DA转换器及其应用分析
DA转换实验
实验12 DA转换实验
一．实验目标
1.进一步理解DA转换的工作原理
2.学习DAC芯片的使用
二．实验器材
1.DAC_8
2.DAC0832
3.LM741
三．实验原理
DA转换器就是将数字量转换为模拟量的电路。
主要用于数据传输系统、自动测试设备、医疗信息处理、电视信号的数字化、图像信号的处理和识别、数字通信和语音信息处理等。
数模转换器，又称D/A转换器，简称DAC，它是把数字量转变成模拟的器件。
D/A转换器基本上由4个部分组成，即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。
模数转换器中一般都要用到数模转换器，模数转换器即A/D转换器，简称ADC，它是把连续的模拟信号转变为离散的数字信号的器件。
数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的位权。
为了将数字量转换成模拟量，必须将每1 位的代码按其位权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数字—模拟转换。
这就是组成D/A转换器的基本指导思想。
下图为权电阻D/A转换法。
D/A转换器由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码网络、求和电路及基准电压几部分组成。
数字量以串行或并行方式输入、存储于数码寄存器中，数字寄存器输出的各位数码，分别控制对应位的模拟电子开关，使数码为1的位在位权网络上产生与其权值成正比的电流值，再由求和电路将各种权值相加，即得到数字量对应的模拟量。
四．实验内容与过程
1.画出如下图所示的电路，然后填表。
2.到网上查找DAC0832数据手册，阅读研究，然后搭建如下电路并实验
实验数据：。
第二章DA转换器
a1 21 a0 20 )
2.2 T型电阻网络D/A转换器
例：12位T型电阻网络D/A转换器。其UR = 6.144V，当输入数码
XP = 000001001011时，网络的输出电压：
U o
2 3
U
R
1 2n
Xp
2 6.144 3
1 212
(1 26
1 23
1 21
1 20 )
75mV 若输入数码Xp全为1，则
...
...
2R
an2U
2R
R
an1U R
Rf
-
U0
A
+
UR
a0 20 a1 21
ai 2i
an2 2n2 an1 2n1
T型电阻网络中最常见的是R－2R网络，也称梯形 电阻网络。这种D／A转换器的结构框图如图所示。
2.2 T型电阻网络D/A转换器
T型电阻网络的特点
网络各节点的等效电阻 是一个恒值,在网络中， 任意一个节点的等效电
速度：工作在深饱和状态下的双极型模拟开关的 导通压降很小，但开关的速度低。为了提高开关 速度，应使开关工作在非饱和状态，然而这将使 导通压降增大，但在权电流式D／A转换器中， 由于采用恒流源，将有效地减小开关压降的影响， 而为非饱和型模拟开关的实际运用提供了可能性。
2.1 基本组成和原理
基准源
此电流流进节点后按两路平分，各为Ii/2， 其中一路经过其他节点按2-1的等比级数衰减，
流向网络输出端，在输出端负载上产生模拟电压 输出。
2.2 T型电阻网络D/A转换器
网络输出电压U´0是各位基准电压源在网络输出端产生的电压 降的线性叠加。
n
U o
DA转换器及其应用
程控放大电路
AD603：单通道、宽频带、低噪声、低失 真、高增益精度、控制电压与增益（dB） 呈线性关系（注意转换） VCA822:150MHz与1700V/us压摆率，其增 益关系与控制电压如图
程控放大电路
THS7001：由G2、G1、G0控制输出增益， 只有八级控制
P2.7 P0 WR
XFER DI0 DI7 WR1 WR2
DAC0832(1)
P2.5
CS
+5V VCC ILE ILE VCC
80C51
XFER DI0 DI7 WR1 WR2
DAC0832(2)
P2.6
CS
3、直通工作方式 当DAC0832芯片的片选信号、写信号、 及传送控制信号的引脚全部接地，允许输 入锁存信号ILE引脚接＋5V时，DAC0832 芯片就处于直通工作方式，数字量一旦输 入，就直接进入DAC寄存器，进行D/A转 换。
内部结构
１、单缓冲工作方式
此方式适用于只有一路模拟量输出，或有几路模拟量输出 但并不要求同步的系统。
P2.7
CS XFER DI0 DI7
DAC0832
80C51
P0 WR VSS
VCC ILE Rfb IOUT1 IOUT2
+5V 1kΩ 1MΩ
WR1 WR2 DGND
+
VO
双极性模拟输出电压 ：
2R 1 Rfb IO1 IO2
2R
0
+
VO
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
关键指标参数
分辨率、线性度、精度、转换速率、误差 等和AD类似（略） 建立时间：输入数字量发生满刻度变化时， 输出模拟信号达到满刻度值的±1/2LSB所 用的时间
集成DA转换器及其应用.ppt
3 DAC0832引脚排列
8位 D/A 转换器
RFB
UREF IOUT2
IOUT1
RFB AGND VCC DGND
IOUT1：模拟电流输出端1
当输入数据全1时，输出最大
IOUT1
255U REF 256 RFB
当输入数据全0时，IOUT1=0
IOUT2：模拟电流输出端2
IOUT1+IOUT2=常数
单极性输出时，IOUT2接模拟地。
3 DAC0832应用—正弦波发生器
采用直通控制方式：
四个控制端接低电平 ILE接高电平
4 DAC0832应用—正弦波发生器
仿真电路图
4 DAC0832应用—正弦波发生器
参考程序
仿真结果
5 课后思考
DAC0832有模拟地（AGND)和数字地（DGND), 为了减少干扰， 在PCB布线时需要如何处理？
D0～D9：数据输入端 IOUT1：电流输出端1 IOUT2：电流输出端2 Rf：10KΩ反馈电阻引出端 Vcc：电源输入端 UREF：基准电压输入端，可正可负 GND：地
2 AD7520应用--锯齿波发生器
再10来位一二个进计制数加脉法冲计，数则器计从数全器0加的到值全由1全，0电变路成的全1， 输模出拟电输压出也电从压最uo由大0值V跳增变加成到0最。大值。 如果计数脉冲不断，则可在电路的输出端得到周期性
3 DAC0832引脚排列
D7~D0
8位 输入
寄存器
ILE
1 &
LE1 10
8位 DAC 寄存器
LE2
CS 0
&
WR1 0
XFER
&
WR2
da转换的原理及应用
DA转换的原理及应用一、DA转换的原理DA转换（Digital-to-Analog Conversion），即数字信号到模拟信号的转换。
它是将数字量转换为连续的模拟信号的过程，常见的应用场景包括音频文件播放、图像处理和通信系统等。
以下是DA转换的原理。
1. 数字信号数字信号是一种离散的信号，它由一系列二进制位组成。
在计算机系统中，数字信号由0和1组成，表示不同的离散状态。
这些离散的数字值无法直接用于模拟信号的表示和处理。
2. 数模转换数字信号需要经过数模转换（Digital-to-Analog Conversion）才能转换为模拟信号。
数模转换器是一个电路或设备，它将数字信号转换为模拟信号。
数模转换器根据输入的数字信号值，在其输出上生成相应的模拟信号。
3. DA转换器的工作原理DA转换器（Digital-to-Analog converter）是一种常用的数模转换器。
它将离散的数字值转换为连续的模拟信号，使得模拟信号能够被连续的方式表示和处理。
常见的DA转换器使用的是二进制加权电阻网络原理。
它由一组电阻和开关组成，每个开关对应一个二进制位。
根据输入的二进制码，相应的开关打开或关闭，将电阻连接到电路中或断开连接。
通过调整每个开关的状态，可以精确地控制输出的模拟信号。
二、DA转换的应用DA转换在各个领域都具有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景。
1. 音频文件播放在音频文件播放过程中，需要将数字音频信号转换为模拟音频信号，以便于扬声器或耳机等设备的输出。
DA转换器可以将音频文件中的数字音频信号转换为模拟音频信号，使得用户能够听到清晰的音乐或声音。
2. 图像处理图像处理过程中，需要将数字图像信号转换为模拟图像信号。
DA转换器可以将数字图像信号转换为模拟图像信号，以便于显示器或打印机等设备的输出。
通过DA转换器的应用，可以实现高质量的图像显示和打印。
3. 通信系统在通信系统中，数字信号需要经过DA转换器转换为模拟信号，以便于传输和接收。
DA转换实验报告
一、实验目的1. 学习数/模转换的基本原理。
2. 掌握DAC0832的使用方法。
二、实验设备PC机一台，TD-PITE实验装置或TD-PITC实验装置一套，示波器一台。
三、实验内容设计实验电路图实验线路并编写程序，实现D/A转换，要求产生锯齿波、三角波，并用示波器观察电压波形。
四、实验原理D/A转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，其特点是：接收、保持和转换的数字信息，不存在随温度、时间漂移的问题，其电路抗干扰性较好。
大多数的D/A转换器接口设计主要围绕D/A集成芯片的使用及配置响应的外围电路。
DAC0832是8位芯片，采用CMOS工艺和R-2RT形电阻解码网络，转换结果为一对差动电流Iout1和Iout2输出，其主要性能参数如表1示，引脚如图1所示。
D/A转换单元实验电路图如图2所示。
表1 DAC0832性能参数图1 DAC0832引脚图图2 D/A实验单元电路图五、实验步骤1. 实验接线图如图3所示，按图接线。
2. 编写实验程序，经编译、链接无误后装入系统。
3. 运行程序，用示波器测量DA的输出，观察实验现象。
4. 自行编写实验程序，产生三角波形，使用示波器观察输出，验证程序功能。
图3 D/A实验接线图5. 产生三角波程序如下：STACK SEGMENT STACKDW 32 DUP(?)STACK ENDSCODE SEGMENTASSUME CS: CODE, SS: STACKSTART: MOV AX, 00H ; 产生三角波MOV DX, 600HMOV AL, 00HAA1: CALL DELAYINC ALJZ AA2OUT DX, ALJMP AA1AA2: CALL DELAYDEC ALJZ AA1OUT DX,ALJMP AA2DELAY : PUSH CXMOV CX, 03FFHAA3: PUSH AXPOP AXLOOP AA3POP CXRETCODE ENDSEND START六、实验结果因实验室缺乏足够的示波器设备，故采用软示波器显示波形。
DA转换0832应用实验
D/A转换0832应用实验一、实验目的(1)了解D/A转换与单片机的接口方法。
(2)了解D/A转换芯片0832的性能及编程方法。
(3)了解单片机系统中扩展D/A转换芯片的基本方法。
二、实验内容利用0832输出一个从-5V开始逐渐升到0V再逐渐升至5V；然后从5V逐渐降至0V，再降至-5V的三角波电压。
三、实验工具DVCC-net51单片机试验台、PC机，采用软件工具Keil μVision2。
四、实验原理将数字信号转换成模拟信号的方法很多，在本次实验中采用一种T型电阻网络的D/A转换器。
原理图如下所示：图中是三位T型电阻网络D/A转换器，这里只是为了说明D/A转换原理的方便，实际的D/A转换器的位数都在8位以上。
之所以称之为T型电阻网络，是因为图中虚线框内的电阻连接成T型。
整个电阻网络中。
竖向支路上的电阻为2R，横向支路上的电阻为R，除了最右边支路的电阻是2R外。
电阻网络由参考电压源供电。
分析实验电路，不难得出如下的电流关系式：同理，当D/A转换器的位数等于8时，∑I与数字量B关系为：程序设计思路：当数字量B从0变化到255时，电压模拟量V out就从-5v变化到5v。
当V out从5v回到-5v，对应的数字量B从255回到0，整个过程是线性变化，从而则示波器出现三角波波形。
五、实验要求根据实验指导书，完成相关的接线操作，实现相应的波形输出，并通过本次实验了解DAC0832的结构原理和接口技术。
六、实验接线图七、实验程序框图八、参考代码ORG 0000HAJMP STARTORG 0030HSTART: MOV SP, #60H; 设置堆栈指针CLR A; 将ACC清零MOV DPTR,#8000H; 设置DAC0832地址指针UP: MOVX @DPTR,A; 将数字量写入D/A转换器INC A; 将数字量加1CJNE A,#00H,UP; 若数字量不为0，则继续循环，走上升线段。
DWON: DEC A; 若数字量为0，则将数字量减1，变成FFH。
DA转换器及其应用
…
输入 d n －1
D /A 输出
二、D/A转换器的分类 转换器的分类
根据DAC内部结构不同 内部结构不同 根据 根据输出结构的不同 电压输出型（ 电压输出型（如 TLC5620） ） 电流输出型 (如 如 DAC0832)
权电阻网络型 “T”型电阻网 型电阻网 络型
1 3
5/14/2012
电路连接图
5/14/2012
例1：输出正锯齿波 用p1口 ：输出正锯齿波,用 口
START: CLR A LOOP1：MOV P1 , A; ： INC A SJMP LOOP1 END
输出负锯齿波 START: CLR A LOOP2：MOV P1 , A; ： DEC A SJMP LOOP2 END
5/14/2012
电路连接图
5/14/2012
实现两路同步输出的程序如下： MOV DPTR，#0DFFFH MOV A，#data1 MOVX @DPTR，A ； MOV DPTR，#0BFFFH MOV A，#data2 ， MOVX @DPTR，A ； MOV DPTR，#7FFFH MOVX @DPTR，A
5/14/2012
电路连接
5/14/2012
例2：单缓冲方式输出正锯齿波 ：
START: CLR A MOV DPTR,#7FFFH LOOP1：MOVX @DPTR , A; ： INC A SJMP LOOP1 END
5/14/2012
例3：单缓冲方式输出三角波 START: CLR A LOOP1：MOV DPTR,#7FFFH MOVX @DPTR , A INC A CJNE A,#00H, LOOP1 LOOP2: MOVX @DPTR , A DEC A CJNE A , #00H , LOOP2 SJMP START END
DA转换器及其应用.
程控放大电路
AD603：单通道、宽频带、低噪声、低失 真、高增益精度、控制电压与增益（dB） 呈线性关系（注意转换）
VCA822:150MHz与1700V/us压摆率，其增 益关系与控制电压如图
程控放大电路
THS7001：由G2、G1、G0控制输出增益， 只有八级控制
DA转换器及其应用
DA转换器的定义
数字-模拟（电压或电流） 基本原理
T型电阻网络D/A内部原理
I I7
I6
I5
I4
I3
I2
I1
I0
VREF
R
R
R
R
R
R
Rபைடு நூலகம்
I7
I6
I5
I4
I3
I2
I1
I0
2R
2R
2R
2R
2R
2R
2R
2R
2R
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Rfb
2R
+ A2
VOUT
双极性输出时的分辨率比单极性输出时降低 1/2，这是由于对双极性输出而言，最高位作为 符号位，只有7位数值位。
2、双缓冲工作方式
多路D/A转换输出，如果要求同步进行，就应 该采用双缓冲器同步方式 。
P2.5
CS
DAC0832(2) DAC0832(1)
P2.7 P0 WR
80C51
电流输出型（如DAC0832、THS5661）： 需外接放大器（电流直接转换、放大器）， 反应相对较慢，有时需做相位补偿
D/A使用注意事项
输出低通滤波（视具体情况而定） DAC的输出扩展电路 总线型DAC
常见DAC转换器及应用
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9.1.1 电压输出型
bojia@
电压输出型D/A转换器虽有直接从电阻阵 列输出电压的，但一般采用内置输出放 大器以低阻抗输出。直接输出电压的器 件仅用于高阻抗负载，由于无输出放大 器部分的延迟，故常作为高速D/A转换器 使用，如TLC5620。
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单片机电子教案
bojia@
9.1.3乘算型 D/A转换器中有使用恒定基准电压的，也有在 基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得 到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出， 因而称为乘算型DA转换器。乘算型D/A转换器 一般不仅可以进行乘法运算，而且可以作为使 输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号 进行调制的调制器使用, 如AD7533。
bojia@
例9.2 正弦波信号在通信信号中被广泛应用，应用DAC0832与 MCS-5l接口作正弦波形发生器，如上图9-8所示。 分析：图中采用波形叠加的方法，在0°、180°和360°时仅 有直流分量80H。从0°～90°、Sin0°、Sin90°其值为0～1， 分成0～127份，即当Sin0°=00H，Sin90°=7FH。现将0°～ 90°分成9段，每段10°，查表得出 其对应的正弦值和16进制 数字量。将其数字量依次存入某程序存储区。然后用逐点加的 方法得出正半波，又用逐点相减的方法得出负半波。bojia 首页 向上 向下 未页 返回
单片机电子教案
bojia@
1.芯片管脚功能及定义DAC0832模数转换器的引脚功能
IOUT1～IOUT2：2路模拟 电流输出。 ILE：数据允许锁存信号 ，高电平有效在ILE的沿，将A 、B、C上的通道地址锁存到内 部的地址锁存器。 D0～D7：八位数据线。 CS：寄存器选择信号，低 电平有效。 /WR1：输入寄存器写选通 信号，低电平有效。 /XFER：数据传送信号， 低电平有效。
数模(DA)转换电路及应用
+
vo
S0 I 16
S1 I 8
S2 I 4
S3 I 2
V REF
特点：用恒流源IREF, 速度高。
六. 集成DAC的组成
1、 仅集成电阻网络和模拟开关。（电流输出型）
2、 集成了电阻网络、模拟开关、参考电源和输出运算放 大器。（电压输出型） 3、 除上之外，还集成了外围接口电路 ①、带输入缓冲器或锁存器 ②、带输入数据分配器 ③、带输入串－并变换器 ④、带输入FIFO 4、 常用的DA转换技术：倒T型电阻网络D/A转换器（转 换速度快）和权电流型D/A转换器（转换精度高） 5、 常用的CMOS开关倒T型电阻网络D/A转换器的集成电 路有AD7520（10位），DAC1210（12位）及AK7546（16位 高精度）等；常用的权电流D/A转换器有AD1408、DAC0806、 DAC0808等
+5V VCC ILE CS XFER WR1 WR2 DI0~DI7 DGND AGND
-5V VREF Rfb IOUT1 IOUT2 A + -
P2.7 P2.6 WR
Vout
P0.0~P0.7 8051
-
4．DAC0832的应用 D/A转换器在实际中经常作为波形发生器使用，通过它可以产生各 种各样的波形。它的基本原理如下：利用D/A转换器输出模拟量与输 入数字量成正比这一特点，通过程序控制CPU向D/A转换器送出随时 间呈一定规律变化的数字，则D/A转换器输出端就可以输出随时间按 一定规律变化的波形。
XFER ：数据传送控制信号输入线，低电平有效。
IOUT1：模拟电流输出线1。它是数字量输入为“1”的模拟电流输出端。 IOUT2：模拟电流输出线2，它是数字量输入为“0”的模拟电流输出端， 采用单极性输出时，IOUT2常常接地。 Rfb：片内反馈电阻引出线，反馈电阻制作在芯片内部，用作外接的 运算放大器的反馈电阻。 VREF：基准电压输入线。电压范围为－10V～＋10V。 VCC：工作电源输入端，可接＋5V～＋15V电源。 AGND：模拟地。 DGND：数字地。 3．DAC0832的工作方式 DAC0832有三种方式：直通方式、单缓冲方式和双缓冲方式。 1）．直通方式：
第 8 章 DA、AD转换器的应用
第 8 章 D/A、A/D转换器的应用通过前面章节的了解可知，单片机是个强大的数字系统，所处理得数据都是0和1。
但在实时控制和智能仪表等单片机应用系统中，实际的被控、被测对象往往是一些连续变化的模拟量，如温度、速度、压力等物理量。
此时A/D、D/A转换器就发挥了极为重要的作用，它们在模拟世界与数字世界之间架起了一座桥梁。
A/D转换器是一种能把模拟量转换成数字量的集成电路芯片；而D/A转换器则相反，它是一种能把数字量转换成模拟量的集成电路芯片。
说明一点，我们将要介绍的A/D转换器是不能直接转化如温度、速度、压力等非电量的模拟量，而只能转换模拟电压信号。
所以非电量的模拟量一般需要通过各种传感器将其转换成模拟电压信号后再送A/D转换器处理。
传感器部分的内容将在后面的章节中叙述。
D/A转换器也只能将数字量转换成模拟电压或电流等电量的模拟量。
8.1 D/A转换器由于D/A转换器比较简单，所以我们先介绍D/A转换器。
8.1.1 概述我们知道一个数字量是由二进制数字代码0和1按位组合而成，每一位都有不同的权值，数字代码与对应位的权值相乘后，再把全部数值相加，就是该数字量。
而D/A转换器工作过程就是把数字量的每一位按其权值的大小转换为相应的模拟电压或电流分量，然后再经运算放大器把各模拟分量相加，其和就是D/A转换的结果，即一个模拟电压或电流信号。
这个信号是与该数字量所代表的值成正比的。
D/A转换器按数字量输入形式可分并行输入和串行输入。
并行输入指单片机通过数据总线一次性把待转换的数据送给D/A转换器；而串行输入是指单片机通过一根线通常是串行口上的数据线一位一位地将数据送到D/A转换器中，这种方式的接口电路设计比较简单。
按模拟信号输出形式分电压输出型和电流输出型。
按转换的分辨率分8位、10位、12位、16位等。
分辨率指输入给D/A转换器的单位数字量变化引起的模拟量输出的变化，是输出对输入量变化敏感程度的描述。
通常定义为输出满刻度值与二的N次方之比（N为二进制位数）。
数模(DA)转换电路及应用-PPT精选文档
输出电压：
vO iRf R Rf V2R4EFi30(Di 2i)
将输入数字量扩展到n位，则有：
vOR Rf V2RnE[Fn i 01(Di2i)]
可简写为：vO=－KNB
其中：
K
Rf R
VREF 2n
特点：开关的接触电 阻影响转换精度。
五． 权电流型D/A转换器
三． T型电阻网络D/A转换器
特点：流过开关的电流变化较大。
vo
V 2
REF
nR
Rf
n 1
Di 2i
i0
电流相加型
四． 倒T形电阻网络D/A转换器（4位）
1. 电路组成
双电向路模由拟解开码关网络、模拟开关、求和放大器和基准电源组成。
D＝1时接运放
求和集成运算
D＝0时接地
放大器
基准参考 电压
（2）转换速率（SR）——在大信号工作状态下模拟电压的变化率。
3. 温度系数——在输入一定时，输出模拟电压随温度变化产生的变化量。一
般用满刻度输出条件下温度每升高1℃，输出电压变化的百分数来表示。
八. D/A转换器应用举例
常用的集成DAC有AD7520、DAC0832、DAC0808、DAC1230、MC1408、 AD7524等。
如果计数脉冲不断，则可在
电路的输出端得到周期性的锯齿 波。
2i
练习1：对4位DAC，若输入d3 d2 d1 d0 =0110, VREF=10V， 则输出vO =-10*(6)/16= - 3.75 (V) 练习2：对8位DAC，若输入D=10011011, VREF =-10V，
则输出vO =-(-10*(155)/256= 6.046875 (V)
DA转换器接口及应用PPT课件
传送到DAC寄存器中
C51程序：
#include<absacc.h>
#include<reg51.h>
#define INPUTR1 XBYTE[0x00FE]
#define INPUTR2 XBYTE[0x00FD]
四、性能指标：
1、分辨率（Resolution）是指D/A转换器能分辨的最 小输出模拟增量，取决于输入数字量的二进制位数。
2、建立时间（Establishing Time）是描述D/A转换速 度的快慢。
3、转换精度（Conversion Accuracy）指满量程时 DAC的实际模拟输出值和理论值的接近程度。
过运算放大器求和相加。根据克希荷夫定律，如下关系成立：
I0=20
I1=21
I2=22
I3=23
n位数字量与模拟量的关系式： VO =—VREF×（数字码 / 2n） (VREF —— 参考电压)
注：因使用反相比例放大器来实现电流
到电压的转换，所以输出模拟信号(VO) 的极性与参考电压(VREF)极性相反。
uchar i; while(1) {
for(i=0;i<=255;i=i++) /*形成锯齿波输出值，最大255*/
{DAC0832=i; /*D/A转换输出*/ }
} }
3、双缓冲器方式：
输入寄存器和DAC寄存器分配有各自的地址，可分别选通用同时输出多 路模拟信号。
适用：同时输出几路模拟信号的场合，可构成多个0832同步输出电路。
第9章 数/模及模/数转换器接口 9-1 D/A转换器接口及应用 9-2 A/D转换器接口及应用
DA转换器DAC0832原理及应用
CX, 8000H AL, 0 DX, port1 DX, AL DX, port2 DX, AL delay AL AL, 0CEH next AL, 0 next
;波形个数
;锯齿谷值 ;打开第一级锁存 ;打开第二级锁存 ;控制锯齿波的周期 ;修改输出值 ;比较是否到锯齿峰值 ;未到跳转 ;重置锯齿谷值 ;输出个数未到跳转 ;返回DOS
0 0
&
AGND VCC
&
DGND
ILE 输入锁存允许信号, 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 当 ILE、CS、WR1同时有效时, LE=1， LE1
5
输入寄存器的输出随输入而变化 WR1 , LE=0， 将输入数据锁存到输入寄存器
DI7~DI0
8位 输入 寄存器 LE &
T3 Tw T4
转换一个数据的程序段：
CLK A15~A0 D7~D0 IOW
13 PC 总线I/O写时序
MOV AL, data MOV DX, port OUT DX, AL
;取数字量
2) 双缓冲工作方式: 两个寄存器均工作于受控锁存器状态
PC总线 D0 ~ D7 +5V IOW 地 port1 址 译 port2 码 数 据 线
T3 Tw T4
转换一个数据的程序段：
CLK A15~A0 D7~D0 IOW
MOV AL, data MOV DX, port OUT DX, AL
;取数字量
PC 总线I/O写时序 11
PC总线 D0 ~ D7 +5V IOW A0 ~ A9 地址 译码 port 数 据 线
DAC0832 RFB DI0 ~ IOUT1 DI7 ILE WR2 XFER IOUT2 CS WR1
09-17-18DA转换器应用
17~18学时 第2章 智能仪器输入/输出通道及接口技术
（七) DAC的应用
一. DAC的应用
1.数字波合成技术 利用程序控制的方法不断的给DAC输入不同
的数字量,可以在DAC输出端得到连续变化的 波形。例如8位DAC和单片机如下图形式相连:
1)阶梯波发生器 如果周而复始的连续给DAC输出0-255各个数字,
程序如下:
3)三角波发生器 将上述正向锯齿波和负向锯齿波合起来可输出三角
波.
4)矩形波发生器 如果矩形波的高电平宽度为T1，低电平的宽度为
T2，相应于高电平的输出数码为HIGH，相应于低电 平的输出数码为LOW，针对上图，执行下面;
LOOP4: MOVX @DPTR, A；输出高电平数码到DAC
率合成器相结合，就可以得到各种频率的正弦波信号及非
正弦波信号。但这个系统复杂，造价高。
如果利用DAC和单片机接口再加上合适的软件方法 可得到的正弦波发生器具有结构简单，使用灵活，稳 定度高等特点,在智能电子测量仪器中较好得到了使用.
例如要求产生有正负电压输出的正弦波,则要采用双 极性输出形式的DAC和单片机连接的电路.编程前先进 行离线计算工作.例下图中就将360°分为256个点,则每 二点的间隔约1.4 °,然后计算每个点的电压所对应的数 字量,并将这些数值列成一个表格编入程序中.运用时, 只要反复输出这组数据到DAC,就可以在DAC的输出端 获得正弦波,具体接线图与程序如下所示:
谢谢大家！
就可在DAC输出端得到连续不断的阶梯波。 例如以下程序中DELAY为延时子程序,每隔一个
DELAY时间输出一个阶梯电平.
指向DAC口地址
;给出ADC0832的口地址
;输出数码到DAC ;数码增加N
008-数模转换(DA)工作原理及应用
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如有不清楚的地方，请登交流
谢谢!
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D/A转换器及其与单片机接口
二.Ｔ型电阻网络D/A转换器 ：
I VREF
I7 I7 R I6 2R 1 0 I6 R I5 2R 1 0 I5 R I4 2R 1 0 I4 R I3 2R 1 0 I3 R I2 2R 1 0 I2 R I1 2R 1 0 I1 R I0 2R 1 0 I0
分辨率８位； 电流建立时间１μ S； 数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式； 输出电流线性度可在满量程下调节； 逻辑电平输入与TTL电平兼容； 单一电源供电（＋5V～＋15V）； 低功耗，20mＷ。
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DAC0832内部结构及引脚
１、单缓冲工作方式 两个寄存器之一始终处于直通，即WR1=0 或WR2=0，另一个寄存器处于受控状态。
P2.7
CS XFER DI0 DI7
DAC0832
80Байду номын сангаас51
P0 WR VSS
VCC ILE Rfb IOUT1 IOUT2
+5V 1kΩ 1MΩ
WR1 WR2 DGND
+
VO
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4、建立时间 建立时间是将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间。 是描述D/A转换速率的一个动态指标。 电流输出型DAC的建立时间短。电压输出型DAC的建立时 间主要决定于运算放大器的响应时间。根据建立时间的长短， 可以将DAC分成超高速（＜1μS)、高速（10～1μS）、 中速（100～10μS）、低速（≥100μS）几档。
DA转换器及应用
五、实验报告要求
见实验教材P7（基础实验报告）
理想情况下的转换公式为：
U REF ( D)10 I OUT 1F 256
当参考电压UREF 为＋5V（或－5V）时， 输出电压范围为0～－5V（或0～＋5V）。
实验电路：
注意：（1）正、负电源和地的接法； （2）电路连接好后，用万用表检测运放的好坏。
三、基础性实验任务及要求
（1）完成如下表格
调零电 位器调 节
电位器 Rf调节
（2）将集成计数器74LS161的4位输出端作为 DAC0832的数字量的高4位或低4位。给计数器送入 1kHz计数脉冲，用示波器观察输出电压的波形。
四、设计性实验任务及要求
用DAC0832和集成运放设计一个双极性输出电 压的D/A转换电路，其输出电压范围为－5V~ +5V。 进行软件仿真并安装、调试该电路。
D/A转换器及应用 一、 实验目的 1. 熟悉D/A转换器的基本工作原理； 2.掌握集成D/A转换器芯片DAC0832的功能和使用 方法。 二、实验原理
D7~D0：8位数字量输入端，D7为最高位，D0为最 低位。 UREF ：参考电压输入。一般此端外接一个精确、 稳定的电压基准源。UREF可在-10V至+10V范围内 选择。 RFB ：反馈电阻（内已含一个反馈电阻）引出端。 IOUT1：DAC输出电流1。此输出信号一般作为运算 放大器的一个差分输入信号。当DAC寄存器中的各 位为1时，电流最大；为全0时，电流为0。 IOUT2：DAC输出电流2。 UCC：电源输入端（+5 ~ +15V，一般取+5V）。 DGND：数字地。 AGND：模拟地。
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程控放大电路
AD603：单通道、宽频带、低噪声、低失 真、高增益精度、控制电压与增益（dB） 呈线性关系（注意转换）
VCA822:150MHz与1700V/us压摆率，其增 益关系与控制电压如图
程控放大电路
THS7001：由G2、G1、G0控制输出增益， 只有八级控制
-
IO2
+
VO
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
关键指标参数
分辨率、线性度、精度、转换速率、误差 等和AD类似（略）
建立时间：输入数字量发生满刻度变化时， 输出模拟信号达到满刻度值的±1/2LSB所 用的时间
D/A的分类
电压输出型（如TLV5618）：从电阻阵列 输出电压，一般采用内置输出放大器以低 阻抗输出，无输出放大器带来的延迟，常 用于高速应用
P2.7
80C51
P0 WR
VSS
CS
XFER DI0
DI7 WR1 WR2 DGND
DAC0832
VCC ILE Rfb
IOUT1 IOUT2
+5V
1kΩ
1MΩ
-
VO
+
双极性模拟输出电压 ：
DI0 DI7
偏移码
DGND
DAC0832
VREF Rfb
IOUT1 IOUT2
AGND
+5V
2R
-
R
+ A1 VD
DA转换器及其应用
DA转换器的定义
数字-模拟（电压或电流） 基本原理
T型电阻网络D/A内部原理
I I7
I6
I5
I4
I3
I2
I1
I0
VREF
R
R
R
R
R
R
R
I7
I6
I5
I4
I3
I2
I1
I0
2R
2R
2R
2R
2R
2R
2R
Байду номын сангаас
2R
2R
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 Rfb
IO1
2R
+ A2
VOUT
双极性输出时的分辨率比单极性输出时降低 1/2，这是由于对双极性输出而言，最高位作为 符号位，只有7位数值位。
2、双缓冲工作方式
多路D/A转换输出，如果要求同步进行，就应 该采用双缓冲器同步方式 。
P2.5
CS
DAC0832(2) DAC0832(1)
P2.7 P0 WR
80C51
电流输出型（如DAC0832、THS5661）： 需外接放大器（电流直接转换、放大器）， 反应相对较慢，有时需做相位补偿
D/A使用注意事项
输出低通滤波（视具体情况而定） DAC的输出扩展电路 总线型DAC
DAC的输出扩展
DA-跟随器-模拟开关-RC保持电路-跟随器
典型DAC芯片DAC0832
XFER DI0
DI7 WR1 WR2
VCC ILE
+5V
P2.6
CS
XFER DI0
DI7 WR1 WR2
ILE VCC
3、直通工作方式
当DAC0832芯片的片选信号、写信号、 及传送控制信号的引脚全部接地，允许输 入锁存信号ILE引脚接＋5V时，DAC0832 芯片就处于直通工作方式，数字量一旦输 入，就直接进入DAC寄存器，进行D/A转 换。
▪分辨率８位； ▪电流建立时间１μS； ▪数据输入可采用双缓冲、单缓冲或直通方式； ▪输出电流线性度可在满量程下调节； ▪逻辑电平输入与TTL电平兼容； ▪单一电源供电（＋5V～＋15V）； ▪低功耗，20mＷ。
内部结构
１、单缓冲工作方式
此方式适用于只有一路模拟量输出，或有几路模拟量输出 但并不要求同步的系统。
多片芯片并接时的问题
时钟信号（有源晶振同步） 控制信号 输入输出间避免相互干扰 若输出对相位有要求避免产生相移
应用到DA的场合
各种压控场合（程控放大器、程控滤波器、 有源电阻等）
需要调节比较电压的场合
程控放大芯片
常用型号：VCA810、VCA822、AD603、 THS7001等