D/A轉換器TLC5618的功能應用實(shí)例

　　下面具體介紹采用一片可編程雙通道D/A轉換器TLC5618的一個(gè)通道實(shí)現D/A轉換的同時(shí)，用它的另一個(gè)通道通過(guò)軟件編程以逐次比較方式來(lái)實(shí)現A/D轉換功能的實(shí)際應用方法。其硬件設計如圖1所示

　　TLC5618是帶有緩沖基準輸入(高阻抗)的雙路12位電壓輸出數字模擬轉換器(DAC)，8引腳的小型D封裝，需+5V 單電源工作，其輸出電壓范圍為基準電壓的兩倍，因此，電路設計采用了1.2V基準電壓(如LM385)。

　　通過(guò)CMOS兼容的3線(xiàn)串行總線(xiàn)單片機可以對TLC5618實(shí)現數字控制，器件接收用于編程的16位輸入字產(chǎn)生模擬輸出。16位輸入字的高4位為編程控制位，通過(guò)對編程控制位的設定，可以有三種不同的輸出方式，低12 位為被轉換的數字量。數據從串行數據輸入端DIN按從高位到低位的順序依次輸入，單片機串行通訊可工作在操作模式0下，串行口作同步移位寄存器用或采用其它I/O口模擬串行口方式實(shí)現數字控制。這里值得注意的是單片機工作在操作模式0下時(shí)，串行口發(fā)送或接收的是8位數據，且低位在前，與TLC5618的數據接收時(shí)序相反。因此單片機應先將數據進(jìn)行高低位交換后再進(jìn)行數據發(fā)送。

　　圖1 采用一片TLC5618實(shí)現A/D轉換和D/A轉換的應用電路

　　1.D/A功能的實(shí)現

　　該功能只占用TLC5618的OUTB輸出通道，若指定建立時(shí)間為3μs，則前4位編程控制位應為00xx。前4位編程控制位和被轉換的12位數字量組成高8位+低8位=16位的輸入字，從串行數據輸入端DIN按從高位到低位的順序依次輸入，轉換結果電壓從TLC5618 的OUTB輸出。本電路通過(guò)V-I轉換電路(見(jiàn)圖1)實(shí)現電壓到電流的轉換。這里不再祥述。

　　2.A/D功能的實(shí)現

　　在本電路中沒(méi)有單獨使用A/D轉換器，A/D轉換功能是通過(guò)雙路D/A轉換器TLC5618的另一個(gè)輸出通道OUTA，通過(guò)一級放大電路和比較電路，并通過(guò)軟件編程采用逐次比較法來(lái)實(shí)現的。即在雙通道D/A轉換器TLC5618的串行數據輸入端DIN逐次輸入按位依次指定的12位數字量(如x800h)，并將每次輸入數字量的D/A轉換結果同實(shí)際輸入的模擬電壓進(jìn)行比較，根據比較結果來(lái)決定每次指定的位應為0或1，當最后一位確定后，這個(gè)按位被指定的數字量就是最終A/D轉換結果。具體原理如下：

　　每次A/D轉換過(guò)程中，前4位編程位一直為10xx。前4位編程位和后面12位轉換數字量構成高8位+低8位=16位的輸入字。

　　每次A/D轉換前先指定12位輸入數字量(不包括4位編程位)的最高位為 1輸入TLC5618進(jìn)行D/A轉換，D/A轉換的結果從OUTA輸出后，經(jīng)過(guò)一級放大電路，通過(guò)比較電路與實(shí)際輸入的模擬電壓比較。若轉換結果電壓大于輸入的模擬電壓，則三極管T1基極為高電平，T1導通，P0.2被下拉為低電平;否則轉換結果電壓小于輸入的模擬電壓，則三極管T1基極為低電平，T1截止，P0.2被上拉為高電平。單片機通過(guò)檢測P0.2的狀態(tài)，如果P0.2為高電平，則保留本位的1;否則P0.2為低電平，則將本位的1變?yōu)?。這樣12位數字量中的一位就被確定下來(lái)，然后再指定下一位為1，再經(jīng)過(guò)D/A轉換、放大、比較，并檢測P0.2的狀態(tài)，該位又被確定下來(lái)。依次類(lèi)推，直到12位數字量全被確定下來(lái)，這個(gè)12位的數字量的D/A轉換結果將最接近輸入的模擬電壓，它實(shí)際就是A/D轉換的結果。注意單片機在檢測I/O比較結果狀態(tài)時(shí)，應加入約為10μs的時(shí)間延時(shí)。

　　另外，本電路僅具有一個(gè)模擬量輸入信號，如需有多個(gè)模擬量輸入信號，可不必加模擬開(kāi)關(guān)，只需增加比較電路即可，多個(gè)模擬量輸入信號均可與D/A轉換器經(jīng)一級放大電路的輸出信號比較，并通過(guò)相應的A/D轉換子程序實(shí)現A/D轉換。