电流输出型DA转换器AD5545的原理应用及编程

1、电流输出型DA转换器AD5545的原理，应用及编程原理:DD图1 DA转换器内部结构图上述电路图质上相当于一个反相放人器，构成反相放人的两个电阻为之间的等效电阻R1, Vref和lout之间的等效电阻R2。则有Vout Vref邑，通常情况R2下，忽略芯片本身影响，则有R1R2 2-N_2N，所以有65536Vout Vref N65536当用作可编程增益放大器时，一般外部都配接一个运放，构成如图2所示电路，而图2用作DA转换时，推荐系统连接如图所示，ADR03提供2.5V的参考电压。Rin=RfbReqRfbloutTVrefVin)jJVoutr图3等效电路则有增益GVoutvinFB其中

2、Req为Vref引脚到脚lout弓I脚间的等效电阻，其值与数字量D有关；Rfb为Rfb引到lout引脚间的电阻值。EQn、2 Rin (n : DAC的位数；N :输入的二进制数Rin :输入阻抗)假设，芯片本身的增益误差为n、？2 Rin则有G坯Vin R fbN记D -，即有Vout 2n则有 Vout Vin 65536N1Vin，即放大倍数为D将DA转换器用作双极性输出：电路如图4所示，其在本质上的等效电路如图5所示。AD5545/AD5555 U2R1 R2图4双极性输出图5等效电路图5中Req为Vref引脚到lout引脚间的等效电阻，其值与数字量 引脚间的电阻值。D有关；Rfb为R

3、fb引脚到loutVout2 Vref 2Vout1Vref2 矗 VrefReq2 -RFB 1 VrefReqN Rfbn2 Rin1 Vref1 Vref (根据 R eqn、2 RnNRin Rfb)1 Vref32768对于 AD5545 (或者 DAC8812 )，则有 Vout有 Vout= ( -Vref+Vref)Vref5根据运放原理，有Vout1对AD5545的操作:图6 AD5545操作时序AD5545操作采用SPI方式的3线接口，数据SDI、时钟CLK、片选CS。A1、A0用来 选择通道，如图7 所示。数据位 16 为精度数据，MSB 在前。A1AODAC Decod

4、ed00None01DAC A10DACB丄1DAC A and DAC B图7通道地址编码软件实现：MCU用MSP430F149，DA转换器用上述提及的AD5545，SPI时序用软件 模拟的方式实现。电路设计中SPI接口的CS由P1.0控制、CLK由P3.3控制、SDI由P3.1控制。自己认为，在软件设计中，难的是对数据的处理，尤其是2位地址+16位数据构成的18位格式的数据。不过好在，在 AD5545的datasheet上下面一段话：If the applied microc on troller outputs serial data in differe nt len gths tha

5、 n AD5545， such as 8-bitbytes， three right justified data bytes can be written to the AD5545o The AD5545 ignores the six MSBand recognizes the 18 LSB as valid data。 After loading the serial register , the rising edge of CS transfers the serial register data to the DAC register and updates the output

6、 ；即碰到MCU的位数和AD5545位数不匹配的情况，比如8位的MCU。传送的18位数据通常通过传送3个8位数据来实现。AD5545 （自动）忽略前 6个MSB，只接受后18个LSB数据，当所有 数据都送入串行移位寄存器后，在CS的上升沿将数据送入 DAC寄存器，同时更新输出（模拟值A）o对于AD5545这款DAC的操作，自己认为，归根结底还是如何把数据从MCU送给它，尤其是碰到像上述提及的位数不匹配的情况，因此编写了两个程序段，分别用于发送8位数据和用于转换18位格式数据。（每个程序段中，中间有所省略，相信读者可以自行补全）void AD5545Se ndByte （uchar SByte

7、）for(i=0;i<8;i+)/时钟CLK低电平/判断高位是否为1P3OUT &=(AD5545_CLK);if(SByte & BIT7)elseP30UT &=(AD5545_SDI); /否贝 V,发送 0delayus (5);P3OUT |= AD5545_CLK;delayus (5);SByte <<= 1;/延时一点时间/时钟CLK高电平（上升沿）/延时一点时间数据左移1位/*描述：DA转换器AD5545BRUZ转换函数AD5545自动忽略前 6位MSB，只接受18位LSB*/*void AD5545_Co nvert(lo ng i

8、nt DA_Value,uchar DA_CS_num,uchar AD5545_ch num) if(AD5545_ch num = 0)DA_Value = 0x010000 | DA_Value;/AD5545_ch num=0,use ChAelse if(AD5545_ch num = 1)DA_Value = 0x020000 | DA_Value;/AD5545_ch num=1,use ChB elseDA_Value = 0x030000 | DA_Value;/AD5545_ch num=2,use ChA and ChB simulta neitylo_byte = (u

9、char)(DA_Value & 0xff); /取出低字节，即16 位数据的低 8 位 mi_byte =(uchar)(DA_Value >> 8);取出中间字节，即16位数据的高 8位hi_byte = (uchar)(DA_Value >> 16);取出高字节，即 24位数据格式中的最高 8位AD5545_e n able(DA_CS_ nu m);/ 选通通道的 DAAD5545Se ndByte(hi_byte);AD5545Se ndByte(mi_byte);AD5545Se ndByte(lo_byte);AD5545_dise n able(DA_CS_ nu m);/ 禁止通道的 DA对双极性输出电路结果的测量参考电压输入数字量N计算公式理论结果（V）实测