实验3.13 D/A 转换器
一、实验目的：
2. 学会设置D /A 转换器的输出范围。
4. 掌握测试D /A 转换器的分辩率的方法。
二、实验准备：
1. D /A 转换：
我们把从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换或D /A 转换，把实现D /A 转换的电路称D /A 转换器，简称DAC 。D /A 转换的过程是，先把输入数字量的每一位代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，即可得到与该数字量成正比的模拟量，从而实现数字/模拟转换。DAC 通常由译码网络、模拟开关、求和运算放大器和基准电压源等部分组成。
DAC 的满度输出电压，为全部有效数码1加到输入端时的DAC 的输出电压值。满度输出电压决定了DAC 的输出范围。
剖分轴承DAC 的输出偏移电压，为全部有效数码0加到输入端时的DAC 的输出电压值。在理想的DAC 中，输出偏移电压为0。在实际的DAC 中，输出偏移电压不为0。许多DAC 产品设有外部偏移电压调整端，可将输出偏移电压调为0。
DAC 的转换精度与它的分辩率有关。分辩率是指DAC 对最小输出电压的分辩能力，可定义为输入数码只有最低有效位1时的输出电压LSB U 与输入数码为全1时的满度输出电压m U 之比，即：
双列角接触球轴承分辩率＝
1
21
-=
n
m
LSB U U ........................................................3.13.1 当m U 一定时，输入数字代码位数n 越多，则分辩率越小，分辩能力就越高。 图3.13.1为8位电压输出型DAC 电路，这个电路可加深我们对DAC 数字输入与模拟输出关系的理解。DAC 满度输出电压的设定方法为，首先在DAC 数码输入端加全1(即11111111)，然后调整2k 电位器使满度输出电压值达到输出电压的要求。
图3.13.2为一个8位电压输出型DAC 与4位二进制计数器7493相连，计数器的输入时钟脉冲由1kHz 信号发生器提供。电路中只有DAC 低4位输入端接到计数器的输出端，高4位输入端接地。这意味着这个DAC 最多只有15级模拟电压输出，而不是通常8位DAC 的255级。计数器在计到最后一个二进制数1111时，将复位到0000，并开始新一轮计数。因此在示波器的屏幕上，所看到的DAC 模拟电压输出曲线像是一个15级阶梯。通过测量示波器曲线图上第15级的最大电压值，可确定DAC 满度输出电压。这个电压将小于全8位数码输入时255级
实验3.8 JK触发器
DAC的满度输出电压。
图3.13.1
图3.13.2
2．D/A转换器DAC0832简介：
DAC0832是采用CMOS工艺制成的单片电流输出型8位数/模转换器。
率三篇数字电子技术基础实验
实验3.8 JK 触发器
)
<22(2002211⋅++⋅+⋅⋅=
----D D D R
尾气抽排系统R V V n n n n n f
REF o …………3.13.2
由上式可见，输出电压o V 与输入的数字量成正比，这就实现了从数字量到模拟量的转换。
一个8位的D /A 转换器，它有8个输入端，每个输入端是8位二进制数的一位，有一个模拟输出端，输入可有28 = 256个不同的二进制组态，输出为256个电压之一，即输出电压不是整个电压范围内任意值，而只能是256个可能值。
DAC0832的引脚功能说明如下：
70~D D ：数字信号输入端
ILE ：输入寄存器允许，高电平有效
CS ：片选信号，低电平有效 1WR ：写信号1，低电平有效
XFER ：传送控制信号，低电平有效
2WR ：写信号2，低电平有效
1OUT I 、2OUT I ：DAC 电流输出端光盘封套
fB R ：反馈电阻，是集成在片内的外接运放的反馈电阻
REF V ：基准电压(-10~ +10)V CC V ：电源电压(+5~+15)V
可接在一起使用数字地模拟地⎭
⎬⎫
NGND AGMD
高温熔化炉DAC0832输出的是电流，要转换为电压，还必须经过一个外接的运算放大器，实验线路如图3.13.5所示。
插床型号
图3.13.6
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