帶鎖存器的 D/A轉換器及接口

　　具有鎖存器的 D/A轉換器可以直接與微處理器的數據總線相接。此時，將數據總線直接與 D/A轉換器的數字輸入線相連，將地址選中信號和寫信號接到 D/A轉換器的數據輸入控制端上。當地址選中及寫信號有效時，數據送入 D/A轉換器的數據鎖存器中，此時 D/A轉換器的輸出隨之變化。

　　DAC 0830是一個帶雙緩沖鎖存器的 8位D/A轉換器。其精度為 10位，建立時間為1μs，是電流輸出型。其9位與 8位精度的型號分別為 DAC 0831和DAC 0832。其邏輯符號及功能框圖如圖1所示。

（a） DAC 0830的邏輯符號　　　　 （b）DAC 0830的功能框圖

圖1 DAC 0830的邏輯符號及功能框圖結構

　　此器件與微處理器的引線包括：

　　DI0～DI7數據輸入線，DI7為最高位。

　　-CS片選端。

　　-WR1，-WR2寫入信號1及寫入信號2。

　　ILE輸入鎖存使能。

　　-XFER轉移控制信號。

　　與模擬輸出有關的信號為：

　　VREF基準電壓輸入端。

　　IOUT1，I OUT2電流輸出瑞。

　　RFB反饋電阻端。

　　另外還有電源端VCC，數字地DGND及模擬地AGND。

　　圖2為DAC0830的典型用法。

圖2 DAC0830的典型用法

　　由于電路內部的反饋電阻RFB與網絡電阻相等，輸出電壓VO = -VREF·（DI7/2+ DI6/4＋…＋DI0／256）。如在D/A轉換器的RFB端與運算放大器的輸出端之間串接電阻，可以調節輸出電壓的范圍。

　　從圖2的功能框圖中可以看出控制信號的邏輯關系。當-CS=0，ILE=1時，-WR1信號將數據總線上的信號寫入8位輸入寄存器，當-XFER=0時，-WR2信號將輸入寄存器的數據轉移到8位DAC寄存器中，此時D/A轉換器的輸出隨之變化。

　　根據上述功能，我們可以將 DAC 0830連接成單緩沖工作方式和雙緩沖工作方式。

　　圖3為DAC 0830的單緩沖工作方式接口。

　　此時，將轉移控制信號-XFER及寫入信號-WR2接地，ILE接高電平，-CS接地址選中信號，-WR1在ISA總線的系統中接外圍設備寫信號-IOW，在8031系統中為寫信號-WR。當CPU向此地址寫入一個數據時，D/A轉換器的輸出隨之變化。

圖3 DAC 0830的單緩沖工作方式接口

　　在一個系統中，如使用兩路以上的D/A轉換器時，由于這兩路D/A轉換器由兩個地址輸出，需要執行兩條指令，因而這兩路輸出的變化要相差一些時間，如要求兩路D/A轉換器的輸出同時變化，則應采用雙緩沖工作方式。圖4為采用雙緩沖工作方式的兩路 D/A轉換器接口。

　　將兩片DAC 0830的ILE均接為高電平，-CS分別接為地址1選中及地址2選中，-XFER接地址3選中，- WR1、-WR2均接系統寫信號。

　　先向地址1寫入數據1，再向地址2寫入數據2，此時由于轉移控制信號為高電平，因而這兩個數據只能存在各自的輸入寄存器中D/A轉換器仍維持原來的輸出不變。當CPU發出地址3選中及寫信號時，-XFER有效，-WR2也有效。兩片D/A轉換器的輸入寄存器中的數據轉移到各自的DAC寄存器中，其輸出也隨之發生變化。

圖4 采用雙緩沖工作方式的兩路 D/A轉換器接口

　　對于DAC0830，其輸出電壓是單極性的，當基準電壓的極性決定之后，輸出電壓的極性也被決定。為實現固定基準電壓下的雙極性輸出，可采用圖5的方法。

圖5 DAC 0830的雙極性電壓輸出

　　此時，輸出電壓VOUT = VREF·（DI7+ DI6/2＋…＋DI0/128-1）

　　當輸入數字量為全0時，輸出電壓為-VREF。當輸入數字量為80H時，輸出電壓為0，當輸入數字量為全1時，輸出電壓為VREF*（1-1/128）。

　　在加入第二個運算放大器后，對D/A轉換器輸出的線性無影響，所采用的電阻不必與轉換器內部的網絡電阻一致，但應采用精密電阻，以保證R、2R的準確性及良好的溫度特性。