8.3　D/A转换器

8.3.1　D/A转换器的分类

1.电压输出型（如TLC5620）

电压输出型D/A转换器虽有直接从电阻阵列输出电压的，但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载，由于无输出放大器部分的延迟，故常作为高速D/A转换器使用。

2.电流输出型（如THS5661A）

电流输出型D/A转换器很少直接利用电流输出，大多外接电流-电压转换电路得到电压输出，后者有两种方法：一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流-电压转换，二是外接运算放大器。用负载电阻进行电流-电压转换的方法，虽可在电流输出引脚上出现电压，但必须在规定的输出电压范围内使用，而且由于输出阻抗高，所以一般外接运算放大器使用。此外，大部分CMOS D/A转换器当输出电压不为零时不能正确动作，所以必须外接运算放大器。当外接运算放大器进行电流-电压转换时，则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同，这时由于在D/A转换器的电流建立时间上加入了运算放大器的延迟，使响应变慢。此外，这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振，有时必须作相位补偿。

3.乘算型（如AD7533）

D/A转换器中有使用恒定基准电压的，也有在基准电压输入上加交流信号的，后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出，因而称为乘算型D/A转换器。乘算型D/A转换器一般不仅可以进行乘法运算，而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用。

8.3.2　D/A转换器主要技术指标

D/A转换器主要技术指标见表8-3。

表8-3　D/A转换器主要技术指标

8.3.3　DAC0832

DAC0832是双列直插式8位D/A转换器。能完成数字量输入到模拟量（电流）输出的转换。

1.主要技术指标和特性

（1）分辨率：8位；

（2）输出类型：电流；

（3）增益温度系数：0.02%；

（4）单电源供电：+5～+15V；

（5）功耗：20mW；

（6）转换速度：约1μs。

2.DAC0832引脚及功能说明

DAC0832引脚如图8-8所示。

图8-8　DAC0832引脚

各引脚的功能定义如下：

（1）D7～D0：8位的数据输入端，D7为最高位。

（2）IOUT1：模拟电流输出端1，当DAC寄存器中数据全为“1”时，输出电流最大；当DAC寄存器中数据全为“0”时，输出电流为0。(https://www.daowen.com)

（3）IOUT2：模拟电流输出端2，IOUT2与IOUT1的和为一个常数，即IOUT1+IOUT2=常数。

（4）RFB：反馈电阻引出端，DAC0832内部已经有反馈电阻，所以RFB端可以直接接到外部运算放大器的输出端，这样相当于将一个反馈电阻接在运算放大器的输出端和输入端之间。

（5）VREF：参考电压输入端，此端可接一个正电压，也可接一个负电压，它决定0至255的数字量转化出来的模拟量电压值的幅度，VREF范围为（+10～-10）V。VREF端与D/A内部T形电阻网络相连。

（6）VCC：芯片供电电压，范围为（+5～15）V。

（7）AGND：模拟量地，即模拟电路接地端。

（8）DGND：数字量地。

3.DAC0832内部结构

DAC0832内部结构如图8-9所示。从图8-9中可见，在DAC0832中有两级锁存器，第一级锁存器称为输入寄存器，它的允许锁存信号为ILE，第二级锁存器称为DAC寄存器，它的锁存信号也称为通道控制信号XFER。

图8-9　DAC0832内部结构图

当ILE为高电平，片选信号和写信号为低电平时，输入寄存器控制信号为1，这种情况下，输入寄存器的输出随输入而变化。此后，当由低电平变高时，控制信号成为低电平，此时，数据被锁存到输入寄存器中，这样输入寄存器的输出端不再随外部数据DB的变化而变化。

对第二级锁存器来说，当传送控制信号和写信号同时为低电平时，二级锁存控制信号为高电平，8位的DAC寄存器的输出随输入而变化，此后，当WR2由低电平变高时，控制信号变为低电平，于是将输入寄存器的信息锁存到DAC寄存器中。

8.3.4　DAC0832的工作方式

DAC0832可处于3种不同的工作方式，分别为直通工作方式、单缓冲工作方式、双缓冲工作方式。

1.直通方式

当ILE接高电平，、、和都接数字地时，DAC处于直通方式，8位数字量一旦到达D7～D0输入端，就立即加到8位D/A转换器，被转换成模拟量。例如在构成波形发生器的场合，就要用到这种方式，即把要产生基本波形的数据存于ROM中，连续取出送到DAC去转换成电压信号。直通工作方式适用于只有一路模拟量输出的情况，其连接如图8-10所示。