集成電路第四章

1、第第4 4章章集成變換器及其應用集成變換器及其應用4.1阻抗變換器阻抗變換器4.2U/I變換器和變換器和I/U變換器變換器4.3U/F變換器和變換器和F/U變換器變換器4.4精密精密T/I和和T/U變換器變換器4.5D/A變換器變換器4.6A/D變換器變換器4.1阻抗變換器阻抗變換器負阻抗變換器負阻抗變換器阻抗模擬變換器阻抗模擬變換器模擬電感器模擬電感器4.1.1 負阻抗變換器負阻抗變換器（1）若去掉電阻）若去掉電阻R1 )1 (2ZRUUiOR1+-ZuiAR2IiI1I2IZ（2）若接入電阻）若接入電阻R1 11RUUIIoii則：則：21RZRIUZiiie負電阻變換器負電阻變換器R1+

2、-ZuiAR2IiI1I2IZ右圖只適用于信號源內(nèi)阻小于的情況右圖只適用于信號源內(nèi)阻小于的情況ZZS即：即：ZZS若：若：應將右圖同相端和反相端位置互換應將右圖同相端和反相端位置互換（）若（）若21RRRZie（）若（）若LjCRRjZie221負電阻變換器負電阻變換器等效模擬電感，其中等效模擬電感，其中CRRL221對于右圖：對于右圖：4.1. 阻抗模擬變換器阻抗模擬變換器+-ZuiA2Ii+-A電路如下所示：電路如下所示：4.1. 阻抗模擬變換器阻抗模擬變換器的輸出：的輸出：的輸出：的輸出：)1 (121ZZUUiO：同相放大器：同相放大器為阻抗變換器為阻抗變換器341342)1 (ZZU

3、ZZUUOiO則：則：)1 (31422ZZZZUUiO+-ZuiA2Ii+-AI輸入電流為：輸入電流為：525ZUUIIOii等效輸入阻抗：等效輸入阻抗：42531ZZZZZIUZiiie可構(gòu)成不同可構(gòu)成不同性質(zhì)的阻抗性質(zhì)的阻抗模擬電路模擬電路、模擬對地電感、模擬對地電感42531ZZZZZZie在中在中?。喝。?、2、3、5為電阻，為電阻，4為為4和和C4并聯(lián)，并聯(lián)，則等效阻抗為：則等效阻抗為：2531442531RRRRCjRRRRRZie其等效內(nèi)阻和等效電感為：其等效內(nèi)阻和等效電感為：42531RRRRRRe25314RRRRCLe、模擬對地電容、模擬對地電容42531ZZZZZZie

4、在中在中取：?。?、2、5為電阻，為電容為電阻，為電容C，則等效阻抗為：則等效阻抗為：151423)(RRRRCjZie其等效電容為：其等效電容為：51423RRRRCZie、模擬對地負阻抗、模擬對地負阻抗42531ZZZZZZie在中在中取：?。?、3為電容為電容C1、C3，2、Z4為電阻為電阻R2、R4，Z5為任一阻抗為任一阻抗則等效阻抗為：則等效阻抗為：42125RRCZZie為一負阻抗變換器為一負阻抗變換器4.1. 模擬電感器模擬電感器電路如下所示：電路如下所示：CO-uiA1R2Ii-+A2RO+R1RSiC4.1. 模擬電感器模擬電感器1RUUIoiiiOOOOOOUCRjUCRj

5、U)11 (11ifiOUAURRU)1 (121CO-uiA1R2Ii-+A2RO+R1RSiC等效輸入阻抗為：等效輸入阻抗為：1fARCRjIUZSOOiiie當遠大于時：當遠大于時：fARCRjZSOOie其中等效電感值為：其中等效電感值為：fARCRLSOOie4.1. 電容倍增器電容倍增器、由反相放大器組成的、由反相放大器組成的 電容倍增器電容倍增器CO-uiA1R2Ii+R1iCUoR3、由反相放大器組成的、由反相放大器組成的 電容倍增器電容倍增器CO-uiA1R2Ii+R1iCUoR3iOiOiURRRCjURRRRRCjI12121221)(111等效輸入阻抗為：等效輸入阻抗為

6、：1111CjRIUZiiie電阻和電容的并聯(lián)電阻和電容的并聯(lián)、可變電容倍增器、可變電容倍增器電位器調(diào)節(jié)電容的倍增系數(shù)電位器調(diào)節(jié)電容的倍增系數(shù)1組成的時跟隨器，起緩沖作用組成的時跟隨器，起緩沖作用-uiA1RbIi-+A2RP+RSRaZie、可變電容倍增器、可變電容倍增器iabOoiOiURRCjUUCjI)1 ()(其輸入阻抗：其輸入阻抗：)1 (1oabiiieRRCjIUZ其等效電容為：其等效電容為：)1 (oabieRRCC調(diào)整電位器可改變電容容量調(diào)整電位器可改變電容容量-uiA1RbIi-+A2RP+RSRaZie4.2U/I變換器和變換器和I/U變換器變換器4.2.1 接地負載的

7、接地負載的U/I變換器變換器1、由兩個運放構(gòu)成的、由兩個運放構(gòu)成的U/I變換器變換器R+-RuiAR2IiARR+-RLI2ILuouo1uo2A1為同相加法器為同相加法器A2為跟隨器為跟隨器 R+-RuiAR2IiARR+-RLI2ILuouo1uo2LLoIRu2由電路可知由電路可知 21II 4023RUURUUi則則: LLiRIRRRURRRU433434同時同時: URRRUo1211則則LL5L4313LL4211)()(RIRIRRRRRIRURRUioLL5L4313LL4211)()(RIRIRRRRRIRURRUio為了讓為了讓IL 和和RL無關(guān)無關(guān) , 必須使必須使 既

8、既 :LL5LLL431321431421)()()()(RIRIRIRRRRRRURRRRRRi1)()(431321RRRRRR或或)()(213431RRRRRR為簡化分析取為簡化分析取 R3=R1,R4=R2 則則:i512LURRRI 1、由一個運放構(gòu)成的、由一個運放構(gòu)成的U/I變換器變換器由電路可知由電路可知 21II 201RUURUUi則則: R3R4R5I1I2ILuLuOui2112RRURURUoi而而LURRRU434OLURRRRRRRRIUL43L435LL/)(/)(R3R4R5I1I2ILuLuOui則則:LLL43L435/)(/)(IRRRRRRRRUO由由

9、 得得UULL433L2152LL43435212212)(RIRRRIRRRRRIRRRRRRRRURRRi為了讓為了讓IL 和和RL無關(guān)無關(guān) , 必須使必須使 43343435212)(RRRRRRRRRRR則則: iURRRI512L若取若取RRRRR54322/1RR 則則: iURI2L說明說明IL與與Ui成正比成正比 , 實現(xiàn)了線性變換實現(xiàn)了線性變換4.2.2 精密精密U/I變換器變換器以以XTR110為例為例XTR110可完成電壓到電流的變換可完成電壓到電流的變換1、XTR110 的性能特點的性能特點2、XTR110 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)反饋端反饋端反饋電阻反饋電阻公共端公共端調(diào)

10、零調(diào)零量程調(diào)解量程調(diào)解量程控制量程控制基準電壓輸入基準電壓輸入4、5腳腳完成信號輸入完成信號輸入輸出端輸出端基準調(diào)解基準調(diào)解12、15基基準電路反準電路反饋、耦合饋、耦合（接一起）（接一起）2.XTR110的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖4-2-3 XTR110的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖圖4-2-4 XTR110的基本接法的基本接法3.XTR110的基本接法的基本接法 Figure 1 shows the basic connections required for 0 to 10V input and 4 to 20mA output. Other input voltage and output

11、 current ranges require changes in connections of pins 3, 4, 5,9 and 10 as shown in the table of Figure 1(P113表4-2-1). The complete transfer function of the XTR110 is:.APPLICATIONS INFORMATION The internal op amp A1 can be damaged if its non-invertinginput (an internal node) is pulled more than 0.5V

12、 below common (0V). This could occur if input pins 3, 4 or 5 were driven with an op amp whose output could swing negative under abnormal conditions內(nèi)部第二級負載接地的負載接地的U-I轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器o9osIRIRUCC8500IIRUOO89O8sC101IIRRIRRI內(nèi)部第一級運放為同相加法器同相加法器2164211ieiiUUUUceee1IRIRU因為虛短因為虛短:ce212164IRUUUieiiOe101IRe21O216410RUUUI

13、ieii所以所以:輸入范輸入范圍圍/V輸出范圍輸出范圍/mA3腳腳4腳腳5腳腳9腳腳10腳腳0100202輸入輸入2222104202輸入輸入22201042015、12輸入輸入22開路開路01052515、12輸入輸入2220502022輸入輸入221542022輸入輸入220542015、122輸入輸入2開路開路0552515、122輸入輸入22表表4-2-1 輸入輸入/輸出與引腳關(guān)系輸出與引腳關(guān)系圖圖4-2-5 010V輸入，輸入，200mA大電流輸出變換電路大電流輸出變換電路4.XTR110的應用的應用 For spans beyond 40mA, the internal 50W r

14、esistor (R9) maybe replaced by an external resistor connected between pins13 and 16.Its value can be calculated as follows:REXT = R9 (Span OLD/SpanNEW)上圖中02eiiUU當VUi101時時2164211ieiiUUUUVUi5 . 241041O8O8sC2IRIRRIeCee1RIRIUeO5002RI因為虛短因為虛短:eO50025 . 2RI即即:eO625RI 其中:Re=(1562.5+402)/5K 2K/5K=(10/7)K=1.

15、43KIO 625/1430=0.437Av而Ui1=0時IO=0，故010V輸入得到輸入得到00.4A輸出。輸出。 可見，通過調(diào)節(jié)精密電位器RP2、RP3增大Re,總可使IO降低到400mA，電流方向向下; 為保證精度，避免源內(nèi)阻的影響，輸入經(jīng)緩沖器A1進入XTR110的Ui1端，Ui2接地=0，接地的緩沖調(diào)零器A2使UR=0，這樣當Ui1=0時IO=0。 因A3的U-= U+=0，故IR3=(VF-0)/20K=10V/20K=0.5mA，則UR4=0.5mA*2K=1V。據(jù)虛短，UR2=UR4=1V，IR2=1V/5=0.2A，于是，于是A4、R2構(gòu)成構(gòu)成0.2A的恒流源，電流方向向的恒

16、流源，電流方向向下，可將由下，可將由XTR110組成的組成的0400mA電流源下拉電流源下拉200mA。 Iout=IO-IR2=0-0.2A=-200mA； 當Ui110V時Iout=IO-IR2=0.4A-0.2A=200mA 為保證精度，R1、R2應選0.5W低溫度系數(shù)金屬膜電阻，VT1VT3可選功率較大的MOS管。轉(zhuǎn)移電導特性曲線由圖可知由圖可知fSO=Riv可見輸出電壓與輸入可見輸出電壓與輸入電流成比例。電流成比例。輸出端的負載電流：輸出端的負載電流：SLfLfSLOO=iRRRRiRvi此時該電路也可視為電流放大電路。若LR固定，則輸出電流與輸入電流成比例，電流-電壓變換電路電流電

17、流電壓變換電路：電壓變換電路：4.2.3 精密精密I/U變換器變換器以以RCV420為例為例RCV420可完成電流到電壓的變換可完成電流到電壓的變換1、 RCV420的性能特點的性能特點（1）4-20mA的電流輸入，的電流輸入，0-5V的電壓輸出的電壓輸出（2）具有精密）具有精密10V電壓基準電壓基準（3）具有）具有40V共模電壓輸入范圍共模電壓輸入范圍（4） 總的變換誤差小于總的變換誤差小于0.1%（5）具有）具有86dB的噪聲干擾能力的噪聲干擾能力2、RCV420 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括精密集成運放包括精密集成運放/電阻網(wǎng)絡電阻網(wǎng)絡/10V基準基準1、3腳完成信號輸入腳完成信號輸入公共抽

18、頭公共抽頭13腳腳:器件公共端器件公共端5腳腳:基準參考端基準參考端基準調(diào)整端基準調(diào)整端噪聲抑制端噪聲抑制端 基準電路反饋基準電路反饋基準電壓輸出基準電壓輸出變換電壓輸出變換電壓輸出變換電路反饋變換電路反饋基準電壓輸入基準電壓輸入3、RCV420 的基本接法的基本接法輸入端電壓：輸入端電壓：Ui15、12腳節(jié)點處電壓：腳節(jié)點處電壓：Uc同時利用虛短性質(zhì)同時利用虛短性質(zhì)則：則：25. 1315. 0INOIU4、RCV420的應用的應用利用利用XTR101 及及RCV420 可構(gòu)成遠距離測溫系統(tǒng)可構(gòu)成遠距離測溫系統(tǒng)首先利用首先利用XTR101 將溫度變化變換成將溫度變化變換成4-20mA的電流輸

19、出；的電流輸出；為了能和單片機、智能儀表連接，為了能和單片機、智能儀表連接，再用再用RCV420將電流信號變換為電壓信號將電流信號變換為電壓信號電路如圖電路如圖4-2-9所示所示4-20mA的電流輸入，的電流輸入，0-5V的電壓輸出的電壓輸出4. 3 U/F變換器和變換器和F/U變換器變換器U/F：輸出信號頻率正比于輸入信號電壓的電路；：輸出信號頻率正比于輸入信號電壓的電路；F/U：輸出信號電壓正比于輸入信號頻率的電路；：輸出信號電壓正比于輸入信號頻率的電路； 電壓模擬量經(jīng)電壓模擬量經(jīng)U/F變換成頻率信號后，其干擾能力大為增強，變換成頻率信號后，其干擾能力大為增強，非常適合遠距離傳輸、遙控系統(tǒng)

20、、干擾較大等方面非常適合遠距離傳輸、遙控系統(tǒng)、干擾較大等方面可分為單片式和模塊式；可分為單片式和模塊式；單片式可逆，即可作單片式可逆，即可作U/F變換也可作變換也可作F/U變換；變換；模塊式不可逆模塊式不可逆 下圖為電荷平衡式電壓下圖為電荷平衡式電壓-頻率變換電路，圖中電頻率變換電路，圖中電阻阻RIN、電容、電容C1、運算放大器、運算放大器A1組成積分電路，運組成積分電路，運放放A2為比較器，功率三極管為比較器，功率三極管T工作于導通、截止狀工作于導通、截止狀態(tài)，起電子模擬開關(guān)作用。態(tài)，起電子模擬開關(guān)作用。電荷平衡式變換電路電荷平衡式變換電路電荷平衡式電壓電荷平衡式電壓-頻率變換電路及波形圖頻

21、率變換電路及波形圖當當U in不變時，圖中模擬開關(guān)不變時，圖中模擬開關(guān)K斷開，輸入電壓對電容斷開，輸入電壓對電容C1恒流恒流IIN充電，積分器輸出電壓充電，積分器輸出電壓U1線性下降。線性下降。 當當Uin不變時，圖中模擬開關(guān)不變時，圖中模擬開關(guān)K斷開，輸入電壓對電容斷開，輸入電壓對電容C1恒流恒流IIN充充電，積分器輸出電壓電，積分器輸出電壓U1線性下降。當線性下降。當U1下降到下限電平下降到下限電平Um時，比較器時，比較器A2發(fā)生跳變，觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)定時器，使其產(chǎn)生一個脈寬為發(fā)生跳變，觸發(fā)單穩(wěn)態(tài)定時器，使其產(chǎn)生一個脈寬為t1的脈沖，此脈的脈沖，此脈沖使開關(guān)沖使開關(guān)K導通，積分電容導通，積分電容

22、C1恒流恒流IR-IIN放電，輸出電壓放電，輸出電壓U1線性上升，線性上升，當當t1脈沖結(jié)束時，開關(guān)脈沖結(jié)束時，開關(guān)K重新斷開，放電停止，輸入電壓重新對重新斷開，放電停止，輸入電壓重新對C1充電充電 t1期間放電量期間放電量 )(11INRIItQ此后，輸入電壓此后，輸入電壓UIN又開始對電容又開始對電容C1充充電，電，K斷開的斷開的t2期間電容期間電容C1充電量為充電量為: INRIIttt121由于由于Q1=Q2即即對應的輸出電壓對應的輸出電壓UO頻率為頻率為1211tIIttfRINout可見，可見，當恒流源當恒流源IR、定時時間、定時時間t1精度高時精度高時,輸出頻率可與輸入電流保持輸

23、出頻率可與輸入電流保持嚴格的比例關(guān)系嚴格的比例關(guān)系。Q2=t2*IIN VFC100同步型同步型U/F、F/U變換器是通過外變換器是通過外時鐘頻率獲得精密積分周期，實現(xiàn)時鐘頻率獲得精密積分周期，實現(xiàn)U/F變換。變換。 4.3.1 VFC100同步型同步型U/F、F/U變換變換器器圖圖4-3-1 VFC100引腳排列圖引腳排列圖1. 引腳及其功能引腳及其功能1腳：腳：V+ ，為正電源端。，為正電源端。2腳、腳、3腳：腳：NC，為空腳。，為空腳。4腳：腳：IOUT，為內(nèi)部積分輸出端，為內(nèi)部積分輸出端，一般與一般與5腳之間接入積分電容。腳之間接入積分電容。5腳：腳：CINT,為積分負輸入端，接積為積

24、分負輸入端，接積分電容。分電容。 6腳、腳、7腳：腳：IN+、Ui ，為積分同相，為積分同相輸入與模擬電壓輸入端。輸入與模擬電壓輸入端。8腳：腳：V ，為負電源端。，為負電源端。9腳：腳：Cos ，輸出單穩(wěn)電容端。，輸出單穩(wěn)電容端。10腳：腳：CLK，同步時鐘輸入端。，同步時鐘輸入端。11腳：腳：f0 ，U/F變換頻率輸出端。變換頻率輸出端。圖圖4-3-1 VFC100引腳排列圖引腳排列圖12腳：腳：DGND，為數(shù)字地。，為數(shù)字地。13腳：腳：AGND，為模擬地。，為模擬地。14腳、腳、15腳：腳： CIN、 CIN，內(nèi)部，內(nèi)部比較器輸入端。比較器輸入端。16腳：腳：VREF，為內(nèi)部，為內(nèi)部5

25、V參考電參考電壓輸出端。壓輸出端。2. 性能特點性能特點滿量程頻率輸出可通過外時鐘設(shè)置。滿量程頻率輸出可通過外時鐘設(shè)置。在精密滿在精密滿10V電壓輸入時電壓輸入時,增益誤差不超過增益誤差不超過0.5。內(nèi)設(shè)精密內(nèi)設(shè)精密5V參考電源。參考電源。極好的線性，在極好的線性，在100kHz時，最大誤差不超過時，最大誤差不超過 0.02，在，在1MHz時，不超過時，不超過0.1。具有低的增益漂移：不超過具有低的增益漂移：不超過50 10-6 /C 。圖圖4-3-2 VFC100的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖及U/F變換基本接法變換基本接法(開關(guān)接錯，應接至反相端開關(guān)接錯，應接至反相端)3.內(nèi)部結(jié)構(gòu)與基本接法內(nèi)

26、部結(jié)構(gòu)與基本接法3、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本接法基本接法CLKo)(20fVUfi4、雙極性輸入與調(diào)整、雙極性輸入與調(diào)整5、F/U變換器變換器4.3.2 LMx31系列系列U/F，F(xiàn)/U變換器變換器性能特點：性能特點：最大線形度：最大線形度：0.01%雙電源或單電源工作雙電源或單電源工作脈沖輸出與所有邏輯形式兼容脈沖輸出與所有邏輯形式兼容功耗小功耗小頻率范圍為：頻率范圍為： 1Hz-100KHz在某一段時間內(nèi)，其充電電荷平均值為在某一段時間內(nèi)，其充電電荷平均值為ooLXRftRUIQ)(其放電電荷平均值為其放電電荷平均值為ooLXftTRUQ)(利用利用oRLiotIRUfQQ 其中其中ttoC

27、RtSRRI9 .110.1 概述概述一、問題的提出一、問題的提出 當計算機用于數(shù)據(jù)采集和過程控制的時候，采集對象當計算機用于數(shù)據(jù)采集和過程控制的時候，采集對象往往是連續(xù)變化的物理量（如溫度、壓力、聲波等），但計往往是連續(xù)變化的物理量（如溫度、壓力、聲波等），但計算機處理的是離散的數(shù)字量，因此需要對連接變化的物理量算機處理的是離散的數(shù)字量，因此需要對連接變化的物理量（模擬量）進行采樣、保持，再把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量交給（模擬量）進行采樣、保持，再把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量交給計算機處理、保存等。計算機輸出的數(shù)字量有時需要轉(zhuǎn)換為計算機處理、保存等。計算機輸出的數(shù)字量有時需要轉(zhuǎn)換為模擬量去控制某些執(zhí)行元件

28、（如聲卡播放音樂等）。模擬量去控制某些執(zhí)行元件（如聲卡播放音樂等）。A/DA/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換器完成模擬量器完成模擬量數(shù)定量的轉(zhuǎn)換，數(shù)定量的轉(zhuǎn)換，D/AD/A轉(zhuǎn)換器完成數(shù)字量轉(zhuǎn)換器完成數(shù)字量模擬模擬量的轉(zhuǎn)換。量的轉(zhuǎn)換。 二、模擬接口二、模擬接口定義：定義：A/D D/A轉(zhuǎn)換器可視作一外部設(shè)備轉(zhuǎn)換器可視作一外部設(shè)備功能：功能： 將微機系統(tǒng)的離散的數(shù)字信號和設(shè)備中連續(xù)變化的將微機系統(tǒng)的離散的數(shù)字信號和設(shè)備中連續(xù)變化的模擬量兩者建立適配關(guān)系，使模擬量兩者建立適配關(guān)系，使CPU能進行能進行 控制與監(jiān)測。控制與監(jiān)測。三、模擬輸入輸出系統(tǒng)三、模擬輸入輸出系統(tǒng)數(shù)字信號數(shù)字信號模擬信號模擬信號現(xiàn)場信號現(xiàn)場信號1現(xiàn)場

29、信號現(xiàn)場信號2現(xiàn)場信號現(xiàn)場信號n微型微型計算機計算機放大器放大器放大器放大器放大器放大器多多路路開開關(guān)關(guān)低通濾波低通濾波傳感器傳感器低通濾波低通濾波傳感器傳感器低通濾波低通濾波傳感器傳感器A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器采樣保持器采樣保持器數(shù)字信號數(shù)字信號受控對象受控對象控制信號控制信號模擬信號模擬信號D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器放大驅(qū)動電路放大驅(qū)動電路傳感器傳感器將各種現(xiàn)場的物理量測量出來將各種現(xiàn)場的物理量測量出來并轉(zhuǎn)換成電信號（模擬電壓或電流）并轉(zhuǎn)換成電信號（模擬電壓或電流） 放大器放大器把傳感器輸出的信號放大到把傳感器輸出的信號放大到ADC所需所需的量程范圍的量程范圍低通濾波器低通濾波器用于降低噪聲、濾去高頻干

30、擾，用于降低噪聲、濾去高頻干擾，以增加信噪比以增加信噪比多路開關(guān)多路開關(guān)把多個現(xiàn)場信號分時地接通到把多個現(xiàn)場信號分時地接通到A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器采樣保持器采樣保持器周期性地采樣連續(xù)信號，周期性地采樣連續(xù)信號，并在并在A/D轉(zhuǎn)換期間保持不變轉(zhuǎn)換期間保持不變一、D/A變換器的基本構(gòu)成 模擬開關(guān) 電阻網(wǎng)絡 運算放大器權(quán)電阻網(wǎng)絡權(quán)電阻網(wǎng)絡R-2R梯形電阻網(wǎng)絡梯形電阻網(wǎng)絡VrefRf 模擬開關(guān)模擬開關(guān)電阻網(wǎng)絡電阻網(wǎng)絡VO數(shù)字量數(shù)字量二、基本變換原理二、基本變換原理 運放的放大倍數(shù)足夠大時，輸出電壓VO與輸入電壓Vin的關(guān)系為：VinRf VOR fOinRV = -VR 若輸入端有若輸入端有n個支路個支路

31、, 則輸出電壓則輸出電壓VO與輸入與輸入電壓電壓Vi的關(guān)系為：的關(guān)系為：n0fini=1i1V =-RVRVinRf VOR1Rn 令每個支路的輸入電阻為令每個支路的輸入電阻為2iRf , 并令并令Vin為一基為一基準電壓準電壓Vref，則有，則有nn0frefrefiii=1i=1f11V = -RV= -V2 R2 如果每個支路由一個開關(guān)Si控制，Si=1表示Si合上，Si=0表示Si斷開，則上式變換為n0irefii=11V = -SV2若若Si=1,該項對該項對VO有貢獻；有貢獻；若若Si=0,該項對該項對VO無貢獻無貢獻權(quán)電阻網(wǎng)絡權(quán)電阻網(wǎng)絡2R4R8R16R32R64R128R256

32、RVrefRf VOS1S2S3S4S5S6S7S8這里，上式中的這里，上式中的n=8 如果用8位二進制代碼來控制圖中的S1S8(Di=1時Si閉合；Di=0時Si斷開)，則不同的二進制代碼就對應不同輸出電壓VO； 當代碼在0FFH之間變化時，VO相應地在0-(255/256)Vref之間變化； 為控制電阻網(wǎng)絡各支路電阻值的精度，實際的D/A轉(zhuǎn)換器采用R-2R梯形電阻網(wǎng)絡，它只用兩種阻值的電阻(R和2R)。R-2R 網(wǎng)絡型網(wǎng)絡型D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器虛地虛地2R2RR對地電對地電阻為阻為2R2RR對地電對地電阻為阻為2R2R2R2R2RRRRRfUREFuOSn-1 Sn-2 Si S1 S01

33、0 1 0 1 0 1 0 1 0Dn-1 Dn-2 Di D1 D0IREF2/ IREF2/ IREF)1 , 0( ,2210REFiiniin DDIiiRIUREFREF)1 , 0( ,2210fREFfoiiniin DDRRUiRu 與權(quán)電阻網(wǎng)絡相比，與權(quán)電阻網(wǎng)絡相比，R-2R電阻網(wǎng)絡中只有電阻網(wǎng)絡中只有R、2R兩種阻兩種阻值，從而克服了權(quán)電阻網(wǎng)絡阻值多、阻值差別大的缺點。值，從而克服了權(quán)電阻網(wǎng)絡阻值多、阻值差別大的缺點。主要技術(shù)指標主要技術(shù)指標1、分辨率（Resolution） 輸入的二進制數(shù)每1個最低有效位 (LSB)使輸出變化的程度。分辨率的表示有兩種： 最小輸出電壓與最

34、大輸出電壓之比 用輸入端待進行轉(zhuǎn)換的二進制數(shù)的位數(shù)來表示， 位數(shù)越多，分辨率越高。 分辨率的表示式為： 分辨率=Vref/2位數(shù)或 分辨率=（V+ref+V-ref)/2位數(shù) 若Vref=5V，8位的D/A轉(zhuǎn)換器分辨率為5/256=20mV。分辨率舉例 一個滿量程為5V的10位D/A變換器，1 LSB的變化將使輸出變化 5/210 = 5/1024 = 0.00488V = 4.88mV（LSB-Least Significant Bit）2、轉(zhuǎn)換精度（誤差）實際輸出值與理論值之間的最大偏差 可用最小量化階來度量： =1/2 LSB 也可用滿量程的百分比來度量： 如0.05% FSR(FSR-

35、Full Scale Range)3、轉(zhuǎn)換時間 從開始轉(zhuǎn)換到與滿量程值相差1/2 LSB所對應的模擬量所需要的時間tV1/2 LSBtCVFULL4 4、線性度、線性度 當數(shù)字量變化時，當數(shù)字量變化時，D/AD/A轉(zhuǎn)換器輸出的模轉(zhuǎn)換器輸出的模擬量按比例變化的程度。擬量按比例變化的程度。 線性誤差線性誤差 模擬量輸出值與理想輸模擬量輸出值與理想輸出值之間偏離的最大值。出值之間偏離的最大值。 DAC（數(shù)字模擬變換集成電路）是系統(tǒng)或設(shè)備中的一個功能器件，當將它接入系統(tǒng)時，不同的應用場合對其輸入輸出有不同的要求， DAC的輸入輸出特性一般考慮以下幾方面：（1）輸入緩沖能力：DAC的輸入緩沖能力是非常重

36、要的，具有緩沖能力（數(shù)據(jù)寄存器）的DAC芯片可直接與CPU或系統(tǒng)總線相連，否則必須添加鎖存器。 DAC的輸入輸出特性：的輸入輸出特性：（2）輸入碼制：DAC輸入有二進制和BCD碼兩種，對于單極性DAC可接收二進制和BCD碼；雙極性DAC接收偏移二進制或補碼。（3）輸出類型：DAC輸出有電流型和電壓型兩種，用戶可根據(jù)需要選擇，也可進行電流電壓轉(zhuǎn)換。（4）輸出極性：DAC有單極性和雙極性兩種，如果要求輸出有正負變化，則必須使用雙極性DAC芯片。 DAC0832 （1）DAC0832的性能參數(shù)的性能參數(shù) DAC0832DAC0832是一片典型的是一片典型的8 8位位DACDAC芯片芯片 分辨率：分辨

37、率：8位位 電流型：內(nèi)部有電流型：內(nèi)部有2級緩沖器級緩沖器 轉(zhuǎn)換時間：轉(zhuǎn)換時間：1mS 功耗：功耗：20mW （2）DAC0832引腳和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示。 2019181716151413121112345678910VCCILEWR2XFERDI4DI5DI6DI7IOUT1IOUT2CSWR1AGNDDI3DI2DI1DI0VREFRFBDGNDDAC0832的內(nèi)部結(jié)構(gòu)LE2LE1RfbAGNDDAC0832VccILEVREF輸入輸入寄寄存存器器DGNDDI0DI7D/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器DAC寄寄存存器器Iout2Iout1CSWR1WR2XFER2.DAC08322.DAC0832的數(shù)字接

38、口的數(shù)字接口 8位數(shù)字輸入端 DI0DI7（DI0為最低位） 輸入寄存器（第1級鎖存）的控制端 ILE、CS*、WR1* DAC寄存器（第2級鎖存）的控制端 XFER*、WR2*兩級緩沖寄存器都是直通鎖存器 LE1，直通（輸出等于輸入） LE0，鎖存（輸出保持不變）LE2LE1DAC0832輸入輸入寄寄存存器器DI0DI7D/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器DAC寄寄存存器器Iout1直通鎖存器的工作方式直通鎖存器的工作方式LE2LE1DAC0832輸入輸入寄寄存存器器DI0DI7D/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器DAC寄寄存存器器Iout1DAC0832的工作方式：直通方式的工作方式：直通方式LE1LE21輸入的數(shù)字數(shù)據(jù)直接

39、進入輸入的數(shù)字數(shù)據(jù)直接進入D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 LE11，或者LE21 兩個寄存器之一始終處于直通狀態(tài) 另一個寄存器處于受控狀態(tài)（緩沖狀態(tài)）LE2LE1DAC0832輸入輸入寄寄存存器器DI0DI7D/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器DAC寄寄存存器器Iout1DAC0832的工作方式：單緩沖方式的工作方式：單緩沖方式LE2LE1DAC0832輸入輸入寄寄存存器器DI0DI7D/A轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換器器DAC寄寄存存器器Iout1DAC0832的工作方式：雙緩沖方式的工作方式：雙緩沖方式兩個寄存器都處于受控（緩沖）狀態(tài)兩個寄存器都處于受控（緩沖）狀態(tài)能夠?qū)σ粋€數(shù)據(jù)進行能夠?qū)σ粋€數(shù)據(jù)進行D/A轉(zhuǎn)換的同時；輸入另一個數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的

40、同時；輸入另一個數(shù)據(jù)優(yōu)點：數(shù)據(jù)接收與優(yōu)點：數(shù)據(jù)接收與D/A轉(zhuǎn)換可異步進行轉(zhuǎn)換可異步進行可實現(xiàn)多個可實現(xiàn)多個DAC同步轉(zhuǎn)換輸出同步轉(zhuǎn)換輸出分時寫入分時寫入、同步轉(zhuǎn)換同步轉(zhuǎn)換 Iout1、Iout2電流輸出端 Rfb反饋電阻引出端（電阻在芯片內(nèi)） VREF參考電壓輸入端 10V10V AGND模擬信號地 VCC電源電壓輸入端 5V15V DGND數(shù)字信號地DAC0832的模擬輸出的模擬輸出VoutIout1Rfb（D/28）VREFRfbIout2Iout1Vout+_AGNDADIVREF單極性電壓輸出單極性電壓輸出設(shè) VREF5V DFFH255時，最大輸出電壓：Vmax（255/256）5V

41、4.98V D00H時，最小輸出電壓：Vmin（0/256）5V0V D01H時，一個最低有效位（LSB）電壓：VLSB（1/256）5V0.02VVout（D/2n）VREF單極性電壓輸出：例子單極性電壓輸出：例子R1（R）R3（2R）R2（2R）RfbIout2Iout1AGNDDIVREFVout1+_A1Vout2+_A2I1I2I1I20雙極性電壓輸出：電路雙極性電壓輸出：電路取 R2R32R1得 Vout2（2Vout1VREF）因 Vout1（D/28）VREF故 Vout2（D27）/27）VREF雙極性電壓輸出：公式雙極性電壓輸出：公式雙極性電壓輸出：例子設(shè) VREF5V D

42、FFH255時，最大輸出電壓：Vmax（255128）/1285V4.96V D00H時，最小輸出電壓：Vmin（0128）/1285V5V D81H129時，一個最低有效位電壓：VLSB（129128/1285V0.04VVout（D27）/27）VREFRfbIout2Iout1Vout+_AGND調(diào)零調(diào)零電位器電位器調(diào)滿刻度調(diào)滿刻度電位器電位器電源電源 5VADI10K1M1KVREF輸出精度的調(diào)整輸出精度的調(diào)整4.6 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 一、一、A/D轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵部件轉(zhuǎn)換器的關(guān)鍵部件比較器比較器 A/D轉(zhuǎn)換的過程就是用模擬量轉(zhuǎn)換的過程就是用模擬量A與參考量與參考量R比較的過程，因此，電

43、比較的過程，因此，電壓比較器就成了壓比較器就成了A/D轉(zhuǎn)換器中重要轉(zhuǎn)換器中重要部件。部件。 比較器的輸出為比較器的輸出為 REFXREFX01UuUuD +DuXUREFREFXUu 0REFXUu 1tf(t)O模擬信號模擬信號4.6 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 二、取樣二、取樣保持電路保持電路 所謂取樣就是將一個時間上連所謂取樣就是將一個時間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為時間上離散續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為時間上離散的模擬量。的模擬量。 根據(jù)取樣定理，每經(jīng)過一定時根據(jù)取樣定理，每經(jīng)過一定時間間隔間間隔TS取出信號的一個值，只要取出信號的一個值，只要TS （fm為信號頻帶中的最高頻為信號頻帶中的最高頻率），這些

44、取樣值就可以無損失地率），這些取樣值就可以無損失地表達原模擬信號。表達原模擬信號。m21ftf *(t)O76543211TS2TS取樣信號取樣信號3TS4TS5TS6TS7TS8TS4.6 A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 二、取樣二、取樣保持電路保持電路 由于對模擬量進行量化的由于對模擬量進行量化的過程需要一定的時間，所以為過程需要一定的時間，所以為保證轉(zhuǎn)換精度，在轉(zhuǎn)換（即量保證轉(zhuǎn)換精度，在轉(zhuǎn)換（即量化）時間內(nèi)應使取樣點的函數(shù)化）時間內(nèi)應使取樣點的函數(shù)值保持不變。值保持不變。 這種暫時保持由瞬時取樣這種暫時保持由瞬時取樣得到的模擬信號的電路，就是得到的模擬信號的電路，就是取樣取樣保持電路。右圖是一種保持

45、電路。右圖是一種常用的取樣常用的取樣保持電路。保持電路。 uIS(t) +uOR2CTR1S(t)S(t)S(t)S(t)uO= -uC+ -+ -10tWS(t)TS-tW 在取樣脈沖在取樣脈沖S（t）持續(xù)時間持續(xù)時間tw內(nèi)內(nèi) ，T導通。輸入信號導通。輸入信號uI經(jīng)開經(jīng)開關(guān)關(guān)T對電容對電容C進行充電。只要充進行充電。只要充電時間常數(shù)遠小于取樣信號電時間常數(shù)遠小于取樣信號S（t）的持續(xù)時間的持續(xù)時間tw，則輸出信則輸出信號號uO就能跟蹤輸入信號就能跟蹤輸入信號uI的變的變化?；?當取樣脈沖結(jié)束，即在當取樣脈沖結(jié)束，即在TS-tw時間內(nèi)，場效應管時間內(nèi)，場效應管T關(guān)斷，因而關(guān)斷，因而電容器上電

46、壓電容器上電壓uC無泄放回路，無泄放回路，保持不變，則保持不變，則uO=-uC也保持不也保持不變。變。 LSB第三節(jié)第三節(jié) A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 三、并行比較型三、并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 假定被轉(zhuǎn)換的模擬輸假定被轉(zhuǎn)換的模擬輸入電壓入電壓uI在在0UREF范圍內(nèi)范圍內(nèi)變化。取變化。取3位二進制數(shù)代位二進制數(shù)代表模擬輸入表模擬輸入uI的數(shù)字輸出。的數(shù)字輸出。 采用有舍有入的量采用有舍有入的量化方式，利用電阻分壓化方式，利用電阻分壓把標準電壓把標準電壓UREF分成分成8段段（量化階梯），位數(shù)越（量化階梯），位數(shù)越多，精度越高。多，精度越高。UR1= UREF141R2R2RRRRRRUR2= U

47、REF143UR3= UREF145UR4= UREF147UR6= UREF1411UR5= UREF149UR7= UREF1413UREFLSB/2二進制數(shù)輸出二進制數(shù)輸出 其中其中6段間隔為段間隔為(1/7)UREF，另外兩段間隔，另外兩段間隔（最初和最末）為（最初和最末）為(1/14)UREF。因此，輸入。因此，輸入模擬電壓從模擬電壓從0到到UREF整個整個范圍內(nèi)，它的最大量化誤范圍內(nèi)，它的最大量化誤差都是一樣的，即永遠不差都是一樣的，即永遠不會超過會超過(1/14) UREF。010011100101110111 001是在是在(1/7)UREF時的值。時的值。在在(1/14)UR

48、EF，(3/14)UREF之之間的值和間的值和(1/7)UREF最多相差最多相差(1/14)UREF ，因此，最大量，因此，最大量化誤差不會超過化誤差不會超過(1/14) UREF。000001R8R1參考電壓參考電壓模擬輸入電壓模擬輸入電壓uI UREF141 UREF143 UREF145 UREF147 UREF1411 UREF149 UREF1413R2R2RRRRRR分壓器組分壓器組UREFC1C7C6C5C4C3C2uI比較器組比較器組Q6Q4FF7Q7FF6FF5Q5FF4FF3Q3FF2Q2FF1Q1CP 由由7個個D觸發(fā)器組成觸發(fā)器組成的同步寄存的同步寄存器組。器組。D2D

49、1D0編碼器編碼器例：當例：當 ， 求輸出的數(shù)字量。求輸出的數(shù)字量。REFIREF145143UuU0000011REFI143Uu REFI141Uu REFI145Uu 001010001010000100D1DIu2DIuIuIuIuIuIuIu0 1 0 1 1 0 0 0 0 03/14UREFuI I 5/14UREF 由于各個比較器的工作過程幾由于各個比較器的工作過程幾乎是同時的，所以并行比較型乎是同時的，所以并行比較型A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率在所有轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速率在所有A/D轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換方案中是最高的。方案中是最高的。 但需要使用大量的比較器。但需要使用大量的比較器。FF1 FF2

50、FF3 FF4 FF5QA QB QC QD QECPuI(t)uOCOCOCO1 uI uO3位碼位碼D/AC電路電路補償電壓補償電壓=（1/2）LSB=0.5V 4.6.1 A/D轉(zhuǎn)換器基礎(chǔ)知識轉(zhuǎn)換器基礎(chǔ)知識 1 1、逐次比較型、逐次比較型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器10004V3.5V4.9V0 逐次比較型逐次比較型ADC工作原理也可工作原理也可用天平測量質(zhì)量來用天平測量質(zhì)量來比照。比照。 模數(shù)為模數(shù)為5的環(huán)型計的環(huán)型計數(shù)器。數(shù)器。 例：例：uI(t)=4.9V10000G3 G2 G1RdQ3 Q2 Q1G4G5G6D2D1D03位碼位碼D/AC電路電路000FF1 FF2 FF3 FF4

51、 FF5QA QB QC QD QECPuI(t)uOCOCOCO1 uI uO3位碼位碼D/AC電路電路補償電壓補償電壓=（1/2）LSB=0.5VG3 G2 G1RdQ3 Q2 Q1G4G5G6D2D1D04.9V6V5.5V0A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 1 1、逐次比較型、逐次比較型A/DA/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 第二第二個時鐘脈個時鐘脈沖到來時。沖到來時。0100010001101 第三第三個時鐘脈個時鐘脈沖到來時。沖到來時。001001010 第五第五個時鐘脈個時鐘脈沖到來時。沖到來時。000011015V4.5V G4、G5、G6門門開，開，Q3、Q2、Q1數(shù)數(shù)據(jù)傳出。據(jù)傳出。UREF -uID

52、n-1D1D0CPDQnQn-1Q1Q0uO1uO2CR2S1R1S2A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 2、雙積分型、雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 雙積分型雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器就是先把電壓轉(zhuǎn)換成中間量轉(zhuǎn)換器就是先把電壓轉(zhuǎn)換成中間量時時間，再將時間轉(zhuǎn)換為數(shù)字，這種轉(zhuǎn)換方法屬于間接轉(zhuǎn)換。間，再將時間轉(zhuǎn)換為數(shù)字，這種轉(zhuǎn)換方法屬于間接轉(zhuǎn)換。01- +1有效有效0001000101100011010111110001UREF -uIDn-1D1D0CPDQnQn-1Q1Q0uO1uO2CR2S1R1S210001有效有效A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 七、雙積分型七、雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 雙積分型雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器就是先把

53、電壓轉(zhuǎn)換成中間量轉(zhuǎn)換器就是先把電壓轉(zhuǎn)換成中間量時時間，再將時間轉(zhuǎn)換為數(shù)字，這種轉(zhuǎn)換方法屬于間接轉(zhuǎn)換。間，再將時間轉(zhuǎn)換為數(shù)字，這種轉(zhuǎn)換方法屬于間接轉(zhuǎn)換。0- +100 正電壓正電壓UREF向電容向電容C充電，電容兩端電壓不能充電，電容兩端電壓不能突變，使得突變，使得uo1電壓逐步下電壓逐步下降，但還是正值，降，但還是正值， uo2為負為負值。值。 非門輸出維持不變，非門輸出維持不變，還是高電平，使得還是高電平，使得CP信號信號繼續(xù)有效，繼續(xù)有效， 計數(shù)器繼續(xù)計計數(shù)器繼續(xù)計數(shù)。數(shù)。010110001 當輸出當輸出D為為100時，時，uo1小于零，使得小于零，使得uo2信號翻轉(zhuǎn)信號翻轉(zhuǎn)為高電平。為高

54、電平。 此時非門輸出為此時非門輸出為0，關(guān)，關(guān)斷斷CP信號，寄存器輸出可信號，寄存器輸出可以作為數(shù)字量輸出。以作為數(shù)字量輸出。0無效無效(式式7.3.2)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 雙積分型雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 雙積分型雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器在開始一定時間內(nèi)，積分器轉(zhuǎn)換器在開始一定時間內(nèi)，積分器A1以輸以輸入電壓入電壓uI為被積函數(shù)進行積分，然后以與輸入電壓為被積函數(shù)進行積分，然后以與輸入電壓uI極性相極性相反的參考電壓為被積函數(shù)進行積分，再對積分輸出電壓進行反的參考電壓為被積函數(shù)進行積分，再對積分輸出電壓進行過零比較。過零比較。 UO2UO1斜率斜率1ICRuUO1t0t1T1（常數(shù)）斜率斜率1

55、REFCRUt2T2D的正向電壓的正向電壓-0.75V-0.75V（ t0tt1，uI0 ） dt1I11OuCRU10 I11Odt1ttuCRU11I 0 I1|dt11TCRuuCRT式中：式中：T1= t1 - t0, t0 = 0, uI0。（t t = = t t2 2） 21 REF11O1Odt1ttUCRUU2 0 REF11Odt1TUCRu021REF1OTCRUU21REF1OTCRUU(式式7.3.4)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器 =11ITCRu |21TCRUREF1I2TUuTREF|CIC22 TUuTTnREF|nUu2IREF|雙積分型雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器U0

56、2U01斜率斜率1iCRuU01t0t1T1（常數(shù)）斜率斜率1REFCRut2T2D的正向電壓的正向電壓-0.75V-0.75V將式（將式（7.3.2）代入式（）代入式（7.3.4）得）得3、A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標 分辨率分辨率：A/D轉(zhuǎn)換器的二進制位數(shù)。轉(zhuǎn)換器的二進制位數(shù)。 量程量程:所轉(zhuǎn)換的電壓范圍所轉(zhuǎn)換的電壓范圍轉(zhuǎn)換精度轉(zhuǎn)換精度：轉(zhuǎn)換時間轉(zhuǎn)換時間：完成一次轉(zhuǎn)換所用的時間。完成一次轉(zhuǎn)換所用的時間。波形產(chǎn)生集成電路MAX038 概述 MAX038是美國馬克西姆公司開發(fā)的新一代函數(shù)信號發(fā)生器。MAX038設(shè)計的簡易信號發(fā)生器電路結(jié)構(gòu)簡單，雖然功能及性能指標趕不上標準信號

57、發(fā)生器，但滿足一般的實驗要求是不成問題的。 MAX038的性能特點1）能精密地產(chǎn)生三角波、鋸齒波、矩形波（含方波）、正弦波信號。2）頻率范圍從0.1Hz20MHz，最高可達40MHz，各種波形的輸出幅度均為2V（PP）。3）占空比調(diào)節(jié)范圍寬，占空比和頻率均可單獨調(diào)節(jié)，二者互不影響，占空比最大調(diào)節(jié)范圍是1585。4）波形失真小，正弦波失真度小于0.75，占空比調(diào)節(jié)時非線性度低于2。5）采用5V雙電源供電，允許有5變化范圍，電源電流為80mA，典型功耗400mW，工作溫度范圍為070。6）內(nèi)設(shè)2.5V電壓基準，可利用該電壓設(shè)定FADJ、DADJ的電壓值，實現(xiàn)頻率微調(diào)和占空比調(diào)節(jié)。7)低阻抗定壓輸出

58、，輸出電阻典型值0.1歐姆，具有輸出過載/短路保護。8)內(nèi)部功能齊全，外圍電路簡單，使用方便。 引腳排列 MAX038采用20腳雙列直插式封裝。各管腳排列如圖所示。 引腳功能引腳功能說明如下：1REF 基準電源2.50V輸出；2、6、9、11、18GND接地；(5個地內(nèi)部不相連，需外部連接 )3A0波形選擇輸入，兼容TTL/COMS電平；4A1波形選擇輸入，兼容TTL/COMS電平；5COSC外接振蕩電容器COSC；7DADJ 脈沖波占空比調(diào)節(jié)輸入；8FADJ 振蕩頻率調(diào)節(jié)(電壓輸入)；引腳功能10IIN 振蕩頻率參考電流輸入；12PDO 相位檢測器輸出，如果不使用相位檢測器則接地；13PDI 相位檢測器同步信號輸入，如果不用相位檢測器則接地；14SYNC同步脈沖輸出，由DGND至DV+間的電壓作基準，允許用外部信號同步內(nèi)部振蕩器，兼容TTL/COMS電平如果不用則懸空；15DGND 數(shù)字電路部分接地開路時則禁止SYNC或未使用SYNC；16DV+ 數(shù)字電路+5V電源輸入端，如果不用SYNC可懸空；17V+ 電源+5V輸入端；19OUT 信號輸出端；20V-電源-5V輸入端。工作原理 MAX038的內(nèi)部框圖如下圖所示。主要包括主振器，主振控制器，2.50V基準電壓源，正弦波形