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什么是DAC

adc: Analog-to-Digital Converter的縮寫,意思是模/數(shù)轉(zhuǎn)換器。實(shí)現(xiàn)把模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量的設(shè)備稱為?!獢?shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器,簡稱ADC
實(shí)現(xiàn)把把數(shù)字量轉(zhuǎn)變?yōu)槟M量的設(shè)備稱為數(shù)—模(D/A)轉(zhuǎn)換器,DAC(Digital to Analog Convertor)簡稱DAC

DAC(D/A轉(zhuǎn)換器)
DAC可以把二進(jìn)制碼或BCD碼表示的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為與其成正比的模擬量輸出。


DAC核心部分是由R-2R電阻網(wǎng)絡(luò)(也稱倒T型電阻網(wǎng)絡(luò))、模擬開關(guān)和運(yùn)算放大器所組成的。 

通常輸入數(shù)字量有8位、10位、12位或16位。
例如DAC0800系列包括DAC0800,0801,0802等產(chǎn)品,數(shù)字輸入量為8位即8位分辨率,16線雙列直插式封裝。
DAC0830系列包括DAC0830,0831,0832等為20線雙列直插封裝、8位分辨率D/A。

D7~D0:數(shù)據(jù)量輸入腳;
UREF:基準(zhǔn)電壓接線腳,可為正(如+5 V)也可為負(fù)(如-5 V);
UCC:接主電源引腳;
IOUT1和IOUT2:電流輸出腳;
ILE:數(shù)據(jù)鎖存允許信號;
CS?:輸入寄存器選擇信號,低電平有效;
WR1:輸入寄存器寫選通信號;
WR2:D/A寄存器寫選通信號;
XFER:數(shù)據(jù)傳送信號線;
Rfb:反饋信號輸入線,芯片內(nèi)已有反饋電阻;
AGND:模擬信號地;
DGND:數(shù)字地。

DAC轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)參數(shù)
(1)分辨率
分辨率是說明D/A分辨最小輸出電壓能力的參數(shù)。它可用輸入數(shù)字量的位數(shù)來表示,如8位D/A的分辨力分別為8位;也可以用最小輸出電壓(最低有效位1即1LSB對應(yīng)的輸出電壓)與最大輸出電壓(輸入數(shù)字信號全部對應(yīng)的輸出電壓)即滿度值之比,如8位D/A的分辨力為1/255≈0.003 9
(2)轉(zhuǎn)換精度
轉(zhuǎn)換精度是輸出模擬電壓的實(shí)際值與理想值之差,即最大靜態(tài)轉(zhuǎn)換誤差。誤差是由參考電壓偏離標(biāo)準(zhǔn)值、運(yùn)算放大器的零漂、模擬開關(guān)的壓降及電阻阻值的偏差等原因引起。轉(zhuǎn)換精度是指轉(zhuǎn)換后所得的實(shí)際值對于理想值的接近程度。

ADC(A/D轉(zhuǎn)換器)
在ADC轉(zhuǎn)換器中,一般經(jīng)過采樣、保持、量化和編碼這四個(gè)步驟來完成從模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。
(1)采樣與保持

(2)量化與編碼


數(shù)字信號最低有效位的1即1LSB所代表的數(shù)量就是這個(gè)最小數(shù)量單位,稱為量化單位,用Δ表示。
將采樣輸出電壓用最小單位的整數(shù)倍來表示,這個(gè)過程就叫量化。
將量化的結(jié)果用代碼表示出來的過程就稱為編碼。編碼輸出的結(jié)果就是A/D轉(zhuǎn)換器的輸出。

A/D轉(zhuǎn)換電路方式
?!獢?shù)轉(zhuǎn)換器根據(jù)其工作原理大致分為并行式和并/串式A/D、逐次逼近式、雙積分式和計(jì)數(shù)比較式A/D等幾種形式。
逐次逼近式A/D由電壓比較器、D/A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近寄存器(SAR)和控制邏輯等組成。 

ADC0808/0809


IN0~I(xiàn)N7:模擬量輸入腳;
ADDA、ADDB、ADDC:通道地址輸入端。
CLOCK:時(shí)鐘輸入端。
ALE:地址鎖存允許端。
START:啟動脈沖輸入端。
EOC:轉(zhuǎn)換結(jié)束信號端。
OE:允許輸出端。
D7~D0引腳:轉(zhuǎn)換所得8位數(shù)據(jù)在這8個(gè)管腳上輸出,D7是最高位,D0是最低位。
UCC:電源正極輸入端,接+5 V。
GND:地端,電源負(fù)極接至該端。
UREF(+)和UREF(-):分別為基準(zhǔn)電壓UREF的高電平端和低電平端。 

ADC的主要技術(shù)參數(shù)
(1)分辨率
A/D的分辨率是使A/D輸出數(shù)字量最低位變化1所對應(yīng)的輸入模擬電壓變化的大小值。分辨率也用輸出二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)來表示,如8位A/D的分辨率就是8,位數(shù)越多,誤差越小,轉(zhuǎn)換精度也越高。
(2)量化誤差
用數(shù)字量近似表示模擬量的過程稱為量化。A/D轉(zhuǎn)換一般是按四舍五入原則進(jìn)行的,由此產(chǎn)生的誤差稱為量化誤差,量化誤差小于等于1LSB。
(3)精度
精度分為絕對精度和相對精度。
在一個(gè)A/D中,任何數(shù)碼所對應(yīng)的實(shí)際模擬電壓與其理想的電壓之差并不是一個(gè)常數(shù),把差值中的最大值定義為該A/D的絕對精度;而相對精度則定義為這個(gè)最大差值與滿刻度模擬電壓的百分?jǐn)?shù),或者用二進(jìn)制分?jǐn)?shù)來表示相對應(yīng)的數(shù)字量。
(4)轉(zhuǎn)換時(shí)間
轉(zhuǎn)換時(shí)間是完成一次A/D轉(zhuǎn)換所需要的時(shí)間,這是指從啟動A/D轉(zhuǎn)換器開始到獲得相應(yīng)數(shù)據(jù)所需要的總時(shí)間。

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