《数模转换器DA》PPT课件

微机闭环控制系统,第8章模拟接口,8.1模拟接口概述8.2数/模转换器DAC0832及其接口8.3模/数转换器ADC0809及其接口,一、模拟量,1、定义：自然界中在时间和数值上都连续变化的物理量，称为模拟量。如：连续变化的温度、速度、流量、压力、时间、电压、电流等等。,连续变化：只要量具精度足够，其测量值是无穷小数。如测量时间。,2、分类：电学模拟量：电压、电流非电学模拟量：电压、电流之外的温度等等,8.1模拟接口概述,3、模拟量转换,二、模拟接口,1、定义:实现模拟量与数字量之间相互转换的部件。,2、分类：A/D转换器:将模拟电压(电流)数字化的器件。D/A转换器:将数字电压(电流)模拟化的器件。,3、实际的微机控制系统,量程放大器把微弱的传感器信号(通常为毫伏或微伏级)放大到A/D转换器所需的量程范围。低通滤波器用来降低噪声,滤去不必要的干扰,以增加信噪比。多路开关可以使多个模拟信号共用一个A/D转换器。,三、采样-保持电路,（1）采样跟踪：在采样脉冲期间应尽可能快地接受输入信号，使输出和输入信号相一致。,（2）保持：把采样结束瞬间的输入信号保持下来，使输出和保持的信号一致。,1、作用:在时间连续变化的输入模拟量,转换成时间上离散、且与输入信号完全一致的输出信号，以便给A/D转换器转换。,2、电路,四、A/D转换采样后数值上的模拟信号，成为数值上的数字信号的过程称为量化。A/D转换就是对采样后的信号，数值上量化的过程。,D/A转换把数字量转换成模拟量的过程。,一、基本原理二、技术指标三、DAC0832转换器四、DAC0832应用例,8.2数/模转换器DAC0832及其接口,2、转换原理：用输入数字量的各位，通过电子开关去控制T型网络相应位的开与关，经运算放大器实现输入数字量各位的按权相加，输出与输入数字量相应的模拟电压。,一、D/A转换原理,1、D/A转换原理框图,二-十进制转换的启发1011B=123+022+121+120按权相加,3、按权相加的实现,设法使A0,A1An-2,An-1各电压值为:,其电流值依次为：,经运算放大器实现上述与输入数字量相应的电流值相加，便可输出一个与输入数字量相应的模拟电压V0。,依次代表输入数字量的A0,A1An-2,An-1各位数值。,二、数模转换器的主要技术指标,1、分辨率：指D/A转换器能够转换的二进制数的位数；,2、转换时间：指数字量从输入到完成转换、输出达到最终值并稳定为止所需的时间；,3、精度：指D/A转换器实际输出电压与理论值之间的误差；,4、动态范围：D/A转换器输出的最大和最小模拟电压范围。,1、内部结构,8位D/A转换器实际上是一个T型电阻网络,在运算放大器配合下完成D/A转换。,三、DAC0832转换器,2、引脚图,D7D08位数据输入；,IOUT1,IOUT2模拟电流输出端;,VREF基准电压输入(-10+10V);,Rfb反馈电阻引出端；,XFER通道控制信号;,AGND模拟地；DGNDm数字地。,采用了二次缓冲输入数据方式:输入寄存器及DAC寄存器。可以在输出的同时采集下一个数字量，以提高转换速度。可用于需要同时输出多个参数的模拟量系统。,3、DAC0832的工作方式,双缓冲器方式：如前所述，输入数据寄存器用于数据采集，DAC寄存器用于D/A转换的数据锁存。特点：转换速度快，但控制电路复杂。,多片多路方式：各路数据分别锁入各自的输入数据寄存器中，然后在所有XFER和WR2端同时加一个负脉冲，在该负脉冲的后沿，各路数据同时被锁入各自的DAC寄存器中，从而实现多片同时转换输出。,4、DAC0832的输出连接方式,单极性输出：输出的电压极性是单一的。,双极性输出：输出的电压极性有正有负。当U1=05V时，Uout=-5V5V,注意：AGND与DGNDAGND模拟地，接于模拟系统的地线，如运放等；DGND数字地，接于数字系统的地线，如CPU、寄存器等。模拟和数字芯片分别供电，模拟地和数字地分开，整个系统中只有一个共地点。避免串扰！,四、DAC0832应用例,1、DAC0832和CPU的连接P270,数据线：D0D7,由于XFER和WR2接地,片内DAC寄存器为数据直接通道；,由于ILE接+5V,当地址选通后，IOW信号可直接控制转换;,地址选通：0011111000B0F8H,2、锯齿波产生系统,滤波电容,产生锯齿波程序