ch8模擬量的輸入輸出-全文預(yù)覽
【正文】 結(jié)構(gòu) 輸 入 數(shù) 據(jù)～4 7～1 3 1 61 9121 81 7X F E RW R 2W R 1C SI L E＆ ≥ 1≥ 1L E 1L E 2R f b8 位輸 入寄 存器8 位D A C寄 存器8 位D / A轉(zhuǎn) 換器 VR E FI O U T 2I O U T 1R f bA G N D ( 模 擬 地 )V C C ( + 5 V 或 + 1 5 V ）2 01 0391 11 28 D A C 0 8 3 2 框 圖D G N D （ 數(shù) 字 地 ）D 0 D 7～～引腳功能 ? D7～ D0：輸入數(shù)據(jù)線 ? ILE：輸入鎖存允許 ? CS：片選信號(hào) 用于把數(shù)據(jù)寫入到輸入鎖存器 ? WR1：寫輸入鎖存器 ? WR2：寫 DAC寄存器 ? XFER：允許輸入鎖存器的數(shù)據(jù)傳送到 DAC寄存器 上述二個(gè)信號(hào)用于啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 ? VREF：參考電壓， 10V～ +10V，一般為 +5V或 +10V ? IOUT IOUT2： D/A轉(zhuǎn)換差動(dòng)電流輸出，接運(yùn)放的輸入 ? Rfb：內(nèi)部反饋電阻引腳，接運(yùn)放輸出 ? AGND、 DGND：模擬地和數(shù)字地 工作時(shí)序 ? D/A轉(zhuǎn)換可分為兩個(gè)階段： ? CS=0、 WR1=0、 ILE=1，使輸入數(shù)據(jù)鎖存到輸入寄存器； ? WR2=0、 XFER=0，數(shù)據(jù)傳送到 DAC寄存器，并開(kāi)始轉(zhuǎn)換。 ? 一般用輸入數(shù)字量的位數(shù)來(lái)表示 : 如 8位、 10位 例：一個(gè)滿量程為 5V的 10位 DAC， 177。 ? 可以看出，當(dāng)代碼在 0～ FFH之間變化時(shí)，VO相應(yīng)地在 0～ (255/256)Vref之間變化。 采樣保持 A/D 轉(zhuǎn)換 放大 驅(qū)動(dòng) D/A 轉(zhuǎn)換 輸出 接口 微 型 計(jì) 算 機(jī) 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 輸入 接口 物理量 變換 信號(hào) 處理 信號(hào) 變換 I/O 接口 輸入通道 輸出通道 模擬量輸入通道 ? 傳感器（ Transducer） ? 非電量 → 電壓、電流 ? 變送器（ Transformer） ? 轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào) ? 信號(hào)處理（ Signal Processing） ? 放大、整形、濾波 ? 多路轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（ Multiplexer） ? 多選一 ? 采樣保持電路（ Sample Holder， S/H） ? 保證變換時(shí)信號(hào)恒定不變 ? A/D變換器（ A/D Converter） ? 模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量 模擬量輸出通道 ? D/A變換器（ D/A Converter） ? 數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量 ? 低通濾波 ? 平滑輸出波形 ? 放大驅(qū)動(dòng) ? 提供足夠的驅(qū)動(dòng)電壓，電流 數(shù) /模（ D/A）變換器 ? D/A變換器的基本原理及技術(shù)指標(biāo) ? D/A變換器的基本工作原理 ? 組成：模擬開(kāi)關(guān)、 電阻網(wǎng)絡(luò) 、運(yùn)算放大器 ? 兩種電阻網(wǎng)絡(luò)：權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、 R2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò) ? 基本結(jié)構(gòu)如圖： Vref Rf 模擬開(kāi)關(guān) 電阻網(wǎng)絡(luò) VO 數(shù)字量 ∑ D/A變換原理 ? 運(yùn)放的放大倍數(shù)足夠大時(shí)，輸出電壓 Vo與輸入電壓 Vin的關(guān)系為： fO inRV = VR式中： Rf 為反饋電阻 R 為輸入電阻 Vin Rf Vo ∑ R ? 若輸入端有 n個(gè)支路 , 則輸出電壓 VO與輸入電壓 Vi的關(guān)系為： ?n0 f i ni = 1 i1V = R VRVin Rf VO ∑ R1 式中： Ri 為第 i支路的輸 入電阻 Rn … ? 令每個(gè)支路的輸入電阻為 2iRf , 并令 Vin為一基準(zhǔn)電壓 Vref，則有 ? 如果每個(gè)支路由一個(gè)開(kāi)關(guān) Si控制， Si=1表示Si合上， Si=0表示 Si斷開(kāi)，則上式變換為 ??nn0 f r e f r e fiii = 1 i = 1f11V = R V = V2 R 2?n0 i r e fii = 11V = S V2若 Si=1,該項(xiàng)對(duì) VO有貢獻(xiàn) 若 Si=0,該項(xiàng)對(duì) VO無(wú)貢獻(xiàn)
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