR0/（2nR）（Dn-12n-1+Dn-2 2n-2+…+D121+D020）&&&&& (Di=1或0)
上式表明，输出电压V0除了和待转换的二进制数成比例外，还和网络电阻R、运算放大器反馈电阻R0、标准参考电压VREF有关。
10.3.2& D/A转换器性能参数
在实现D/A转换时，主要涉及下面几个性能参数。
⑴分辨率。分辨率是指最小输出电压（对应于输入数字量最低位增1所引起的输出电压增量）和最大输出电压（对应于输入数字量所有有效位全为1时的输出电压）之比，
例如，4位DAC的分辨率为1/(24-1)=1/15=6.67%（分辨率也常用百分比来表示）。8位DAC的分辨率为1/255=0.39%。显然，位数越多，分辨率越高。
⑵转换精度。如果不考虑D/A转换的误差，DAC转换精度就是分辨率的大小，因此，要获得高精度的D/A转换结果，首先要选择有足够高分辨率的DAC。
D/A转换精度分为绝对和相对转换精度，一般是用误差大小表示。DAC的转换误差包括零点误差、漂移误差、增益误差、噪声和线性误差、微分线性误差等综合误差。
绝对转换精度是指满刻度数字量输入时，模拟量输出接近理论值的程度。它和标准电源的精度、权电阻的精度有关。相对转换精度指在满刻度已经校准的前提下，整个刻度范围内，对应任一模拟量的输出与它的理论值之差。它反映了DAC的线性度。通常，相对转换精度比绝对转换精度更有实用性。
相对转换精度一般用绝对转换精度相对于满量程输出的百分数来表示，有时也用最低位（LSB）的几分之几表示。例如，设VFS为满量程输出电压5V，n位DAC的相对转换精度为±0.1%，则最大误差为±0.1%VFS=±5mV；若相对转换精度为±1/2LSB，LSB=1/2n，则最大相对误差为±1/2n+1VFS。
⑶非线性误差。D/A转换器的非线性误差定义为实际转换特性曲线与理想特性曲线之间的最大偏差，并以该偏差相对于满量程的百分数度量。转换器电路设计一般要求非线性误差不大于±1/2LSB。
⑷转换速率/建立时间。转换速率实际是由建立时间来反映的。建立时间是指数字量为满刻度值（各位全为1）时，DAC的模拟输出电压达到某个规定值（比如，90%满量程或±1/2LSB满量程）时所需要的时间。
建立时间是D/A转换速率快慢的一个重要参数。很显然，建立时间越大，转换速率越低。不同型号DAC的建立时间一般从几个毫微秒到几个微秒不等。若输出形式是电流，DAC的建立时间是很短的；若输出形式是电压，DAC的建立时间主要是输出运算放大器所需要的响应时间。
10.3.3& DAC0832及接口电路
DAC0832是美国资料公司研制的8位双缓冲器D/A转换器。芯片内带有资料锁存器，可与数据总线直接相连。电路有极好的温度跟随性，使用了COMS电流开关和控制逻辑而获得低功耗、低输出的泄漏电流误差。芯片采用R-2RT型电阻网络，对参考电流进行分流完成D/A转换。转换结果以一组差动电流IOUT1和IOUT2输出。
DAC0832主要性能参数：①分辨率8位； ②转换时间1μs;③参考电压±10V；④单电源+5V~+15v；⑤功耗20mW。
1.DAC0832的结构
DAC0832的内部结构如图10.9所示。DAC0832中有两级锁存器，第一级锁存器称为输入寄存器，它的锁存信号为ILE；第二级锁存器称为DAC寄存器，它的锁存信号为传输控制信号。因为有两级锁存器，DAC0832可以工作在双缓冲器方式，即在输出模拟信号的同时采集下一个数字量，这样能有效地提高转换速度。此外，两级锁存器还可以在多个D/A转换器同时工作时，利用第二级锁存信号来实现多个转换器同步输出。
图10.9中LE为高电平、和为低电平时，为高电平，输入寄存器的输出跟随输入而变化；此后，当由低变高时，为低电平，资料被锁存到输入寄存器中，这时的输入寄存器的输出端不再跟随输入资料的变化而变化。对第二级锁存器来说，和同时为低电平时，为高电平，DAC寄存器的输出跟随其输入而变化；此后，当由低变高时，变为低电平，将输入寄存器的资料锁存到DAC寄存器中。
2. DAC0832的引脚特性
DAC0832是20引脚的双列直插式芯片。各引脚的特性如下：
——片选信号，和允许锁存信号ILE组合来决定是否起作用。
ILE——允许锁存信号。
——写信号1，作为第一级锁存信号，将输入资料锁存到输入寄存器（此时，必须和、ILE同时有效）。
——写信号2，将锁存在输入寄存器中的资料送到DAC寄存器中进行锁存（此时，传输控制信号必须有效）。
——传输控制信号，用来控制。
DI7~DI0——8位数据输入端。
IOUT1——模拟电流输出端1。当DAC寄存器中全为1时，输出电流最大，当DAC寄存器中全为0时，输出电流为0。
IOUT2——模拟电流输出端2。IOUT1+IOUT2=常数。
RFB——反馈电阻引出端。DAC0832内部已经有反馈电阻，所以，RFB端可以直接接到外部运算放大器的输出端。相当于将反馈电阻接在运算放大器的输入端和输出端之间。
VREF——参考电压输入端。可接电压范围为±10V。外部标准电压通过VREF与T型电阻网络相连。
VCC——芯片供电电压端。范围为+5V~+15V，最佳工作状态是+15V。
AGND——模拟地，即模拟电路接地端。
DGND——数字地，即数字电路接地端。
3.DAC0832的工作方式
DAC0832进行D/A转换，可以采用两种方法对数据进行锁存。
第一种方法是使输入寄存器工作在锁存状态，而DAC寄存器工作在直通状态。具体地说，就是使和都为低电平，DAC寄存器的锁存选通端得不到有效电平而直通；此外，使输入寄存器的控制信号ILE处于高电平、处于低电平，这样，当端来一个负脉冲时，就可以完成1次转换。
第二种方法是使输入寄存器工作在直通状态，而DAC寄存器工作在锁存状态。就是使和为低电平，ILE为高电平，这样，输入寄存器的锁存选通信号处于无效状态而直通；当和端输入1个负脉冲时，使得DAC寄存器工作在锁存状态，提供锁存数据进行转换。
根据上述对DAC0832的输入寄存器和DAC寄存器不同的控制方法，DAC0832有如下3种工作方式：
⑴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。
⑵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。
⑶直通方式。直通方式是资料不经两级锁存器锁存，即，，，均接地，ILE接高电平。此方式适用于连续反馈控制线路，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。
4.DAC0832的外部连接
DAC0832的外部连接线路如图10.10所示。
5. DAC0832的应用举例
⑴DAC0832实现一次D/A转换，可以采用下面程序段。设定要转换的数据放在1000H单元中。
MOV& BX,100H
MOV& AL,[BX]&&&&& ;取转换资料
MOV& DX,PORTA &&&;PORTA为D/A转换器端口地址
OUT& DX,AL
⑵在实际应用中，经常需要用到一个线性增长的电压去控制某一个检测过程，或者作为扫描电压去控制一个电子束的移动。执行下面的程序段，利用D/A转换器产生一个锯齿波电压，实现此类控制作用。
MOV& &DX,PORTA &&&&;PORTA为D/A转换器端口地址
MOV&& AL,OFFH &&&&&;置初值
ROTAT：INC&&& AL
&&&&&& &OUT&& DX,AL &&&&&&&&;往D/A转换器输出资料
CALL& DELP &&&&&&&&&;调用延迟子程序
JMP&& ROTAT
DELY:& MOV& CX, DATA& &&&&&;置延迟常数DATA
DELY1: LOOP DELY1
如果需要一个负向的锯齿波，只要将指令INC AL改成DEC& AL就可以了。
⑶从两个不相关的文件中输出一批X-Y资料，驱动X-Y记录仪，或者控制加工复杂零件的走刀（X轴）和进刀（Y轴）。这些在控制过程中是很有用的。下面程序驱动X-Y记录仪的100点输出，并用软件驱动记录仪的抬笔和放笔控制。
& &&MOV&& SI, XDATA& &&&&&;X轴资料指针→SI
&& &MOV&& DI, YDATA &&&&&&;Y轴资料指针→DI
MOV&& CX, 100
WE0：& MOV&& AL,[SI]
&&&&&&& OUT&& PORTX, AL &&&&&&;往X轴的D/A转换器输出资料
MOV&& AL，[DI]
OUT&& PORTY，AL &&&&&;往Y轴的D/A转换器输出资料
CALL& DELY1& &&&&&&&&&;调延迟子程序1，等待笔移动
MOV&& AL，01H
OUT&& PORTM，AL &&&&&;输出升脉冲，控制笔放下
CALL& DELY2&& &&&&&&&&;调延迟子程序2，等待完成
MOV&& AL，00H
OUT&& PORTM，AL&&&&&&& ;输出降脉冲，控制笔抬起
CALL& DELY2 &&&&&&&&&&&&;调延迟子程序2，等待完成
XDATA& DB …
YDATA& DB …
[转]&[转]&[转]&[转]&[转]&
喜欢该文的人也喜欢}