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四路輸出D/A轉換器DAC8420及其應用
摘要: DAC8420是AD公司生產的四路輸出12位DAC。該DAC具有高速串行接口,而且功耗很低,能廣泛應用于伺服系統(tǒng)控制、過程自動化控制及ATE中。
Abstract:
Key words :

  1?。模粒茫福矗玻暗闹饕攸c

 ?。模粒茫福矗玻笆牵粒墓旧a的四路輸出12位DAC。該DAC具有高速串行接口,而且功耗很低,能廣泛應用于伺服系統(tǒng)控制、過程自動化控制及ATE中。其主要特點如下:

  ●可選擇單極或雙極模式;

  ●復位后,輸出置0或置中間值;

  ●電源選擇廣泛,單+5V~±15V均可;

  ●采用16腳PDIP、CERDIP或SOIC封裝。

  2?。模粒茫福矗玻暗囊_功能

 ?。模粒茫福矗玻暗囊_排列如圖1所示,各引腳功能及使用說明如下:

DAC8420的引腳排列

 ?。郑模模赫娫?,范圍為+5V~+15V;

 ?。郑樱樱贺撾娫?,范圍為0~15V;

  GND:數(shù)字地。

 ?。茫蹋耍合到y(tǒng)串行時鐘輸入,邏輯上與CS信號相或。在時鐘上升沿,由SDI輸入的串行數(shù)據(jù)將進入DAC內部的串/并轉換寄存器。

 ?。茫蹋遥寒惒角宄?,低有效??捎糜趯炔考拇嫫鳎恋剑闹茫盎蛘咧脼橹虚g值(具體由CLSEL決定)。但數(shù)據(jù)在轉換寄存器時不受該控制信號的影響。

 ?。茫蹋樱牛蹋涸摱藶榈蜁r,CLR將寄存器A到D置0;為高時,CLR將其置為中間值;

 ?。茫樱浩x信號,低有效。與CLK信號相或。

  LD:異步DAC寄存器載入控制,低有效。在LD的下降沿,串行輸入寄存器里面的數(shù)據(jù)將移到寄存器A~D。當LD為低時,輸入數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定。

  SDI:串行數(shù)據(jù)輸入。在輸入的16位數(shù)據(jù)中,頭兩位A1、A2用于選擇寄存器A~D,后12位D11~D0是具體數(shù)值,輸入的數(shù)據(jù)先進入DAC內部的串/并轉換寄存器。注意,當CS為高時,該數(shù)據(jù)無效。具體的數(shù)據(jù)輸入格式如下:

具體的數(shù)據(jù)輸入格式

  VREFHI:參考電壓高值端,取值范圍是VDD-2.5V~VREFLO+2.5V;

 ?。郑遥牛疲蹋希簠⒖茧妷旱椭刀?,當輸入為0時,輸出為VREFLO,取值范圍為VSS~VREFHI-2.5V。

  VOUTA~VOUTD:電壓輸出端。

  3 多路輸出D/A轉換電路

  DAC8420能廣泛應用于各種伺服控制和工業(yè)過程控制系統(tǒng)中,特別是在目前日益先進的智能化儀表中(如總線儀表、轉換器等),其應用將更加廣泛。

  圖2是采用Motorola公司的16位微處理器MC68HC912作為主控芯片,通過DAC8420對CPU輸出的數(shù)字信號進行模數(shù)和V/I轉換的接口電路。

采用

  由于本設計要求輸出4~20mA電流,而DAC的電壓輸出范圍選在1~5V,故參考電壓的選擇分別是:VREFLO=0VREFHI=+5V。REF02用于提供+5V基準電壓。由于DAC的輸出范圍是VREFHI~VREFLO,因此,DAC輸出的最小值需利用軟件來進行校正,以便充分發(fā)揮軟件優(yōu)勢,降低硬件成本。

  由于MC68HC912的串行通信接口(SCI)可以方便的與DAC接口,因此,DAC和MC68HC912之間采用光電隔離來實現(xiàn)數(shù)模隔離。

 ?。停茫叮福龋茫梗保蚕颍模粒脤憯?shù)據(jù)時,先將CS信號置0,并將LD信號置1,然后由MOSI引腳將符合DAC8420格式的數(shù)據(jù)分為兩個字節(jié)輸出。當數(shù)據(jù)輸出完畢以后,再將LD置0,并在LD的下降沿將數(shù)據(jù)移入寄存器A~D,最后將LD置1、CS置1,以完成一次轉換。圖3是DAC8420的數(shù)據(jù)載入時序。

DAC8420的數(shù)據(jù)載入時序

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