《电工电子技术与技能》第4版 教案 第15章 数-模和模-数转换器.docx
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1、A.话j8引入冬裸在现代化的车间,计算机控制技术无处不在.因此也有很多需要将计号机的指令传达给执行机构来完成相应的控制场合.而这些执行机构通常是一些由模拟境控制的阀门、开关等,那么如何将计算机的指令及数字状转化为用于控制的模拟量呢?我们可以用数-模转换落(DAC)来实现,B.SrftW15.1.1DAC的基本概念锻转换希性1.DAC的基本概念悭将数字疑转换成模拟砥的器件就是数-模转换器。如果把数字做用字母D来表示,模拟盘用字母R来表示,用字母C来表示转换器时,数-模转换器就可以荷称DAC.构成数字代码的每一位都仃定的“权8”,因此,为了将数字量转换成模拟量,就必能每一位代玛按其“权重”转换成相
2、应的模拟Ift.然后再将代表各位的模拟出相加.即可得到与该数字H成正比的模拟仪,这就是构成DAC的基本思想.2. DAC的基本组成和分类DAC通常是由参考电压、洋码电路和电子开关三个范本郃分组成。按解码网络结构的不同,DAC可分为T形电阻网络、倒T形电讯网络、权电阻网络等.按模拟电子开关电路的不同.DAC又可分为QIOS开关型和双极型开关型.3. DAC的功能DAC通常由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码电阻网络、求和放大电路及基准电压几部分殂成,如图15-1所示.4. DAC的主要技术指标分辨率;指转换器理论上可以达到的精度,转换误差,DAC实际能达到的转换精度.线性度:理想的D/A找换潺.
3、谕出电JK与帖入数字之间有严格的线性关系,当给入数字信号作等最增加时,其输出的模拟电压也作等量增加.隹立时间:在怆入变化后,输出依稳定到距最终怆出奴所街时间,称为建立时间,建立时间反应了DAC电路转换的速度,15.1.2MC工作原理1 .权电阻网络D/R转换器4位权电阻网络D转换潜电路结构如图16-2所示.VREF是始准电源,存在于数字寄存器的数码作为输入数字吊D3D2DID0分别控制4个模拟电子开关S3、S2、SkS0.例如,当D3三0时,电子开关S3投掷向右边,使电阻接地:D3=l时,电子开关S3投掷向左边,使R与VREF接通。1个电阻称为权电阻。权电阻的限值大小与该位的权值成反比,如D2
4、位的权债是Dl的两倍,而所应的权电阻值却是Dl的1/2,2 .R-2R倒T形电阻网络D/A转换器4位R-2R倒T形电阻网络D/A转换港电路结构如图16-3所示。V,是基准电源,输入数字量MjM)分别控制4个模拟电f开关S,、Sj.Si,S0.由图16-3可见T形电阻网络中电阻类型少,只有R和2R两种.电路构成比较方便,从而克服/权电阻阻值多且阻值差别大的映点.由电路结构可行,D、C、B、A四点电位逐位战半.16.1.3集成数/模转换器DC0832DAco832引脚图如图15-4所示,它是一个8位的A/D转换器,即在对其怆入8位数字依后,通过外接的运算放大器,可以获得相应的模拟电压值。DAcO8
5、32的分辨率为8位,转换时间为Ius,酒盘程误差为,参考电压为+1QVTOY,供电电源为+5VT5Y,龙轮电平输入与TT1.兼容。DAC0832内部结构图如图155所示.DAC0832各引脚的功能过义如KD;-D,.:8位数据输入掂.In:模拟电流输出端1.当DAC寄存器中数据全为1时,输出电流最大:当DAC寄存者中数1全为。时,输出电流为0.U11:模拟电流输出端21皿+Ie常数R”:反馈电阻引入蜡DAcO832内部已羟有反馈电阻,所以R”推可以直接接到外部运算放大器的输出端,这样相当于将一个反馈电阻接在运算放火器的输出端和输入潴之间V.:参考电乐输入端.此端可接一个正电压.也可接一个负电J
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