電路的功能
16位D-A轉換器的分辨率為1/65535,即相當于滿量程電壓的0.0015%,1LSB為-96DB的電平。所以它可作產生高精度波形或測量控流。10V滿量程的1LSB為152.6UV,接近噪聲電平,所以設計電路時應考慮組裝問題。
電路工作原理
本電路采用了廉價16位DAC芯片PCM54HP,這種器件是為數字音頻設備研制的。數據輸入端接了兩個0個8位數據鎖存器,其作用是使16位數據同時輸入,以減少時間差引起的噪聲。如果D-A轉換輸出不要求高速響應,也可以去掉鎖存器,而在轉換器輸出端加低通濾波器。
PCM54與普通電壓輸出型DAC基本相同,輸出為正負3伏的雙極電壓。在工業上應用,要求輸出正負5V或正負10V,所以在輸出端加了放大倍數為3.3倍的放大器A1。最高有效位應由外部控制。用R1、R2和可變電阻DR1調線性和單調遞增性能。
OP放大器A1可根據用途來選擇,若用于直流電壓發生電路,可選用置偏、漂移小的精密OP放大器。用于波形發生器或數字式音頻電路,應選用交流特性好的器件。本電路沒加失調調節電路,可根據需要添加,電容C1和C2的截止頻率取1MHZ,如用于直流,應降低截止頻率。
元件的選擇
最高有效位控制電路的可變電阻VR1串聯了R1、R2以后縮小了可變范圍。VR1為穩定器件,應選用多圈式,全部電阻均為金屬膜電阻。宜選用溫度系數小的產品。
調整
雖然調零或滿量程調整都很方便,但最高有效位調整比較困難。調準VR1、用高精度數字萬用表測量,以1LSB為單位對16位逐位調整這樣很麻煩。如有大量的轉換器需要調整時,可把存有數字正弦數據的ROM接在本電路的輸入端,用地進制計數器進行選址掃描,這樣就可以產生正弦波,調整VR1,使失真儀上指示的失真最小。
組裝注意事項
16分位辨率的D-A或A-D轉換器,因1位的電壓非常微小,所以邏輯電源和模擬電源的接地應明確分開,當用數字數據高速產生變化的波形時,要進行良好的接地,以免輸入數據的引線與OP放大器A1外圍引線或DAC的求和點耦合。
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