模拟量输出通道详解.ppt

第二章模拟量輸出通
本章要点
;



本章主要内容
田引言




田本章小结
田思考题
网國
引
冷模拟量输出通道的任务一把计算机处理后的数字量信号
转换成模拟量电压或电流信号,去驱动相应的执行器,
从而达到控制的目的;
令模拟量输出通道(称为D/A通道或A0通道)构成一一般是由
接口电路、数/模转换器(简称D/A或DAC)和电压/电流变
换器等
令模拟量输出通道基本构成一多D/A结构(图2-1(a))和共
享D/A结构(图中2-1(b))
一回网
DIA
通道1
接
口
总
电
线
DIA
通道n
图3-1
a)多D/A结构
特点:1、一路输出通道使用一个DA转换器
2、DA转换器芯片内部一般都带有数据锁存器
3、D/A转换器具有数字信号转换模拟信号、信号保持作用
4、结构简单,转换速度快,工作可靠,精度较高、通道独立
5、缺点是所需DA转换器芯片较多
采样保持器
通道
PC
总
接口电
DIA
多路开关
路
采样保持器
V
通道n
图3-1(b)共享DA结构
特点:1、多路输出通道共用一个D/A转换器
2、每一路通道都配有一个采样保持放大器
3、D/A转换器只起数字到模拟信号的转换作用
4、采样保持器实现模拟信号保持功能
5、节省D/A转换器,但电路复杂,精度差,可靠低、占用主
机时间

主要内容



网國回

主要知识点
>1、D/A转换器工作原理
>
一回网
1、D/A转换器工作原理
现以4位D/A转换器为例说明其工作原理,如图2-2所示。
数字量输入
位切换
运算放大器
开关
B S
BSI
基准
电压
R--2R电阻网络
链甚动画
一回网
假设D3、D2、D1、D0全为1,则BS3、BS2、BS1、BS0全部与“1
端相连。根据电流定律,有:
由于开关BS3BS。的状态是受要转换的二进制数D3、D2、
D1、D0控制的,并不一定全是“1”。因此,可以得到通式:
lour=D3×l3+D2×l2+D1×l1
1m-(D,×23+D2×22+D×2+D1×2)xum
2 R
一回网
考虑到放大器反相端为虚地,故
OUT
选取R1b=R,可以得到:
Vour=×R=-(D3×2+D2×2+D1×2+D0×2)
对于n位D/A转换器,它的输出电压m与输入二进制数
B(D21DD)的关系式可写成
Yn=(+D2×22+…+D×2+D2×2)xY
B×REF
心结论:由上述推导可见,输出电压除了与输入的二进制数有关
还与运算放大器的反馈电阻R1以及基准电压B有关
一回网