电子系统设计-第3章模数-数模转换器

1、电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙#第3章模数/数模转换器3.1概述电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙#模数转换指将模拟量转换为数字量，使输出的数字量与输入的 模拟量成正比。实现模数转换的电路称模数转换器（Analog - Digital Converter,简称A/D转换器或ADC）。数模转换指将数字量转换为模拟量（电压或电流），使输出的模 拟量与输入的数字量成正比。实现数模转换的电路称数模转换器(Digital -Analog Converter,简称D/A转换器或DAC) o为什么要进行模数和 数模转换？ADCADC I数字控制系统方框图非电模拟量电压

2、模拟量执行单元3.2模数转换器（ADC）、ADC的基本原理、模数转换嗨（又称A/D转换器或ADC）是一种将连续的模 拟量转换成离散的数字量的一种电路或器件。模拟信号转换成数字信号一般需要经过釆样（满足釆样定理）、保持、量©化和编码四个步骤。ADC的工作原理1采样保持釆样是在时间上连续变化的模拟信号中选出可供转换成数字量的有限个点。根据釆样定理，只要釆样频率大于二倍的模 拟信号频谱中的最高频率，就不会丢失模拟信号所携带的信息 O这样就把一个在时间上连续变化的模拟量变成了在时间上离散的电信号。由于每次把采样电压值转换成相应的数字量都需 要一定的时间，因此在每次釆样后必须将所采得的电压保持

3、一 段时间。完成这种功能的便是釆样-保持电路。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙6电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙#采样保持原理(b)波形图电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙#1采样保持C1F4工作原理：电路中S是采样 开关，受控于釆样脉冲；C是保 持电容。当采样脉冲到来时， 模拟开关S闭合，模拟信号经S 向C充电，C上的电压跟随输入 信号变化。当釆样脉冲消失时 ,模拟开关S断开，c上的电压 会保持一段时间。电子系统设计 四川理工学院自云(a)収样电路示意图(b)输入模拟(c)取样脉冲(d)取样倍号(e)取样保持模拟电压o/V量化值舍去小

4、数法8765432107A=7 V6A=6 V5A=5 V4A=4 V323 V2A=2 V1A=1 V0A=0V二进制数 输出 -111 110-101 10001 1 010f 001 000摸拟电压卯VUi舍五入法453.5 = 1V-77A=7 V626 V5A=5 V5A=5 V4A=4 V323 V二进制数输出110101100020 V2A=2 V010 001000最大量化误差二+A = 1V最大量化误差55 V2量化和编码量化：将取样电压转化为最小单位的整数倍的过程。最小单位也叫量化单位，用表示，显然A=1LSB。编码：把量化结果用代码（通常是二进制）表示。两种均匀量化编码方

5、式:、ADC的主要性能指标1、分辨率（量化水平）指ADC对输入模拟信号的分辨能力。一般常用输出数字量 的位数N来表示分辨率。若ADC输入电压范围（一V+V）,输出数字量位数为N, 则分辨率dV= （V+V）/2N,代表ADC的最小电压值。2、转换速率指完成一次从模拟到数字转换所需要时间的倒数。采样速率：指两次转换的时间间隔。为了保证转换的正确 完成，采样速率必须小于或等于转换速率。3、量化误差量化时产生的误差。由ADC的有限分辨率而引起的误差， 即有限分辨率的ADC的阶梯状转换特性曲线与无限分辨率ADC的 转换特性曲线之间的最大偏差。通常为1LSB或l/2LSBo电子系统设计四川理工学院自动化

6、与电子信息学院 徐金龙8:、ADC的主要性能指标4、失调误差指ADC传输特性曲线上理想偏置点和实际偏置点之间的模 拟电压差值。5、增益误差=1把失调误差校正到零之后，传输特性曲线上理想增益点 和实际增益点之间的模拟电压差值。6、非线性误差包括微分非线性（DNL）和积分非线性（INL） oDNL：两个相邻代码之间变化1LSB （满刻度1/8）时测量值和 理想值的偏差。INL:描述了与理想ADC的线性传输曲线的偏离，他是对传输函 数直线度的测量，且大于微分非线性。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙:、ADC的主要性能指标7、信噪比（SNR）指信号幅度的均方根与其他频谱成分（不计直

7、流和谐波 成分）的均方根值之比，即信号功率与噪声功率和之比，单位 dBo8、总谐波失真（THD）信号幅度的均方根与其谐波的均方根之比。9、孔径（延迟）时间指对ADC发出釆样命令的釆样时钟边沿（上升沿或下降沿） 与实际开始采样的那个时刻之间的时间间隔。三、ADC常用的结构分类（按功能）:直接型和间接型两大类。直接ADC：将输入模拟电压直接转换为输出的数字量的转换 方式。间接ADC：先将输入模拟电压转换成与之正比的中间变量（如时间宽度、频率等），然后再将中间变量转换成与之成正比的数字信号。ADC的常用结构类型1、直接转换式ADC又称为闪烁转换器或者全并行转换器o电子系统设计四川理工学院自动化与电子

8、信息学院 徐金龙10电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙11ADC3位全并行ADC的原理框图及工作原理由电阻分压器、电压比较 器、寄存器及编码器组成。图中的8个电阻将参考电压 &F分成8个等级，其中7个等级 的电压分别作为7个比较器C1 C7的参考电压，其数值分别 为 fREF/15、3/EF/15、 13PREF/15。输入电压为ri,它 的大小决定各比较器的输出状 态，如当OWyivgEF/15时，C7 C1的输出状态都为0；当 3 HREF/15W H<5 fREF/15 时， 较器C6和C7的输出C°6=Co7二1, 余各比较器的状态均为0 Of

9、lTs Vkkf1115fl315K/2 Do(LSH)D2(MSR)电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙121、直接转换式ADC根据各比较器的参考电压值，可以确定输入模拟电压值与各比较 器输出状态的关系。比较器的输出状态由D触发器存储，经优先编码 器编码，得到数字量输出。优先编码器优先级别最高是77,最低的 是门。设讨变化范围是0VREF,输出3位数字量为D2DLD0,3位并行 比较型A/D转换器的输入、输出关系如下表所示。模拟输入 vi比较器输出状态CO1 CO2 CO3 CO4 CO5 CO6 CO7数字输出D2D1D0PREF/150000000000gEF/15W&q

10、uot;3FREF/1500000010013 fREFW Vi<5 fREF/1500000110105 FREFW Vi<l VREF0000111Oil7PREF/15WKK9JREF/1500011111009 fREF/15W Vi<U fREF/15001111110111PREF/15W KK13PREF/15011111111013PREFWKK /EF1111111111(1) 转换速度最快。由于转换是并行的，其转换时间只受比较器 、触发器和编码电路延迟时间的限制。(2) 结构最简单。基本结构单元是一个1位转换器，即比较器。(3) 分辨率不高。随着分辨率的提

11、高，元件数目要按几何级数增加。一个位转换器，所用比较器的个数为2-1，如8位的并行A/D转换器就需要28-1=255个比较器。由于位数愈多，电路愈复 杂，因此制成分辨率较高的集成并行A/D转换器是比较困难的。(4) 精度取决于分压网络和比较电路。(5)动态范围取决于Vref。单片集成并行比较型A/D转换器的产品很多，如AD公司的AD9012 (TTL工艺，8位)、AD9002(ECL工艺，8位)、AD9020(TTL 工艺，10位)等。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙155位 井行 比较 A/D 转换 器改进方法为了解决提高分辨率和增加元件数的矛盾，可以采取分级并行转换的方

12、法。10位分级并行A/D转换原理如下图所示。图中输入模拟信号叽 经取样-保持电路后分两路，一路先经第一级5位并行A/D转换进行粗转换得到输出数字量的高5位，另一路送至减发器，与高5位D/A转换得到的模拟电压相减。由于相减所得到的差值电压小于为 保证第二级A/D转换器的转换精度，将差值放大旷二32倍，送第二级5位并行 比较A/D转换器，得到低5位输出。这种方法虽然在速度上作了牺牲，却使元 件数大为减少，在需要兼顾分辨率和速度的情况下常被采用。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙17电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙18分级式ADC电子系统设计四川理工学院自动化与

13、电子信息学院 徐金龙#电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙192、流水线ADC结构流水线结构由分级式ADC演化而来，由加级并行ADC构成，每级包含采样保持、子ADC、子DAC 、减法器、余量放大器等,从高位到低位依次算出数字转换码。第i级输出nJTitsRSD Correction & Time AlignmentN位敌字输出'临©bit数据。所有输出经过 数字电路处理最后完成模数转换。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙20电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙21工作原理电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐

14、金龙#电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙#图为12位流水线ADC的结构图 输入Vin首先被采样/保持（ S&H）电路所釆样，同时第一级 的闪速ADC把它量化为3位，此3 位输出送给一3位的DAC （具 有12位精度），输入信号减去此 D AC的输出，放大4倍送给下一 级（第二级），继续重复上述过程，每级提供3位,直到最后一级4位闪速ADC。对应某一次釆样，由 于每级在不同的时间得到变换结果，因此在进行数字误差校正前用移位寄存器对各级的结果先按时间对准。注意只要某一级完成了某一釆样的变换，得到结果并把差值送给下一级,它就可以处理下一个釆样。因此流水线操作提高了处理能力。

15、特点A速度快。由于每级都有采样保持电路，各级可以同时工作 ,大大提高了转换速度。采用RSD(Redundant Signed Digit) 、平均技术、校准技术等可以获得较高的精度，目前流水线 ADC速度最快达200MS/S以上，精度最高达15bit。A面积小。比较器数目为m(2N/m)量级，以一个9级每级1.5bit 的lObitADC为例，仅需要19个比较器。A较小的功耗，由于噪声逐级衰减，所以各级流水线的功耗 可以逐级减小，低功耗流水线ADC的功耗已达到20mw以下3、逐次逼近式（SAR） ADC尽管实现SAR-ADC的方式千差万别，但其基本结构非常简单（见下图）o模拟输入电压（Vin）

16、由釆样/保持电路保持。为实现二进制搜索算法，N位寄存器首先设置在中间刻度（即：10000, MSB设置为1）。这样，DAC输出电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙23电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙#(Vdac)被设为 Vref/2,Vref是提供给ADC的基准电压。然后,比较判断V】n是小于还是大于Vdac。如果f大于Vdac，则比较器输岀逻辑高电平或1，N位寄存器的MSB保持为1。相反，如果V】n小于Vdac，则比较器输 出逻辑低电平，N位寄存器的MSB清0。随后，SAR控制逻辑移至下一位，并将该位设置为高电平，进行下一次比较o这个过程一直持续到LSB。

17、上述操作结束后，也就完成 了转换，N位转换结果储存在寄存器内。ANALOG IN电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙24电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙253、逐次逼近式（SAR） ADC电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙#3、逐次逼近式（SAR） ADCVDACVREF awREF -V2VREF1/4VREF BIT 3 = 0 ' BIT2 = 1 (MSB)；BIT1=0' &T0=1 ':(LSB):Vin4T1W1E左图给出了一个4位转换示例，y轴（和图 中的粗线）表示DAC的输出电压。本例中，

18、第一次比较表明Vin < Vdac。所以，位3置 为0。然后DAC被置为0100,并执行第二次 比较。由于Vin > VDAC,位2保持为1。DAC 置为0110,执行第三次比较。根据比较结 果，位1置0, DAC又设置为0101,执行最 后一次比较。最后，由于Vin > Vdac，位0 确定为1。最后输出结果OlOlo电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙27逐次比较型ADC完成一次转换所需要的时间与其位数和时钟脉冲频率有 关，位数越少，时钟频率越高，转换所需的时间越短。对于4位ADC需要四个 比较周期。通常，N位SAR-ADC需要N个比较周期，在前一位转换完

19、成之前不 得进入下一次转换。逐次逼近ADC的特点：结构简单，面积小，功耗低，精度高（最高达到18bit） o但是由于算法原因，需要N个时钟周期才能完成转换，速度较慢。4、积分式ADC (间接型)积分型ADC有两个主要部分组成：测量部分：将模拟信号转换 为时间间隔或脉冲串信号。QClock计数器计数停止S2计数器或滤波器部分：将定 量结果用数字表示岀来。电容C上图为双斜积分ADC的结构原理图。首先S2导通， 放电，然后S2断开，S1接信号的负值VIN,开始积分经过 TlJNTclk后，S1接参考电压Vref，同时计数器开始计数，经 过T2时间，Vx变为0,比较器输出计数停止，此时的计数器值 就是

20、V【N对应的数字码。SPDout=(T2/Tl)2No4、积分式ADC (间接型)运放Al、R、C用来组成积分器，运放A2作为比 较器。电路先对未知的模拟输入电压Vin进行固定时间T1的积分，然后转为对 标准电压Vref进行反向积， 直到积分输出返回起始值，反向积分时间为T2。如图所示，输入电压Vin越大，则反向积分时间越长。整个釆样期间，积分电容C上的充电电荷等于放电电荷，因而有Vin*Tl/RC= Vref*T2/RC即T2=Tl*(Vin/ Vref)o 由于Vref及T1 均为常数，因而反向积分时间T2与输入模拟电压Vin成正比， 此期间计数器计数值与信号电压的大小成正比，此计数值就是

21、 Vin所对应的数字量。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙314、积分式ADC由于双斜积分利用两个时间的比值，所以能消除大部分 线性误差的影响。特点：结构简单，精度较高，但是速度很慢。因此不适于高速应用场合。单片集成双积分式A/D转换器有ADC-EK8B（8位，二进制码）、电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙324、积分式ADC电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙#4、积分式ADCADC-EK10B（10位，二进制码）等。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙33电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙345、过釆样或

22、AADC （增量编码）电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙#电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙#是白噪声，噪声功率在模拟调制器小，釆用sigma-delta技术对噪声整形，将噪普通ADC的量化噪声频域上平均分布，且总 量一定，采用过釆样技 术将噪声的功率密度减声搬到高频，用数字滤波器滤掉高频噪声，获得很小的量化噪声, 从而提高精度。特点：结构简单，采用简单的lbit DAC可以避免多bit DAC的非线性。精度高，最高已达到24bit；模拟电路的比例小，对模拟电路 的要求降低，对电容等匹配误差敏感度减小;应用：音频、图像处理、ADSL通讯等领域。四、ADC选择

23、原则 确定A/D转换的位数。 确定转换器的转换速率。 确定是否要加采样保持器。 注意工作电压和基准电压。 考虑成本，而且尽量选择流行器件五、集成ADC (ADC0808/ADC0809)逐次比较型。CMOS工艺制造。单电源供电。不需外部进行零点和满度调整。可锁存三态输出，输出与TTL兼容。 易与各种微控制器接口。具有锁存控制的8路模拟开关。分辨率：8位。功耗：15 mWo转换时间（兀店=500 kHz） : 128遊。 转换精度：ADC0808, 土 0.2%； ADC0809, 土0.4%。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙39电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院

24、徐金龙40ADC0808/ADC0809芯片功能框图8路模拟输入一3位地址一与译码 地址锁存256R电阻网络Vcc GND REF(+)REF(-)输出允许启动 时钟 ADC0808/AD0809地址锁存允许一18位输出8路模拟开关控制与时序:转换结束 -(中断)SAR比较器锁存缓冲器三态输出树状开关电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙41ADC0808/ADC0809与微控制器8031查询方式的接口电路电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙3.3数模转换器（DAC）、DAC的基本原理DAC用来将数字量转换成模拟量，其基本要求是输出应该与输入数字量成正比。D n_

25、n位、1殳一2 a:DAC制数输入比T模拟电 压输出DAC的输入输出关系框图 输入数字量D = (DnA Dn.2 Di。)2=2" + Dn.2 2"-2 + . + D 2】+ Do 2° 输出模拟电压uo=DA = (0“ 2" + % 2" + + D1 21 + Do 2° )A一、DAC的基本原理输出模拟电压uo=DA = (% 2" + Dn 2 2处2 + + 0 2i + D. 2° )是DAC能输出的最小电压 值，称为DAC的单位量化电压， 它等于D最低有效位(LSB)即2°=1、 其

26、余各位均为0时的模拟输出电压 (用"lsb表示)，如"00000001”， 是信息所能分辨的最小量。MSB：最高有效位，最高位的权 值,即2=128,如 “10000000”l=J4位DAC的转换特性FSR：最大数字量所对应的值，如 “11111111”，也叫满度值。二、DAC的主要性能指标l=J1、转换精度(1)分辨率分辨率是指DAC输出模拟电压可能被分离的等级数。表示 DAC对模拟量的分辨能力，它是最低有效位(LSB)所对应 模拟量的值。DAC输入数字量位数越多，分辨率越高。所以 ,在实际应用中，常用数字量的位数N表示DAC的分辨率。如 常见的8位、12位、16位等，一

27、般认为大于12位的为高分辨率 转换器。分辨率也可以用DAC的最小输出电压与最大输出电压的比 值来表示。10位D/A转换器的分辨率为：2 = 1023001二、DAC的主要性能指标(2)转换误差指输出模拟电压的实际值与理想值的最大偏差。通常有两种 表示方法，即绝对误差和相对误差。绝对误差：用最低有效位的分数形式表示，如土(1/2)LSBO 相对误差：用最大误差与满量程电压VFS的百分数表示。例如 相对误差为±0.1%,则表示最大误差：VE=±0.1%VFS,如 果VFS=10V, VE二土 10mVo转换误差主要由三种误差构成： 非线性误差(非线性度)理想DAC的转换特性应是

28、线性的，实际转换中，在满刻度范 围内偏离理想，转换特性的最大值称为线性误差。通常较好的 DAC的线性误差不大于1/2LSB。二、DAC的主要性能指标漂移误差（失调误差）在整个范围内出现的大小和符号都固定不变的误差。（也叫系统误差） 产生原因：由运放的零点漂移造成。消除方法：在整个温度范围内校准。输出/（模拟fit）理想宜线增益误差 指DAC的实际转换特性曲线和理想直线的最大偏愛f级】吠2、转换速度（1）建立时间ts从输入数字信号起，到输出电压或电流到达稳定值 时所需要的时间，称为建立时间。（2）转换速率（SR）指完成一次从数字信号转换到模拟信号所需时 间的倒数。常用单位是KSPS和MSPS,表

29、示每秒钟釆样千/百万次。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙33三、常见的电路结构1权电阻网络DAC电路2/?s23L &4位权电阻网络D/A转换电路主要由权电阻网络D/A转换电路、求和运算放大器和模拟电子开关三部分构成，其中权电阻网络D/A转换电路是核心，求和运算放大器构成一个电流、电压转换器，将流过各权电阻的 电流相加，并转换成与输入数字量成正比的模拟电压输出。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙341权电阻网络DAC电路4位权电阻网络D/A转换电路二进制权电阻网络的电阻值是按4位二进制数的位权大小 取值的，最低位电阻值最大，为23尺，然后依次减半，

30、最高 位对应的电阻值最小，为2吹。不论模拟开关接到运算放大 器的反相输入端（虚地）还是接到地，也就是不论输入数字 信号是1还是0,各支路的电流是不变的。4位权电阻网络D/A转换电路模拟开关S受输入数字信 号控制，若=0,相应的S合 向同相输入端（地）；若 归1,相应的S合向反相输入瑞。i正比于输入的二进制数,所以实现了数字量到模拟= hF = hF = Rf (厶 + 厶 + 厶 + /()量的转换。运算放大器的输出电压rf =-厂2D+-D)3 2R 222R 1237? 022R2f(Z)3x23+D2x22+D1x21+D0x20)1权电阻网络DAC电路1权电阻网络DAC电路采用运算放大

31、器进行电压转换有两个优点:(1)起隔离作用，把负载电阻与电阻网络相隔离，以减小负载电阻对电阻网络的影响;(2)可以调节控制满刻度值(即输入数字信号为全1)时 输出电压的大小，使D/A转换器的输出达到设计要求。优点：结构简单，所用电阻元件少；缺点：阻值相差很大，精度难以保证； 模拟开关有内阻，影响精度。模拟开关切换瞬间，存在寄生电容充放电现象。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙38电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙392T型网络DAC电路电路结构主要由T(R-2R)型电 阻网络、求和运算放大器和模拟电子开关 三部分构成，其中R-2R电阻网络是D/A转 换电路的

32、核心，求和 运算放大器构成一个4位T型网络DAC电路电流、电压转换器，它将与输入数字量成正比的输入电流转换成模拟电压输出。T型网络中的电路只有R和2R两种o电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙40工作原理由于“虚地的存在，S3、S2、SI、SO无论置于何处，各支路的电流 不变；当只有一个电子模拟开关S合向1,而其余电子模拟开关S均 合向0时，从该支路的2R电阻向左、右看去的等效电阻均为21?,该 电流流向A点时，每经过一节R2R电路，电流就减少一半。如只有 开关S。合向1,即对应输入的二进制数为2JlJ0=0001时，T形电 阻网络的等效电路如下图所示。辽正比于输入的二进 制数

33、，实现了数字量 到模拟量的转换。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙412T型网络DAC电路4位T型网络DAC电路RR4 s °1 :1 <1 °f! 7s-1叫111111111-1i1111"±1D血c/j(LSB)(MSB)2R2r,.,Vi =-D +_D +_D. + Do,且/ = -24816RVref (D3 23+D22+D.，+吕心)(令 Rf=R)2 -V。=-Rf 七优点：电阻值范围小，且只有两种阻值，便于集成；无寄生电容充放电现象。 缺点：电阻用量较多，模拟开关内阻将影响精度。24电子系统设计四川理工学院自

34、动化与电子信息学院 徐金龙43(LSB)(MSB)匕砂DoDiD2D3I一I1一优点：采用彳旦流源克服了+少2?+9，+0).2。)开关内阻对转换精度的影；3响；=歹©工922i=03权电流型DAC电路为进一步提高D/A转换器的转换精度，可采用权电流型DAC。四、DAC的分类l=J考压入 参电输单片DAC有很多类型，按照工作原理的不同，基本DAC可分成两 大类，即直接DAC和间接DAC两种。直接DAC是指直接将输入的数字 信号转换为输出的模拟信号，间接DAC则是先将输入的数字信号转 换为某种中间量，再把这种中间量转换成为输出的模拟信号。例如 ,可以把输入的数字信号首先转换成为频率一定

35、、宽度随数字信号 变化的脉冲信号，再利用低通滤波器提取其平均值，从而得出相应 的模拟信号。五、DAC的选择原则由于工艺、功能、特性以及封装、功能特性的差异，DAC种 类很多，如何选择一个好的数模转换器有三个重要标准：分辨 率、准确度和转换速度。当然，还要考虑其他基本要求：温度 稳定性、输入编码、输出格式、基准和功耗。1.输出调节2. 基准输入3. 数字量4. 控制5. 静态和动态工作特性6. 电源五、集成ADC （以DAC0832为例）集成D/A转换器品种繁多。从内部结构上看，有只含有电阻 网络和电子模拟开关的基本D/A转换器。也有在内部增加了数 据锁存器，并具有片选控制和数据输入控制端的D/

36、A转换器。 还有将基准电压源、求和运放等均集成在芯片上的完整的ZK4 转换器。根据ZMC的转换位数和转换速度不同，集成D/4转换芯片有 多种型号，如ZMC0832、D4C0830、D4C0831、AD7524等。DAC0832属于DAC0830系列芯片中的一种，是CMOS工艺 制造的8位单片，芯片釆用R-2RT型电阻网络，对参考电流进 行分流完成D/A转换。转换结果以一组差动电流Zoim和AHJT2 输出。由于该芯片价格低廉、接口简单、转换控制方便等优 点，因而在单片机应用系统中得到了广泛地应用。电子系统设计四川理工学院自动化与电子信息学院 徐金龙48DAC0832引脚和逻辑框图DAC0832

37、主要性能分辨率为8位。只需在满量程下调整其线性度。A可与所有的单片机或微处理器直接接口，需要时亦可不 与微处理器连用而单独使用。电流稳定时间lgs。可双缓冲、单缓冲或直通数据输入。低功耗，200mWo 逻辑电平输入与TTL兼容。单电源供电，+5+15 VoCS WR)AGNI)g EK1FEE1LWXO - 9 - 8 - 7 - 6 - 5- 4- 2 - 1- 一 一 一- 一 一 一 * 一 一 一 一D4D5%D7J 知DIODI7：数据输入线，TLL电平。ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平 有效。CS :片选信号输入线，低电平有效。W；：输入寄存器的写选通信号。 阪：为DAC寄存器写选通输入线。XFER : 数据传送控制信号输入线，低电平有 效。Ioutl:电流输出线。当输入全为1时Ioiltl最大。1x1Iout2:电流输出线。其值与Ioutl之和为一常数。Rfb：反馈信号输入线，芯片内部有反馈电阻.Vcc:电源输入线(+5v+15v)Vref:基准电压输入线(-lOv+lOv)AGND:模