PIC單片機與16位串行D/A轉換原理

下面介紹了基于PIC單片機與16位串行D/A轉換的原理：

　　1．基本原理

　　D/A轉換器相當于一種譯碼電路，它將數字輸入傳換為模擬輸出：

　　其中，D是數字輸入，VR是模擬參考輸入，Vo是模擬輸出。這里模擬輸出可以是電壓，也可以是電流，式中 數字D是一個(gè)小于1的值。

　　式中an為1或0，由數字對應位的邏輯電平來(lái)決定，N是數字輸入D的位數。由此(3.2）由此（3.1）

　　當參考電壓輸入TIp．固定時(shí)，轉換器的模擬輸出D成正比關(guān)系。對于單位數字量的變化，模擬輸出是按等 幅度的階躍量變化的。

　　2．原理圖

　?。?）串行D/A轉換器。

　　串行D/A轉換器一般由數字輸入、基準電壓源、模擬開(kāi)關(guān)、電阻或電容網(wǎng)絡(luò )、加法電路、運算放大器、模 擬輸出等組成，如圖1所示，根據集成度不同D/A轉換器中可能不全包括其中的部分。圖2所示為這種轉換器 的原理圖。

圖1 集成D/A轉換器的組成框圖

圖2 串行D/A轉換器

　　數模轉換器的基本工作原理是基于權的控制，即權電壓或權電流相加。D/A轉換器的幾種常見(jiàn)結構，根據加 權網(wǎng)絡(luò )等部分實(shí)現方法的不同，常見(jiàn)的DAC結構有電流型、電壓型、電荷型等，每一類(lèi)又細分為若干小類(lèi)， 接下來(lái)將分別進(jìn)行介紹。

　?。?）權電阻型D/A轉換器。

　　權電阻型D/A轉換器的電路框圖如圖3所示。

圖3 權電阻型D/A轉換器的電路框圖

　　 權電阻型D/A轉換器是實(shí)現二進(jìn)制數模轉換的最簡(jiǎn)單的一種網(wǎng)絡(luò )結構。其缺點(diǎn)是位數增多時(shí)，電阻的取值范 圍很大，如要實(shí)現8位D/A轉換器，電阻比值將高達128∶1，這一比值在工藝制造上難以實(shí)現，并且該結構對 于電阻精度的苛刻要術(shù)也使得的這結構的實(shí)現更加困難。

　?。?）R－2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò )D/A轉換器。

　　圖4所示為R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò )D/A轉換器的電路原理框圖。

圖4 R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò )D/A轉換器

　?。?）電流衰減型D/A轉換器如圖5所示。

圖5 電流衰減型D/A轉換器

　　總結：以上就是基于PIC單片機與16位串行D/A轉換的原理，可以廣泛的運用到需要進(jìn)行D/A轉換的場(chǎng)合中。