吕国泰《电子技术》触发器和时序逻辑电路剖析.ppt

第四节 数/模和模/数转换器 电子模拟开关 T形电阻网络 4位二进制数 各位开关分别受相应输入数码状态的控制 0 1 0 1 I 2R 2R 2R 2R 2R R R R S0 S1 S2 S3 0 0 0 0 1 1 1 1 Q3 Q2 Q1 Q0 数码寄存器 D3 D2 D1 D0 D C B A I3 I0 UR UO ∞ + _ + RF Q=0时开关接0(地) Q=1时开关接UR 第四节 数/模和模/数转换器 2.工作原理 　电阻网络的主要特点：不论数字量Dk为1或0，每节电路的输入电阻都为R，所以D、C、B、A各节点的电位逐节减半，每节2R支路中的电流也逐位减半。每经过一级节点，支路的电流衰减I/2。 　当Dk 为1时，此电流引入运算放大器的反向输入端； 　 当Dk为0时，此电流直接入地，对运放输出电压UO无影响。 第四节 数/模和模/数转换器 电子模拟开关 基准电压源 T形电阻网络 I 2R 2R 2R 2R 2R R R R S0 S1 S2 S3 0 0 0 0 1 1 1 1 D C B A I3 I2 I1 I0 UR UO ∞ + _ + RF UR UR/2 UR/4 UR/8 每节电路的输入电阻都为R 电路中D、C、B、A各节点的电位逐节减半 Q3 Q2 Q1 Q0 数码寄存器 D3 D2 D1 D0 R R R R 第四节 数/模和模/数转换器 每经过一级节点，支路的电流衰减IR/2。 电阻网络流出总电流为： 运放输出模拟电压可表示为： 模拟输出量： 第四节 数/模和模/数转换器 　由此推广到一般情况，若有n位二进制Dn-1Dn-2Dn-3…D2D1D0,其相应的十进制数是 N＝2n-1·Dn-1+2n-2·Dn-2+…21·D1+20·D0 4位二进制按“权”的展开式 相应的十进制数 　根据反相比例加法运算电路输出电压与各输入电压的关系式。 或： K 第四节 数/模和模/数转换器 　如果将其输入到n位数/模变换器中，相应的输出模拟电压为： 　可见，输入的数字量被转换成模拟量，模拟电压与输入二进制的大小成正比。实现了从数字量到模拟电压的转换。 已制成了各种数/模集成电路芯片供选用。 　按输入的二进制数的位数分有8位、10位、12位、16位等。 例如:对4位数-模变换器,当D3D2D1D0=1001时, 第四节 数/模和模/数转换器 （三）DAC0832数-模变换器 D7 D D Q Q 输入 寄存器 D D Q Q 数据 寄存器 D/A 转换器 DAC0832 13 7 D0 19 ILE CS 1 2 WR1 WR2 18 17 XFER 10 VCC AGND 3 12 11 9 8 DGND 　一种带有双缓冲的、分辨率为8位的数/模变换器,功耗200mW。 8位数/模变换器 两个8位寄存器 第四节 数/模和模/数转换器 1.两种工作方式 （1）单极缓冲：输入寄存器处于受控状态，数据寄存器处于直通状态，输入的数据先送到输入寄存器，并立即送入数-模变换器完成数模转换。一般用于一路的数模变换器。　 （2）双级缓冲：两级寄存器均处于受控状态，数字量的输入锁存和数模转换分两步完成，一般用于多路数模的同步转换。 因此，DAC0832可同时保存两组数据，一组是即将转换的数据，在数模转换器中，另一组是下一组数据，在输入寄存器中。 第四节 数/模和模/数转换器 2.管脚功能简介 D1 1 CS 2 3 4 5 6 7 VREF 8 9 11 10 12 13 14 15 16 VCC ILE WR2 XFER D4 D5 D6 D7 17 18 20 19 DGND Rf Iout1 Iout2 DAC0832 D2 D3 D0 AGND WR1 DAC0832的管脚引线图 Iout1、Iout2:电流输出端 D7～D0：数据输入端 Rf：反馈电阻 VREF：参考电压输入 VCC：电源电压 AGND：模拟地 DGND：数字地 CS：片选信号 ILE：输入寄存器选通信号 WR1：写信号1 XFER：传输控制信号 WR2：写信号2 第四节 数/模和模/数转换器 3.应用电路 配接单片微型计算机8031的单缓冲方式接口电路 D7 ILE VCC VREF D0 WR1 WR2 CS XFER DAC0832 Iout1 Iout2 DGND AGND Rf ＋5V uO P07 P00 WR P27 8031 ∞ + _ + A 地址选择线 写信号端 接高电平 　当地址线选通后，只要发出WR信号（WR＝0），就