基于PIC單片機(jī)與16位串行D/A轉(zhuǎn)換的原理
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下面介紹了基于PIC單片機(jī)與16位串行D/A轉(zhuǎn)換的原理:
1.基本原理
D/A轉(zhuǎn)換器相當(dāng)于一種譯碼電路,它將數(shù)字輸入傳換為模擬輸出:
其中,D是數(shù)字輸入,VR是模擬參考輸入,Vo是模擬輸出。這里模擬輸出可以是電壓,也可以是電流,式中 數(shù)字D是一個(gè)小于1的值。
式中an為1或0,由數(shù)字對(duì)應(yīng)位的邏輯電平來(lái)決定,N是數(shù)字輸入D的位數(shù)。由此(3.2)由此(3.1)
當(dāng)參考電壓輸入TIp.固定時(shí),轉(zhuǎn)換器的模擬輸出D成正比關(guān)系。對(duì)于單位數(shù)字量的變化,模擬輸出是按等 幅度的階躍量變化的。
2.原理圖
(1)串行D/A轉(zhuǎn)換器。
串行D/A轉(zhuǎn)換器一般由數(shù)字輸入、基準(zhǔn)電壓源、模擬開(kāi)關(guān)、電阻或電容網(wǎng)絡(luò)、加法電路、運(yùn)算放大器、模 擬輸出等組成,如圖1所示,根據(jù)集成度不同D/A轉(zhuǎn)換器中可能不全包括其中的部分。圖2所示為這種轉(zhuǎn)換器 的原理圖。
圖1 集成D/A轉(zhuǎn)換器的組成框圖
圖2 串行D/A轉(zhuǎn)換器
數(shù)模轉(zhuǎn)換器的基本工作原理是基于權(quán)的控制,即權(quán)電壓或權(quán)電流相加。D/A轉(zhuǎn)換器的幾種常見(jiàn)結(jié)構(gòu),根據(jù)加 權(quán)網(wǎng)絡(luò)等部分實(shí)現(xiàn)方法的不同,常見(jiàn)的DAC結(jié)構(gòu)有電流型、電壓型、電荷型等,每一類(lèi)又細(xì)分為若干小類(lèi), 接下來(lái)將分別進(jìn)行介紹。
?。?)權(quán)電阻型D/A轉(zhuǎn)換器。
權(quán)電阻型D/A轉(zhuǎn)換器的電路框圖如圖3所示。
權(quán)電阻型D/A轉(zhuǎn)換器是實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)模轉(zhuǎn)換的最簡(jiǎn)單的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其缺點(diǎn)是位數(shù)增多時(shí),電阻的取值范 圍很大,如要實(shí)現(xiàn)8位D/A轉(zhuǎn)換器,電阻比值將高達(dá)128∶1,這一比值在工藝制造上難以實(shí)現(xiàn),并且該結(jié)構(gòu)對(duì) 于電阻精度的苛刻要術(shù)也使得的這結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)更加困難。
?。?)R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器。
圖4所示為R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的電路原理框圖。
?。?)電流衰減型D/A轉(zhuǎn)換器如圖5所示。
圖4 R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器
圖5 電流衰減型D/A轉(zhuǎn)換器
總結(jié):以上就是基于PIC單片機(jī)與16位串行D/A轉(zhuǎn)換的原理,可以廣泛的運(yùn)用到需要進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合中。