第四章_集成变换器及其应用1.pptVIP

Figure 1 shows the basic connections required for 0 to 10V input and 4 to 20mA output. Other input voltage and output 　current ranges require changes in connections of pins 3, 4, 5,9 and 10 as shown in the table of Figure 1(P113表4-2-1). The complete transfer function of the XTR110 is: 　　 . 为保证精度，避免源内阻的影响，输入经缓冲器A1进入XTR110的Ui1端，Ui2接地=0，接地的缓冲调零器A2使UR=0，这样当Ui1=0时IO=0。 因A3的U-= U+=0，故IR3=(VF-0)/20K=10V/20K=0.5mA， 　则UR4=0.5mA*2K=1V。据虚短，UR2=UR4=1V，IR2=1V/5Ω=0.2A，于是A4、R2构成0.2A的恒流源，电流方向向下，可将由XTR110组成的0～400mA电流源下拉200mA。 Iout=IO-IR2=0-0.2A=-200mA； 当Ui1＝10V时Iout=IO-IR2=0.4A-0.2A=200mA 为保证精度，R1、R2应选0.5W低温度系数金属膜电阻，VT1~VT3可选功率较大的MOS管。 1. 引脚及其功能 1脚：V+ ，为正电源端。 2脚、3脚：NC，为空脚。 4脚：IOUT，为内部积分输出端，一般与5脚之间接入积分电容。 5脚：CINT,为积分负输入端，接积分电容。 6脚、7脚：IN+、Ui ，为积分同相输入与模拟电压输入端。 8脚：V?，为负电源端。 9脚：Cos ，输出单稳电容端。 10脚：CLK，同步时钟输入端。 三、模拟输入输出系统 一、D/A变换器的基本构成 模拟开关 电阻网络 运算放大器 二、基本变换原理 运放的放大倍数足够大时，输出电压VO与输入电压Vin的关系为： 若输入端有n个支路, 则输出电压VO与输入电压Vi的关系为： 令每个支路的输入电阻为2iRf , 并令Vin为一基准电压Vref，则有 如果每个支路由一个开关Si控制，Si=1表示Si合上，Si=0表示Si断开，则上式变换为 权电阻网络 如果用8位二进制代码来控制图中的S1～S8(Di=1时Si闭合；Di=0时Si断开)，则不同的二进制代码就对应不同输出电压VO； 当代码在0～FFH之间变化时，VO相应地在0～-(255/256)Vref之间变化； 为控制电阻网络各支路电阻值的精度，实际的D/A转换器采用R-2R梯形电阻网络，它只用两种阻值的电阻(R和2R)。 R-2R 网络型D/A转换器 主要技术指标 1、分辨率（Resolution） 输入的二进制数每±1个最低有效位 (LSB)使输出变化的程度。 分辨率的表示有两种： ? 最小输出电压与最大输出电压之比 ? 用输入端待进行转换的二进制数的位数来表示， 位数越多，分辨率越高。 分辨率的表示式为： 分辨率=Vref/2位数或 分辨率=（V+ref+V-ref)/2位数 若Vref=5V，8位的D/A转换器分辨率为5/256=20mV。 分辨率举例 一个满量程为5V的10位D/A变换器，±1 LSB的变化将使输出变化 5/210 = 5/1024 = 0.00488V = 4.88mV （LSB-Least Significant Bit） 2、转换精度（误差） 实际输出值与理论值之间的最大偏差 可用最小量化阶⊿来度量： ⊿=±1/2 LSB 也可用满量程的百分比来度量： 如0.05% FSR (FSR-Full Scale Range) 3、转换时间 从开始转换到与满量程值相差±1/2 LSB所对应的模拟量所需要的时间 DAC（数字模拟变换集成电路）是系统或设备中的一个功能 器件，当将它接入系统时，不同的应用场合对其输入输出有不 同的要求， DAC的输入输出特性一般考虑以下几方面： （1）输入缓冲能力：DAC的输入缓冲能力是非常重要的，具有 缓冲能力（数据寄存器）的DAC芯片可直接与CPU或系统总线相 连，否则必须添加锁存器。 （2）输入码制：DAC输入有二进制和BCD码两种，对于单极性DAC可接收二进制和BCD码；双极性DAC接收偏移二进制或补码。