8051数模转换
数模转换器是将数字量信号转换成与此数值成正比的模拟量信号
需要转换的数字量由一个二进制数字表示,每位二进制数字都有一定的权
在转换中,应将二进制数的每一位按照权的大小转换成相应的模拟量输出分量,然后,将各个输出分量叠加,总和就是与数字量成正比的模拟量数值
提供数据,可控,易调节,干扰小
数模转换的原理
电路图 : 倒 T 型网络
运算放大器反向比例放大器
反向关系
系统提供的参考电压 集成运算放大器的反馈电阻 二进制数 0/1
DAC0832
DAC0832是8位分辨率的数模转换集成芯片
内部采用倒T形网络,电流型输出模式
电流型输出模式,外部需要接反向比例放大电路
电流输出稳定时间为1us
采用单电源供电,供电电压+5V--+15V
芯片功耗200mW
内部结构图:
控制信号:
ILE
高电平有效
/CS
/WR1
/XFER
WR2
低电平有效
片内部由一个8位输入锁存器、一个8位DAC寄存器和一个8位D/A转换器构成,
内部具有双缓冲结构,可以实现直通方式和单缓冲、双缓冲数字输入。
1. 直通方式:
直接全部选通
直接输入然后读取就可
ILE
接高电平
/CS
/WR1
/XFER
/WR2
全部接地
2. 单缓冲 :
ILE
接高电平
/CS
接地
/WR1
与单片机 P2.7 脚相连,受单片机控制
/XFER
/WR2
全部接地, DAC寄存器选通
当一级选通信号有效后,数据直接存入内部DAC数据寄存器进行D/A转换。
3. 双缓冲 :
双缓冲方式适用于多个D/A转换同步输出
当需要控制两个DAC0832进行模数转换,
且需要转换信号同步输出时:
- 先将转换数据分别输入每个转换芯片的8位输入锁存器
- 然后控制输入8位DAC寄存器的输出数据到DAC寄存器,进行D/A转换
两个芯片:
ILE
都设置为高电平,
/XFER
/CS
直接接地
两个芯片的 /WR2
都与 P2.7
相连
同时控制两个芯片,将锁存好的数据通过 DAC 寄存器输出转换
分别选通芯片的 8 位数据锁存器
- 芯片 1:
WR1 (DAC1_WR1) 引脚与单片机的 P2.0 相连 - 芯片 2:
WR1 (DAC2_WR1)引脚与单片机的 P2.1 相连
D/A转换器的主要技术指标
分辨率
D/A 转换器的分辨率是指 DAC 能分辨的最小输出模拟增量。
取决于输入数字量的二进制数
转换精度
转换器的精度是指满量程时 DAC 实际输出模拟电压的数值与理想值之差
这误差是由于参考电压偏离标准数值、运放器的零点漂移、模拟开关的压降以及电阻阻值的偏差等原因所引起的。
输出电压 (或电流)的建立时间
建立时间:
从输入数字信号起,到输出电压或电流达到稳定所需的时间
建立时间包括两个部分:
- 距运算放大器最远的那一位输入信号的传输时间
- 运算放大器达到稳定状态所需的时间
目前,十位或十二位 D/A 转换器 D 转换时间一般不超过 1us.