D/A轉(zhuǎn)換模板的設(shè)計(jì)舉例
發(fā)布時(shí)間:2014/7/25 22:00:41 訪問次數(shù):598
前面討論了幾種典型的D/A轉(zhuǎn)換器、接口電路以及通用性等問題,這為D/A轉(zhuǎn)換模板的設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。
在硬件設(shè)計(jì)中,除了一些電路參數(shù)的計(jì)算,還要會(huì)查閱集成電路手冊,掌握各類芯片的外特性及其功能,以及與D/A轉(zhuǎn)換模板連接的CPU或計(jì)算機(jī)總線的功能及其特點(diǎn)。在硬件設(shè)計(jì)的同時(shí),還必須考慮軟件的設(shè)計(jì),D/A轉(zhuǎn)換模板的設(shè)計(jì)原則主要考慮以下幾點(diǎn)。
(1)安全可靠:盡量選用性能好的元器件,并采用光電隔離技術(shù)。
(2)性能/價(jià)格比高:R1560S3S既要在性能上達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo),又要在技術(shù)路線、芯片元件上降低成本。比如,在選擇集成電路芯片時(shí),應(yīng)綜合考慮其轉(zhuǎn)換速度、精度、工作環(huán)境溫度和經(jīng)濟(jì)性等諸因素。
(3)通用性:D/A轉(zhuǎn)換模板應(yīng)符合總線標(biāo)準(zhǔn),其接口地址及輸出方式應(yīng)具備可選性。
D/A轉(zhuǎn)換模板的設(shè)計(jì)步驟是:確定性能指標(biāo),設(shè)計(jì)電路原理圖,設(shè)計(jì)和制造印制線路板,最后焊接和調(diào)試電路板。其中,數(shù)字電路和模擬電路應(yīng)分別排列走線,盡量避免交叉,連線要盡量短。模擬地( AGND)和數(shù)字地(DGND)分別走線,通常在總線引腳附近一點(diǎn)接地。光電隔離前后的電源線和地線要相互分開。調(diào)試時(shí),一般是先調(diào)數(shù)字電路部分,再調(diào)模擬電路部分,并按性能指標(biāo)逐項(xiàng)考核。
圖2 -15給出了8路8位D/A轉(zhuǎn)換模板的結(jié)構(gòu)組成框圖,它是按照總線接口邏輯、I/O功能邏輯和I/O電氣接口三部分布局電子元器件的。圖2-15中,總線接口邏輯部分主要由數(shù)捃緩沖與地址(基址、片址)譯碼電路組成,完成8路通道的分別選通與數(shù)據(jù)傳送(參見圖2 -14接口地址可選的譯碼電路);I/O功能邏輯部分由8片DAC0832組成,完成D/A轉(zhuǎn)換(參見圖2 -5 DAC0832接口電路);而I/O電氣接口部分由運(yùn)算放大器與V/I變換電路組成,實(shí)現(xiàn)電壓或電流信號(hào)的輸出(參見圖2-8的雙極性電壓輸出方式與圖2-9的電流輸出方式)。
前面討論了幾種典型的D/A轉(zhuǎn)換器、接口電路以及通用性等問題,這為D/A轉(zhuǎn)換模板的設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。
在硬件設(shè)計(jì)中,除了一些電路參數(shù)的計(jì)算,還要會(huì)查閱集成電路手冊,掌握各類芯片的外特性及其功能,以及與D/A轉(zhuǎn)換模板連接的CPU或計(jì)算機(jī)總線的功能及其特點(diǎn)。在硬件設(shè)計(jì)的同時(shí),還必須考慮軟件的設(shè)計(jì),D/A轉(zhuǎn)換模板的設(shè)計(jì)原則主要考慮以下幾點(diǎn)。
(1)安全可靠:盡量選用性能好的元器件,并采用光電隔離技術(shù)。
(2)性能/價(jià)格比高:R1560S3S既要在性能上達(dá)到預(yù)定的技術(shù)指標(biāo),又要在技術(shù)路線、芯片元件上降低成本。比如,在選擇集成電路芯片時(shí),應(yīng)綜合考慮其轉(zhuǎn)換速度、精度、工作環(huán)境溫度和經(jīng)濟(jì)性等諸因素。
(3)通用性:D/A轉(zhuǎn)換模板應(yīng)符合總線標(biāo)準(zhǔn),其接口地址及輸出方式應(yīng)具備可選性。
D/A轉(zhuǎn)換模板的設(shè)計(jì)步驟是:確定性能指標(biāo),設(shè)計(jì)電路原理圖,設(shè)計(jì)和制造印制線路板,最后焊接和調(diào)試電路板。其中,數(shù)字電路和模擬電路應(yīng)分別排列走線,盡量避免交叉,連線要盡量短。模擬地( AGND)和數(shù)字地(DGND)分別走線,通常在總線引腳附近一點(diǎn)接地。光電隔離前后的電源線和地線要相互分開。調(diào)試時(shí),一般是先調(diào)數(shù)字電路部分,再調(diào)模擬電路部分,并按性能指標(biāo)逐項(xiàng)考核。
圖2 -15給出了8路8位D/A轉(zhuǎn)換模板的結(jié)構(gòu)組成框圖,它是按照總線接口邏輯、I/O功能邏輯和I/O電氣接口三部分布局電子元器件的。圖2-15中,總線接口邏輯部分主要由數(shù)捃緩沖與地址(基址、片址)譯碼電路組成,完成8路通道的分別選通與數(shù)據(jù)傳送(參見圖2 -14接口地址可選的譯碼電路);I/O功能邏輯部分由8片DAC0832組成,完成D/A轉(zhuǎn)換(參見圖2 -5 DAC0832接口電路);而I/O電氣接口部分由運(yùn)算放大器與V/I變換電路組成,實(shí)現(xiàn)電壓或電流信號(hào)的輸出(參見圖2-8的雙極性電壓輸出方式與圖2-9的電流輸出方式)。
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