PIC单片机与16位串行D/A转换原理

　　1．基本原理

　　D/A转换器相当于一种译码电路，它将数字输入传换为模拟输出：

　　其中，D是数字输入，VR是模拟参考输入，Vo是模拟输出。这里模拟输出可以是电压，也可以是电流，式中 数字D是一个小于1的值。

　　式中an为1或0，由数字对应位的逻辑电平来决定，N是数字输入D的位数。由此(3.2）由此（3.1）

　　当参考电压输入TIp．固定时，转换器的模拟输出D成正比关系。对于单位数字量的变化，模拟输出是按等 幅度的阶跃量变化的。

　　2．原理图

　　（1）串行D/A转换器。

　　串行D/A转换器一般由数字输入、基准电压源、模拟开关、电阻或电容网络、加法电路、运算放大器、模 拟输出等组成，如图1所示，根据集成度不同D/A转换器中可能不全包括其中的部分。图2所示为这种转换器 的原理图。

图1 集成D/A转换器的组成框图

图2 串行D/A转换器

　　数模转换器的基本工作原理是基于权的控制，即权电压或权电流相加。D/A转换器的几种常见结构，根据加 权网络等部分实现方法的不同，常见的DAC结构有电流型、电压型、电荷型等，每一类又细分为若干小类， 接下来将分别进行介绍。

　　（2）权电阻型D/A转换器。

　　权电阻型D/A转换器的电路框图如图3所示。

　　杈电阻型D/A转换器是实现二进制数模转换的最简单的一种网络结构。其缺点是位数增多时，电阻的取值范 围很大，如要实现8位D/A转换器，电阻比值将高达128∶1，这一比值在工艺制造上难以实现，并且该结构对 于电阻精度的苛刻要术也使得的这结构的实现更加困难。

　　（3）R－2R梯形电阻网络D/A转换器。

　　图4所示为R-2R梯形电阻网络D/A转换器的电路原理框图。

　　（4）电流衰减型D/A转换器如图5所示。

图4 R-2R梯形电阻网络D/A转换器

图5 电流衰减型D/A转换器