电工学论文

浅谈集成数模转换器DAC0832

林海奇

（哈尔滨工业大学英才学院1236005班飞行器设计与工程学号：6121820510）

摘要：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。数模转换器在数字电路与模拟电路的转换中具有十分重要的作用。最常见的数模转换器是将并行二进制的数字量转换为直流电压或直流电流，它常用作过程控制计算机系统的输出通道，与执行器相连，实现对生产过程的自动控制。数模转换器电路还用在利用反馈技术的模数转换器设计中。

关键词：DAC0832原理性能参数应用

一：DAC0832的工作原理

DAC0832是集成数模转换芯片,它可将输人的数字信号转换为模拟信号输出,其基本原理是输人为多位数字量(一几进制)时,输出的模拟量与数字量成一定的比例关系.它的内部组成是由恒流源(恒压源)、模拟开关、数字呈代码所控制的电阻网络、运放等组成。由于DACo832可完成数模间的转换、因此它是计算机接口电路的重要组成部分,图1为4位D/A转换器原理图[1]。

图中DAC0832的输出电压V0=-I总R f。其中I总=I0+I1+I2+I3,式中I0~ I3的值分别为:

设四位代码为D3D2D1D0(代码可为0或l)则V0=-R f xBxV ref/R(B为二进制数)V0正比于数字B,从而实现了数模转换。

二：DAC0832芯片介绍

DAC0832的管脚图如图2所示,因为实验中用到运放υA741芯片,也一并附上管脚图。表l为DAC0832功能表,表2为运算放大器,υA741功能表,如下所示:

三：DAC0832的性能参数

D/A转换器的主要特性指标[2]包括以下几方面：

●分辨率：指最小输出电压(对应的输入数字量只有最低有效位为“1”)与最大输出电压(对

应的输入数字量所有有效位全为“1”)之比。如N位D/A转换器，其分辨率为1/(2^N-1)。

在实际使用中，表示分辨率大小的方法也用输入数字量的位数来表示。

●线性度：用非线性误差的大小表示D/A转换的线性度。并且把理想的输入输出特性的偏

差与满刻度输出之比的百分数定义为非线性误差。

●转换精度：D/A转换器的转换精度与D/A转换器的集成芯片的结构和接口电路配置有关。

如果不考虑其他D/A转换误差时，D/A的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，首先要保证选择有足够分辨率的D/A转换器。同时D/A转换精度还与外接电路的配置有关，当外部电路器件或电源误差较大时，会造成较大的D/A转换误差，当这些误差超过一定程度时，D/A转换就产生错误。

在D/A转换过程中，影响转换精度的主要因素有失调误差、增益误差、非线性误差和微分非线性误差。

四：DAC0832的功能测试

测试原理如图3所示：

1、DAC0832的八位数模转换

在进行DAC0832功能测试前应先将运放uA741进行调零.再按照DAC0832功能测试原理图,把运放和数据开关与DAC0832相连,按表3的输人数字量进行数模转换测试。先在输人量为FFH时,调整图3中的Rx,使模拟输出为-4.98V,然后从80H至00H的不同数字量取值,测试出相对应的模拟电流位和模拟电压值、并与理论值相比较,其误差应愈小愈好。

测试结果如表3所示:

由测试的数据可知，其转换的模拟电压值与理论值非常接近，精度很高。

2、DAC0832的低四位数模转换

若将DAC0832的D7-D4短接连地,把D0-D3接至数据开关上,则成为低四位数字输人。当把D3~D0置为0000B时,调节运放使其输出V0=0,然后改变数据开关使其从0000B依次变

化至111B,把每种转换后的模拟电流和电压值记入表4中

五：DAC0832数模转换器的应用

DAC0832具有非常广泛的应用，例如测量电机的转速、制作波形发生器[3]、控制LED 灯的亮度[4]、实现32位精度的数模转换[5]等。这里我们以测量转速为例介绍其应用。用JK触发器组成四位二进制加法计数器替代图3中的数据开关,将计数器的Q3~Q0端接到DAC0832数模转换器的数字输入端D3~D0,其线路如图4所示.

按动计数器的复位脉冲（Rd)端清零后,依次按动单次脉冲使其从0000至1111之间变化,测量的数据应与表4相同, 若将单次脉冲端接至产生连续脉冲的频率发生器端(频率发生器可由石英振荡器或555组成的多谐振荡器组成),则相应的频率值对应一定的模拟电压输出,根据f与v之间的关系可间接地测量电机的转速,若模拟电压值太小可加人两级运算放大器进行放大.在变频调速系统中加人此环节可直观地测量出其变频的范围及某一点的频率值.

参考文献：

[1] 程绍英. 集成数模转换器ADC0832的测试及应用. 《集成电路应用》1997年第5期

[2]/link?url=WM3VO-yyGkDMsqAoFDQLQ56V4fmouLHj2EwV0fN4LVv

Erpv-Py9wko_nfssAAKb2

[3] 王春会,吴迪. 基于ADC0832的波形发生器. 辽宁师专学报2011年第3期

[4] 李永. 基于ADC0832的LED亮度控制系统的设计. 华北科技学院学报2009年1月

[5] 宋复成.用DAC0832 芯片实现32位D/A 的高分辨率. 微计算机信息2007年第23 卷第7-2期