高精度D A转换器

高精度D/A转换器

D/A转换电路

D/A转换从原理上说，有直接转换和间接转换两种方式。直接转换，如权电阻转换，具有电路简单转换速度快的特点。但所需元件数量较多，精度要求也较高。间接转换，如脉冲宽度变换、脉冲速率变换等方式，具有元件少，精度要求不高等特点，但位数多时转换速度很低。目前，直接转换方式应用远多于间接转换，此次采用的也是直接转换方式。

电路由D/A转换电路和电压/电流转换电路两部分组成。D/A转换电路由AD558记成电路组成，电路图如下：

电压/电流转换电路由运算放大器、复合三极管和若干电阻组成。电路图以及整个电路构成方块图如下图：

AD558是AD公司成产的完全与μp兼容的廉价八位DAC，它无需外加元件或微调即可与常见的八位数据总线直接接口，其主要特性如下：

① 电压输出0^~+2.56V或0~+10V。

② 内有精密的能隙电压基准。

③ 单一电源工作（+5V~+15V）。

④ 完善的微处理器接口。

⑤ 高速，在1μs内输出稳定在±½LSB以内。

⑥ 低功耗，7.5mw。

AD558为16线双列直插式封装，管脚配置如下图。所有的锁存器、基准源、输出放大器和D/A转换电路均制作在片内，这种结构使得应用十分简单、方便。

AD558信号输出范围为0~10V，考虑到本电路所需的输出信号为1~5V，因此在软件编制过程中，应将0~10V信号转换成1~5V信号，转换公式如下：

Y=2/5X+1

其中：X为转换前的控制量 Y为转换后的实际输出量

X-Y关系表如下：

相对CPU而言：转换前的控制量为00H~FFH 转换后的实际输出量为1AH~80H

电压/电流转换电路参数选定

电压/电流转换电路的功能是将1~5 V的电压信号转换成4~20mA的电流控制信号。电路对R5和T的要求较高，R5精度越高，T的放大倍数越大，电压/电流转换效果越好。

如果将15V电源改为240V电源，负载电阻RL还可以变为250Ω~750Ω、参数详见表2

电路误差估算

电路误差主要与R1~R5的精度和T的放大倍数有关，提高R1~R5精度，增大T的放大倍数，可使误差减小。误差计算方法如下(见图5):

模拟开关

相对大规模集成电路而言，模拟开关的元件数较少，却是工程使用中不可缺少的。工程使用中，高压的模拟开关，需要低压的模拟开关。该高速模拟开关是CMOS 电路，主要

功能是通过控制输入信号的高低来控制开关管的通断; 同时，电路还具有双向传输功能。

74LS373地址锁存器

74LS373是八D锁存器(3S,锁存允许输入有回环特性) ，常应用在地址锁存及输出口的扩展中。

简要说明:

SN74LS373, SN74LS374 常用的8d锁存器,常用作地址锁存和i/o输出. 可以用74hc373代换. 74LS373是低功耗肖特基TTL8D锁存器，74H373是高速CMOS器件，功能与74LS373相同，两者可以互换。74LS373内有8个相同的D型(三态同相)锁存器，由两个控制端(11脚G或EN；1脚OUT、CONT、OE)控制。当OE接地时，若G为高电

平，74LS373接收由PPU输出的地址信号；如果G为低电平，则将地址信号锁存。

工作原理：74LS373的输出端O0~O7可直接与总线相连。当三态允许控制端OE为

低电平时，O0~O7

为正常逻辑状态，可用来驱动负载或总线。当OE为高电平时，O0~O7呈高阻态，即

不驱动总线，也不为总线的负载，但锁存器内部的逻辑操作不受影响。

当锁存允许端LE为高电平时，O随数据D而变。当LE为低电平时，O被锁存在已

建立的数据电平。

74LS373引脚(管脚)图:

74LS373内部逻辑图：

74LS373真值表

：

参考文献：

《电子线路》（第四版） 邓仁清、梁明理主编 高等教育出版社

《MCS-96 系列单片机原理及应用技术》（第二版） 汪建主编 华中科技大学出版社

《一种实用的D/A转换电路》 施振岩