PIC單片機與16位串行D/A轉(zhuǎn)換原理

下面介紹了基于PIC單片機與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是一個小于1的值。

　　式中an為1或0，由數(shù)字對應(yīng)位的邏輯電平來決定，N是數(shù)字輸入D的位數(shù)。由此(3.2）由此（3.1）

　　當參考電壓輸入TIp．固定時，轉(zhuǎn)換器的模擬輸出D成正比關(guān)系。對于單位數(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、基準電壓源、模擬開關(guān)、電阻或電容網(wǎng)絡(luò)、加法電路、運算放大器、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)換器的幾種常見結(jié)構(gòu)，根據(jù)加 權(quán)網(wǎng)絡(luò)等部分實現(xiàn)方法的不同，常見的DAC結(jié)構(gòu)有電流型、電壓型、電荷型等，每一類又細分為若干小類， 接下來將分別進行介紹。

　?。?）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。

圖3 權(quán)電阻型D/A轉(zhuǎn)換器的電路框圖

　　 權(quán)電阻型D/A轉(zhuǎn)換器是實現(xiàn)二進制數(shù)模轉(zhuǎn)換的最簡單的一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。其缺點是位數(shù)增多時，電阻的取值范 圍很大，如要實現(xiàn)8位D/A轉(zhuǎn)換器，電阻比值將高達128∶1，這一比值在工藝制造上難以實現(xiàn)，并且該結(jié)構(gòu)對 于電阻精度的苛刻要術(shù)也使得的這結(jié)構(gòu)的實現(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。

圖4 R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器

　　（4）電流衰減型D/A轉(zhuǎn)換器如圖5所示。

圖5 電流衰減型D/A轉(zhuǎn)換器

　　總結(jié)：以上就是基于PIC單片機與16位串行D/A轉(zhuǎn)換的原理，可以廣泛的運用到需要進行D/A轉(zhuǎn)換的場合中。