基于PIC单片机与16位串行D/A转换原理

下面介绍了基于PIC单片机与16位串行D/A转换的原理：

1 基本原理

D/A转换器相当于一种译码电路，它将数字输入转换为模拟输出：

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。

图3 权电阻型D/A转换器的电路框图

权电阻型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。

图4 R-2R梯形电阻网络D/A转换器

（4）电流衰减型D/A转换器如图5所示。

图5 电流衰减型D/A转换器

总结：以上就是基于PIC单片机与16位串行D/A转换的原理，可以广泛的运用到需要进行D/A转换的场合中。

审核编辑：黄飞