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12位D A转换器AD7564

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I 位 D 转换器 A7f 己 O 5 i 4
·

刘华林 郭 琳 ·

摘 要 :介绍了一种性能优 良的 4 通道,1 位分辨率串行输入 D A转换芯片 A 7 6 的 内部结构和工作原理,并给 出了它在 2 / D 54 专用函数信号发 生器实例 中与 A 8C 1 T 9 5 单片机的接 口设计. V E ,电流 带有一个快速的通用 串行接 口,同现在 F A 7 6 是A a g D 54 nl 公司推 出的一种集 均有各 自独立的参考输入 ( R ) o V和 5 V微处理器兼容;低功耗 (O' , C 1 (o 2 u 成了4 组,1 位分辨率的串行输入 D C 输 出端子l 1 /)电流输出端子2 1 y) 流行的 3 2 As
芯 片 . 同类 型 的芯 片相 比, 与 它具 有 以下

和反馈 电阻 ( e ;单 电源 方式供 电 Rr )

( V时为 5 W ,3 V时为 3 W ) 5 0 . 3 3 .

优点 : 标准电流方式输出, 内部每个 D C ( 33 5 ; A + . ~+ V) 瞬时刷新 和复位 功能; 整形电路, 电池备用电路 , 电源故障检测 电路等. 应用电路 C U复位电路如图 4 P 所 示, a 图4 是开漏输出结构 , b M S 图4 是C O

A 7 6 芯 片可以广泛用于处理控 D 54 1 r ×1 7 m×0 8 m 工作温度范 . m 2 a .r 5a .m ; 4
围 - 0 + 5C 4 ~ 8 o.

应用 范 围

微 机用 电源 电压 监 测 及

CU P 复位 , 移动电话 , 数码相机 , D P A等

便携式设备 中的电源电压监测 , 照相机 , 视频设备 , 通信设备等的电源电压监测.
由于该系列是 目前同类产品中封装 尺寸最小 , 电最省, 耗 精度最高的, 以 所 最适用精巧型便携式电子产品应用 .
应用 电路 采用 N 沟道 漏极 开路 的产

Vn 1 V时 , 电典型值为07 A 检 i= . 5 耗 . ; 测电压 范围 01 ~ .V,每隔 01 . 60 6 . V有一 个品种; 检测电压的温漂小, 温度系数为 10 p / 0p m ~ C;工作 电压范围 07 I V有 .一 O ;
SO 一 4 S T 2 , O 一 9 T 一 2 S T 2 , O 一 3 S T 8 及 O 9 多

品可以提升检测电压 , 如图7 及图8 所示.

( b)

种封装形式 ;工作温度范围 一 0 + 5C 4~8~. 应用领域 微处理器复位电路 , 储存 器电池备用 电路 , 上电复位电路 , 电源故 障检测 ,电池 电压检测及充电器 电压检
测等.
图7

图4

输出结构 .图 5 是电池低电压检测电路 ,
当 电压 低 于 检 测 电 压 时 L D .图 6 E 亮 是 由 两 个 电 压 检 测 器 ( 2 ) 的 窗 口 1 组成 及 比较器 电路 , 1的检 测 电压高于 2 的检
图5

在图7 , 中 提升后的检测 电压V T %E =

应用电路 应用 电路与R 11 系列 31×
相同.
网址 : t :w w. rxc . . ht / w t e . j p/ o op

高精 度 电压 检 测 器
S 10 一 0 0系列
图 8

测 电压 , 窗 口电压 在 范 围之 外 , OT 出 V U输

低电*;检测 电压 , 在窗 口电压范围内 , V U输出高 电* . OT
网址:ht:w w.chc . /S . t / w f o . j L l p/ i op

( A R /B) DT D T SI 0 — ( 系列是精工( E I 电子公 [ R + B)R ]×V E,式中V E为 3 0 S K O) 司的产品,是一种超小型高精度电压检 原器件的检测 电压 ,提升后的滞后电压
测器.

V HS ( A R /B) *Y=[ R + B)R ]×V Y, HS 式中

电压 检 测 器 XC6 系列 1 C
X 6C是特 瑞 士 ( O E 公 司生 C1 T R X) 产 的 电压检 测器 系 列 .

H¥ 为防止振荡 , 超低功耗 ,在检测 电压 V Y为原器件的滞后 电压 . A≤7 k C≥0 1 F 5 n, . ;若不 0 1 V时 , 电3 0A; . 5 耗 5 n 检测电压精度高 , 请设定R 设 c时,R A≤80n.并请注意 ,实际 0 可达 ±1 工作电压范 围0 5 55 ; %; . — . 检 9 V 主要特点
测 电压 范 围 1 . ; N . 4 V 有 沟道 开 漏输 出 5 6

V HS *Y值与计算值有一些差别. 在图中, 串接两个二极管V1及V 2 1 1, 则其 俭测电压 V D =. +. + Dr *E O V 0 V V L. T 7 7 "
网址 :ht:w ws —c o /n t / w .ii. n. .◆ p/ i c e

主要特点 有开漏输 出及 C S MO 输 出结构 ;检测精度 ±2 %;功耗低 ,在

及 C O 互补输出两种输出结构; s 一 M S 有 c 8 A ,S T 2 — ,S T 4 2 B O 一 3 5 N 一 A三种封装 ;

其中S T 4 的尺寸最小 , N 一A 其外廓尺寸为
·

4 · 电子世界2 0 年6 8 0 5 期

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制, 便携式仪器和通用测试设备等领域.

D 5 B1

表 I

DB 0

波形 数据 , 并通 过 它 同 A 7 6 的接 口把 D 54

工 作 原 理
图1 所示为A 7 6 的内部功能结构 D 54
V eD rf r m r f rf V ec V e V eA

MS B

L SB

数据发送到相应 的 D C输入寄存器中, A

和D 2 A ) B ( 0 为地址引脚 , 当多个器件以 菊花链形式级连在一起时, 以 可

经转换后输 出相应的波形 .电路设计采 用单片机的串行接 [ ( 】 工作于同步移位
寄存器方式 ,即方式 0 与 DA转换器的 ) /
时钟 和输 入数 据 相连 , 有 P ., 1 和 另 1 P. 0 1 P .分别 控 制 C R, D C F I . 虑 1 2 L L A 和 SN 考

起分配地址 的作用 , 输入的数据
D C A A

寄 器 寄存器 . 存 Al 寄 器l u 存 ; A
寄 器B 存
DA B C


Il 流 可 以 通 过 串 行 数 据 输 出 ol u A


R

( D U 引脚移位到其它器件 S O T) 的组合用来选择对某个 D C A 进 行操作 ,具体的对应关系如表 2

B 寄存 T — A 寄存器 卜f D C 器

lt DB D 1) D 0( S 两 位 oI uB 1( S 和 B D 0)

到从单片机串行 口发送的数据低位在前 ,

r 寄 器c 存
匝二二
.

,

搏 入



高位在后 , A 7 6 输入数据序列要求 与 D 54 的高位在前 , 低位在后顺序相反 , 因此在 数据发送之前 ,单片机必须对数据的位
了一 个 N C 5 2 E 5 3 的双 运放 ,输 出的 函数


DAC D

m D 所 示 . 要 注意 的是 , 6 需 l 位数 据
后.

D 54 运用 : 的输入顺序为高位在前, 低位在 序进行调整.在A 7 6 的输出端 ,


F S

CL( N l1 S D

控毒 辑+ j 逻 输 入 位寄 移 存器

L— DC A

表2

波形将以双极性 电『 土的形式输出. 汇编程序描述 丁单片机向 A 7 6 D 54 发送 l 位数据 ,并启动 DA转换的过程 6 / ( 假设待发送的高 8 位数据暂存 于 4 H, 0 低8 位暂存于 4 H中,且位序 已翻转 ) l :
ORG01 0 0 H

D D 0 S s L
NC AGND Vd d DGNI )

功能

0 0 D CA 选 中 A
AO A1 S OU D T

( 1 D C B选 中 ) A 1 ( D C C选 中 1 A 1 1 D C D 中 A 选

图 1

框图 , 单片集成了4 组独立的 , 具有 l位 2

分辨率的数 / 模转换器 . 通常, 按输出方 式 的不同, / 转换器可以分为电流型和 DA
电压 型 两种 .A 7 6 属 于 电流 型 , D 54 故应

应 用 示 例
A 7 6 的应 用范 围比较 广泛 . 电 D 54 单

MO C N#O ; 行 L丧始化 ( VS O ,O H串 jU 方式 0)

C RP 将丽 L 1; 2
MOV S BUF A .

位置低

源 ( 3 ~ 5 供电的方式 , + . + V) 3 通用串行

N VA O ; O . H 准备发 送 商8 数据 4 伯
I 】I B T . E T fP : C 1 X 1 ( J N S MPL P J O 1

用时需要外接运放 ( A 7 7 P 7 如 D 0 ,O 0 , N C52 E 53 等等 ) 按连接方式 的不同, ; 用 户可以方便地构成单极性输 出或双极性 输 出. A 76 的操作 比较简单, D 54 典型工作 时序如图 2所示 .当电*触发控制输入 ( SN) F I 为低 电* 时, 在每一个时钟输入
CLKI N ,

接 口等许多独特 的设计 ,大大提高 了它
应 用 的方 便性 .

许 多情况下 ,用户需要一个专用 的 简易函数信号发生器 , 能够产生正弦波 ,
方 波 ,三 角波 和锯 齿 波 用 A 8C 1 T 9 5 单 片 机对 A 7 6 进 行控 制 , 以很 方便地 D 54 可

N X 1M ,1 准 备发送低 8 E T : OV A4 H: 位数据
MOV S BUFA '

IP: C I E ' 0 J f 2 B T . Xq N 2 S MPL P J O 2

N X 2S T 1 ; F 1 々 高 移位结 束 E T :E BP 将 —— 拉 2 SNf C 11 — —C他 低 I P ; L A R 将 D

实现这个 目标 ,图 3 给出 器设计 的原理图.基本思

ST 1 : 酉i 化拉高,启动 D EBP.将 1 / A转换

_几 几 八 , 几 n 几 几 几 / \ \ 1几 厂 几 / 了部分专用函数信号发生 _ \
——_ _ \ 厂一
想是 :预先将确定的各种 波形数据烧录在片外扩展
的 R M 中 ( 数 据量 小 , O 若 单片机片内4 K的 E R M PO

综上所述 , D 54 A 7 6 是一款性能优异 的DA /转换器 , 通过其 自身所带的通用串
行 接 口 ,用 户 可 以 对 芯 片 内部 的 4个

,- — -





C( ][ ]





D C 分时加载数据 , As 并可以同时开始工 作. 在专用函数信号发生器 的应用 中, 由 于采用了A 7 6 , D 54 使电路设计简单 , 控 制方便 , 转换速度快 , 精度高 , 取得了 良
好 的效果 . ◆

: ]
———]

匝 二 二 汇 )= 二 C×) =[
厂 "
图 2

就够用 了 ) ,利用键控方 式 ,单片机将寻址所需 的

+5 V

( L N )的下 降沿 ,串行 数据输 入 C KI ( D N) S I 引脚将移入一位数据 . 经过 1 次 6 这样的移位操作以后 ,SN F I 电*拉高 , 移

位过程结束 . D C C R L A 和 L 分别为输入数 据刷新和清除寄存器功能引脚.在移位 过程结束后, L A 有效 ( 若 DC 低电* )它 , 将刷新所有 D C A 寄存器 , 1 位输入寄 把 2
存器里 的数据写入 D C寄存器 , A 并启动 DA转换 ;若后者有效 ( / 低电* ) ,则对 所有 D C A 寄存器进行瞬时清零 .
从 图 可 以 看 到 , 对 芯 片 中 的 某 个

D C A 进行一次操作 , 需要移入 1 位数据 6 ( 1 表 为载入序列的格式 )其 中, B 5 . D 1~ D 4 1 位D C B 为 2 A 待转换数据; B ( ) D 3 A1
·

图3

4 · 电子世界 2 0 9 0 5年6期



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