測控系統(tǒng)原理與設(shè)計3-輸出

第三章輸出通道及接口技術(shù)本章主要內(nèi)容模擬量輸出通道1D/A轉(zhuǎn)換器與微處理器接口2DAC的應(yīng)用3開關(guān)量輸出通道4電壓電流變換451.模擬量輸出通道

重點(diǎn)：2.輸出通道的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理及應(yīng)用

智能儀器的主要功能是對信號進(jìn)行檢測與處理，處理后的邏輯信號常需要轉(zhuǎn)換成能對客觀控制的量，完成這部分功能的電路稱為輸出通道。輸入/輸出通道是計算機(jī)和客觀對象之間信息傳送和變換的鏈接通道。本章著重介紹輸出通道的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理及應(yīng)用重點(diǎn)：智能儀器輸出信號模擬量輸出信號開關(guān)量輸出信號

數(shù)字量輸出信號

智能儀器輸出通道的信號種類直流電流信號a.4mA~20mA(負(fù)載電阻250-750)b.0mA~10mA(負(fù)載電阻0-3000)適用于傳輸距離較遠(yuǎn)的場合1V~5V電壓信號適用于傳輸距離較近的場合模擬量輸出信號開關(guān)量輸出信號指只有開和關(guān)、通和斷、高和低兩種狀態(tài)的信號，可以用二進(jìn)制數(shù)0和1表示這種運(yùn)行狀態(tài)。如繼電器或接觸器的閉合和釋放、電動機(jī)的啟動和停止、超限聲光報警等。數(shù)字量輸出信號串行用于較遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸和信息交換，如智能儀器與上位機(jī)之間通信；并行用于較近距離的數(shù)據(jù)傳輸和信息交換，如智能儀器與其他智能儀器之間通信，速度較快；一模擬輸出通道組成微機(jī)化測控系統(tǒng)的模擬輸出通道常用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，模擬輸出通道的目的是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號輸出，其信號轉(zhuǎn)換過程正好與模擬輸入通道相反。模擬輸出通道的基本組成如下圖所示。寄存器D/A調(diào)理電路顯示器記錄器1.模擬量輸出通道的任務(wù)？2.模擬量輸出通道的基本形式？

模擬量輸出通道一般有單路模擬量輸出通道和多路模擬量輸出通道。

模擬量輸出通道組成及結(jié)構(gòu)形式

把CPU處理后的數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量（即連續(xù)變化電流或電壓）單路模擬量輸出通道的一般結(jié)構(gòu)

寄存器用于保存計算機(jī)輸出的數(shù)字量；D/A轉(zhuǎn)換器用于將計算機(jī)輸出的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量；而D/A轉(zhuǎn)換器輸出的模擬量信號往往無法直接驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，需要放大/變換電路進(jìn)行適當(dāng)?shù)胤糯蠡蜃儞Q。

微型計算機(jī)接口緩沖器D/AD/A1通道1通道2多路模擬量輸出通道的一般結(jié)構(gòu)二、零階保持器和平滑濾波一、零階保持與平滑濾波從模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號：“采樣”＋“A/D”從數(shù)字信號恢復(fù)出模擬信號：“D/A”＋“保持”“采樣”――將連續(xù)信號離散化。“保持”――將離散信號連續(xù)化：

（a）一階保持――不容易用電路實現(xiàn)(b)零階保持――容易用電路實現(xiàn)零階保持的實現(xiàn)電路

圖2－2－2零階保持的兩種實現(xiàn)電路零階保持器作用――消去TS,突出基帶頻譜X(ω)

平滑濾波器作用――濾掉零階保持器漏過的調(diào)制頻譜X′(ω)。三、模擬輸出通道的基本結(jié)構(gòu)1數(shù)據(jù)分配分時轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)計算機(jī)數(shù)據(jù)寄存器R1調(diào)理電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制邏輯D/A數(shù)據(jù)寄存器R1數(shù)據(jù)寄存器R1D/AD/A調(diào)理電路調(diào)理電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不適合于要求多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步動作的系統(tǒng)每通道都有獨(dú)立的寄存器和D/A轉(zhuǎn)換器2數(shù)據(jù)分配同步轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)計算機(jī)數(shù)據(jù)寄存器R1調(diào)理電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制邏輯D/A數(shù)據(jù)寄存器R1數(shù)據(jù)寄存器R1D/AD/A調(diào)理電路調(diào)理電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)寄存器R2數(shù)據(jù)寄存器R2數(shù)據(jù)寄存器R2每通道都有獨(dú)立的兩個寄存器和D/A轉(zhuǎn)換器各執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步動作3模擬分配分時轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)a寄存器調(diào)理電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制邏輯D/A轉(zhuǎn)換器調(diào)理電路調(diào)理電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采樣保持器采樣保持器采樣保持器不適合于要求多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步動作的系統(tǒng)各通道都共用一個寄存器和一個D/A轉(zhuǎn)換器4模擬分配分時轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)b寄存器調(diào)理電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制邏輯D/A轉(zhuǎn)換器調(diào)理電路調(diào)理電路執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)跟隨保持放大器跟隨保持放大器跟隨保持放大器模擬多路開關(guān)各通道都共用一個寄存器和一個D/A轉(zhuǎn)換器不適合于要求多個執(zhí)行機(jī)構(gòu)同步動作的系統(tǒng)四、DA轉(zhuǎn)換器與微處理器接口D/A轉(zhuǎn)換器的選擇D/A位數(shù)的確定當(dāng)模擬輸出需要不失真地重現(xiàn)模擬輸入信號，則D/A位數(shù)應(yīng)等于A/D位數(shù)當(dāng)模擬輸出用于驅(qū)動指針式儀表，則：當(dāng)模擬輸出用于控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，若執(zhí)行元件的分辨力為VTH，需控制的信號的最大幅度為Vmax，則：D/A主要結(jié)構(gòu)特性和應(yīng)用特性的選擇數(shù)字輸入特性數(shù)碼的碼制：自然二進(jìn)制碼、補(bǔ)碼數(shù)據(jù)格式：并行、串行邏輯電平：TTL、HTL、COMS模擬輸出特性：滿碼輸出電流、最大短路輸出電流等。鎖存特性及轉(zhuǎn)換控制：將直接影響接口電路的設(shè)計。參考源：D/A轉(zhuǎn)換器的參考電源將影響模擬輸出的結(jié)果。2、D/A轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換器是將輸入的二進(jìn)制數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，以電壓（或電流）的形式輸出。因此，D/A轉(zhuǎn)換器可以看作是一個譯碼器。一般常用的線性D/A轉(zhuǎn)換器，其輸出的模擬電壓V和數(shù)字量D成正比關(guān)系。V=KD,K為常數(shù)。（1）.基本原理輸入是n位二進(jìn)制數(shù)D/AD0D1Dn-1k:轉(zhuǎn)換比例系數(shù)輸出模擬電壓（或模擬電流）與輸入數(shù)字量成正比關(guān)系。假設(shè)：轉(zhuǎn)換比例系數(shù)K=1,輸入數(shù)字量n=3輸出模擬電壓（或模擬電流）為：0≦≦1位權(quán)值D2D1D0VO/V00000011010201131004101511061117從轉(zhuǎn)換特性表中看出：★每一個二進(jìn)制代碼的數(shù)字信號，通過位數(shù)（位權(quán)值）的計算，都可以對應(yīng)一個相應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)?！锵噜弮蓚€數(shù)字信號轉(zhuǎn)換出來的數(shù)值是不連續(xù)的，說明轉(zhuǎn)換電路存在轉(zhuǎn)換誤差。這個誤差也就是D/A轉(zhuǎn)換電路所能分解的最小量，通常稱為量化級。D/A輸入、輸出轉(zhuǎn)換特性為：D/A轉(zhuǎn)換特性7654321000001010011100101110111000VO/VDD3D2D1D0VREFS3S2S1S023R22R21R20RRF+-+★

電路構(gòu)成：（以4位D/A為例）☆模擬電子開關(guān)S：Di=0,Si=GNDDi=1,Si=VREF☆權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)：是一個加權(quán)求和電路，通過它可以把輸入數(shù)字量D中的各位1按位權(quán)變化為相應(yīng)的電流，再經(jīng)過運(yùn)放求和，最終得到與D成正比的模擬電壓VO。

位權(quán)電阻分別為：20R、21R、22R、23R☆基準(zhǔn)電壓：VREF通過模擬開關(guān)，按權(quán)關(guān)系加到電阻解碼網(wǎng)絡(luò)?！钋蠛头糯笃?由運(yùn)放構(gòu)成的反向放大器組成。作為求和權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)的緩沖器，使輸出模擬電壓VO不受負(fù)載變化的影響。并且可以通過改變反饋電阻Rf的大小來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換比例系數(shù)。

模擬開關(guān)受二進(jìn)制數(shù)碼Di的控制。D3D2D1D0控制相應(yīng)的模擬電子開關(guān)S3S2S1S0。權(quán)電阻D/A轉(zhuǎn)換器D3D2D1D0=1000時：S3接VREF,其余接地I3I2I1I0D3D2D1D0=0100時：S2接VREF,其余接地D3D2D1D0=0010時：S1接VREF,其余接地D3D2D1D0=0001時：S0接VREF,其余接地D3D2D1D0=1111時：D3D2D1D0全部接VREF根據(jù)疊加原理求和放大器總輸入電流為：i10000100001000011111D3D2D1D0VREFS3S2S1S023R22R21R20RRF+-+求和放大器輸出電壓為：輸出模擬電壓VO的大小與輸入的二進(jìn)制數(shù)碼的數(shù)值大小成正比，★輸入二進(jìn)制數(shù)碼位數(shù)越多，量化級越小，D/A輸出電壓越接近模擬電壓。同時還與量化級有關(guān)。在單片集成DAC中，DAC0806、DAC0807、DAC0808等采用權(quán)電流型D/A轉(zhuǎn)換電路。R-2RT型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器★T型網(wǎng)絡(luò)中只有兩種電阻R、2R★從任何一個接點(diǎn)向左、右、下看進(jìn)去的等效電阻均為2R。0123開關(guān)支路接點(diǎn)流進(jìn)的電流等分為二，從左、右支路流出。R-2RT型電阻網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)：S3S2S1S0D0D1D2D3++-R2R2R2R2R2R2RRRVREFRFVREF2R2R2RD3D2D1D0=0001時：S0接VREF,其余接地I0I1I2I3該電流每通過一個接點(diǎn)二等分一次，到求和電路輸入端共通過0，1，2，3四個節(jié)點(diǎn)，所以:D3D2D1D0=0010時：D3D2D1D0=0100時：D3D2D1D0=1000時：D3D2D1D0=1111時：0123i10000100001000011111S3S2S1S0D0D1D2D3++-R2R2R2R2R2R2RRRVREFRF求和放大器輸出電壓：對于n位R-2RT形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為：3.D/A轉(zhuǎn)換器輸入輸出形式D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量輸入端有3種情況：不含數(shù)據(jù)鎖存器；含單個數(shù)據(jù)鎖存器；含雙數(shù)據(jù)鎖存器。對于D/A轉(zhuǎn)換器的輸出，則又有單極性和雙極性之分，以及某些場合下的偏置輸出方式。單極性和雙極性輸出、輸入關(guān)系式分別用下式表示：單極性：雙極性：

電壓輸出型D/A轉(zhuǎn)換器均為單極性輸出方式。對于電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器，需要外接一個運(yùn)算放大器作為電流-電壓變換電路，此時輸出也為單極性輸出。從圖中可以看到，輸出電壓的極性是由參考電壓VREF的極性決定的，當(dāng)運(yùn)算放大器為反相放大器時，輸出電壓的極性與參考電壓的極性相反。雙極性輸出方式是在單極性輸出的基礎(chǔ)上加上一個運(yùn)算放大器所構(gòu)成的。單極性輸出的最低有效位1LSB=VREF／28，雙極性輸出的最低有效位1LSB=VREF/27?？梢婋p極性輸出比單極性輸出，在靈敏度上要低一倍。4．D/A轉(zhuǎn)換器與微機(jī)的接口

常用的CPU與D/A轉(zhuǎn)換器的接口元件有：D觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器、譯碼器、選擇器、多路模擬開關(guān)、鎖存器、三態(tài)緩沖器等。D/A轉(zhuǎn)換器與CPU的接口電路的基本形式：通過I/O接口（輸入／輸出接口或鎖存器）與CPU的數(shù)據(jù)總線相連；

與數(shù)據(jù)總線直接連接。

采用哪一種接口電路主要取決于D/A轉(zhuǎn)換器芯片內(nèi)部是否設(shè)置了數(shù)據(jù)鎖存器。對于芯片內(nèi)部已有鎖存器的芯片，則可采用直接連接，也可用并行接口或鎖存器連接，應(yīng)用較靈活。（1）無輸入鎖存的DAC與CPU接口內(nèi)部無輸入鎖存的DAC不能直接與CPU相連，必須用一外接鎖存器來保存CPU輸出的待轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)。如DAC的位數(shù)與CPU的數(shù)據(jù)總線相同，就只要一個位數(shù)相同的鎖存器；如DAC的位數(shù)與CPU的數(shù)據(jù)總線不同，則需要兩級鎖存。74LS74(1)的口地址為BFFFH，74LS74(2)和74LS377的口地址均為7FFFH。2、D/A轉(zhuǎn)換子程序8031單片機(jī)先把高2位數(shù)據(jù)輸出到74LS74(1)，接著把低8位數(shù)據(jù)輸出到74LS377，與此同時，74LS377的片選信號也作為74LS74(2)的時鐘脈沖，把74LS74(1)的高2位數(shù)據(jù)打入74LS74(2)中，從而使一個完整的10位數(shù)據(jù)同時到達(dá)AD7520的10位數(shù)據(jù)輸入端轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬輸出電壓。（2）有輸入鎖存的DAC與CPU接口有的DAC內(nèi)部只有一級數(shù)據(jù)鎖存器(如AD558，AD7524)；有的DAC內(nèi)部有兩級數(shù)據(jù)鎖存器(如DAC0832)，但可以工作在單緩沖器方式。內(nèi)部有兩級數(shù)據(jù)鎖存器的DAC工作在單緩沖器方式時，其內(nèi)部的兩個數(shù)據(jù)鎖存器有一個處于直通方式，另一個受CPU的控制。5、MCS-51與8位DAC0832的接口（1）．DAC0832芯片DAC0832是一種電流型D/A轉(zhuǎn)換器，數(shù)字輸入端具有雙重緩沖功能，可以雙緩沖、單緩沖或直通方式輸入，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖。（2）．DAC0832的引腳DAC0832有20引腳，采用雙列直插式封裝，如圖所示。CSWR1AGNDDI3DI2DI2DI0VREFRFBDGNDVCCILEWR2XFERDI4DI5DI6DI7IOUT1IOUT21234567891020191817161514131211其中：DI0～DI7（DI0為最低位）：8位數(shù)字量輸入端。ILE：數(shù)據(jù)允許控制輸入線，高電平有效。：片選信號。：寫信號線1。：寫信號線2。：數(shù)據(jù)傳送控制信號輸入線，低電平有效。IOUT1：模擬電流輸出線1。它是數(shù)字量輸入為“1”的模擬電流輸出端。IOUT2：模擬電流輸出線2，它是數(shù)字量輸入為“0”的模擬電流輸出端，采用單極性輸出時，IOUT2常常接地。Rfb：片內(nèi)反饋電阻引出線，反饋電阻制作在芯片內(nèi)部，用作外接的運(yùn)算放大器的反饋電阻。VREF：基準(zhǔn)電壓輸入線。電壓范圍為－10V～＋10V。VCC：工作電源輸入端，可接＋5V～＋15V電源。AGND：模擬地。DGND：數(shù)字地。（3）．DAC0832的工作方式DAC0832有三種方式：直通方式、單緩沖方式和雙緩沖方式。1．直通方式：

、、、直接接地，ILE接電源，DAC0832工作于直通方式，此時，8位輸入寄存器和8位DAC寄存器都直接處于導(dǎo)通狀態(tài)，8位數(shù)字量到達(dá)DI0~DI7，就立即進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換，從輸出端得到轉(zhuǎn)換的模擬量。當(dāng)引腳2．單緩沖方式：當(dāng)連接引腳

、、、，使得兩個鎖存器的一個處于直通狀態(tài)，另一個處于受控制狀態(tài)，或者兩個被控制同時導(dǎo)通，DAC0832就工作于單緩沖方式，例如下圖就是一種單緩沖方式的連接對于下圖的單緩沖連接，只要數(shù)據(jù)DAC0832寫入8位輸入鎖存器，就立即開始轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果通過輸出端輸出。Vout-VCCILECSWR1DI0~DI7WR2XFERDGNDAGNDVREFRfbIOUT1IOUT2+5V--5V--A+-P2.7WRP0.0~P0.78051（4）．雙緩沖方式：當(dāng)8位輸入鎖存器和8位DAC寄存器分開控制導(dǎo)通時，DAC0832工作于雙緩沖方式，雙緩沖方式時單片機(jī)對DAC0832的操作分兩步，第一步，使8位輸入鎖存器導(dǎo)通，將8位數(shù)字量寫入8位輸入鎖存器中；第二步，使8位DAC寄存器導(dǎo)通，8位數(shù)字量從8位輸入鎖存器送入8位DAC寄存器。第二步只使DAC寄存器導(dǎo)通，在數(shù)據(jù)輸入端寫入的數(shù)據(jù)無意義。下圖就是一種雙緩沖方式的連接。P2.7P2.6WRP0.0~P0.78051

Vout-VCCILECSXFERWR1WR2DI0~DI7DGNDAGNDVREFRfbIOUT1IOUT2+5V--5V--A+-

8031引腳相連的DAC0832引腳單緩沖方式接口（圖3－2－10、圖2－2－7）雙緩沖方式接口（圖3－2－11、圖2－2－8）WRWR1和WR2P2.7(P2.7＝0――地址碼7FFH)無DAC（1）和(2)的XFERP2.6(P2.6＝0――地址碼BFFH)DAC(2)的cs和XFERDAC(2)的csP2.5(P2.5＝0――地址碼DFFH)DAC(1)的cs和XFERDAC(1)的cs工作過程分時鎖存并轉(zhuǎn)換先分時鎖存，后同時轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換程序MOVDPTR，#DFFFHMOVA,#DATA1MOVX@DPTR,AMOVDPTR，#BFFFHMOVA,#DATA2MOVX@DPTR,AMOVDPTR，#DFFFHMOVA,#DATA1MOVX@DPTR,AMOVDPTR，#BFFFHMOVA,#DATA2MOVX@DPTR,AMOVDPTR，#D7FFFHMOVX@DPTR,A假設(shè)有一個12位的待轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)存放單元分別是DATA和DATA+1，存放順序為：（DATA）存放高8位數(shù)據(jù),（DATA+1）的低半字節(jié)存放低4位數(shù)據(jù)。則把這個數(shù)據(jù)送往D/A轉(zhuǎn)換器的程序段為：

MOVDPTR，#0FDFFHMOVA，#DATA1MOVX@DPTR,A；輸出高8位數(shù)據(jù)DECDPH；（DPTR）＝#0FCEEHMOVA，#DATA+1MOVX@DPTR，A；輸出低4位數(shù)據(jù)MOVDPTR，#7FFFHMOVX@DPTR,A；將12位數(shù)據(jù)同時送達(dá)DAC寄存器D/A轉(zhuǎn)換器在實際中經(jīng)常作為波形發(fā)生器使用，通過它可以產(chǎn)生各種各樣的波形。它的基本原理如下：利用D/A轉(zhuǎn)換器輸出模擬量與輸入數(shù)字量成正比這一特點(diǎn)，通過程序控制CPU向D/A轉(zhuǎn)換器送出隨時間呈一定規(guī)律變化的數(shù)字，則D/A轉(zhuǎn)換器輸出端就可以輸出隨時間按一定規(guī)律變化的波形。DAC輸出的模擬電壓或電流取決于輸入的數(shù)字量，在硬件電路相同的情況下，利用計算機(jī)程序給DAC輸入不同的數(shù)字量可在DAC的輸出端得到不同的波形，構(gòu)成波形發(fā)生器。（5）．DAC0832的應(yīng)用階梯波發(fā)生器

如果送入DAC的數(shù)字由0不斷增加，V0端將輸出階梯波。如下面的程序，DELAY為延時時間，每隔一個DELAY時間將輸出一個階梯，如圖3.15所示。圖3.15用D/A實現(xiàn)的階梯波MOVDPTR,#7FFFH MOVA,#00H ；從0開始LOOP: MOVX@DPTR,A ADDA,#NACALLDELAYSJMPLOOP ；停止

調(diào)節(jié)延時時間DELAY可產(chǎn)生不同斜率的階梯波；將參考電壓變?yōu)檎悼僧a(chǎn)生負(fù)階梯波，改變N的值可得到不同階梯高度的階梯波。鋸齒波的合成

鋸齒波的應(yīng)用非常廣泛，例如控制CRT中電子束的掃描、控制雙坐記錄儀中記錄筆的移動等。可以用單片機(jī)控制DAC來實現(xiàn)。MOVDPTR，#FEFFH

；DAC0832的口地址

MOVA，#00HLOOP1：MOVX@DPTR，AINCA；數(shù)碼增1MOVR0，#DATA

；延時參數(shù)LOOP2：DJNZR0，LOOP2

；延時

SJMPLOOP1；循環(huán)

END

上述程序執(zhí)行后，在示波器上可以觀察到如圖所示的連續(xù)鋸齒波。實際上該鋸齒波的一個周期有256個臺階電壓。但從宏觀上看則是線性增長的鋸齒波形。調(diào)整程序中的延時參數(shù)，可以改變鋸齒波的斜率及周期。正弦波的合成

正弦波是最基本的波形之一?；谖⑻幚砥骱虳AC利用軟件控制的方法產(chǎn)生正弦波，具有靈活、方便、準(zhǔn)確率高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。而且可產(chǎn)生多個具有準(zhǔn)確相移的正弦波。

如利用8位DAC輸出幅值為-5V～+5V的正弦波,由于輸出的正弦波為雙極性，所以將DAC0832輸出接成雙極性輸出形式，如圖所示。

輸出雙極性正弦波接口電路

將一個周期（360°）的正弦波的幅值（-5V～+5V）分為256個點(diǎn),每2點(diǎn)間隔約為（360°/256）=1.4°。

計算每個點(diǎn)對應(yīng)的電壓幅值所對應(yīng)的數(shù)字量，放入表格中。計算時可取波形的1/4計算好各個點(diǎn)對應(yīng)的值，根據(jù)對稱關(guān)系，復(fù)制其他區(qū)域各值。

MOV R1，＃00H ；計數(shù)器賦初值SIN： MOVA，R1 MOV DPTR，#TABH MOVCA，＠A＋DPTR ；查表得輸出值 MOVDPTR，＃7FFFH ；指向0832 MOVX＠DPTR，A ；轉(zhuǎn)換 INC R1 ；計數(shù)器加一 AJMP SINTAB：DB80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96HDB99H,9CH,9FH,A2H,A5H,A8H,ABH,AEHDBB1H,B4H,B7H,BAH,BCH,BFH,C2H,C5H DBC7H,CAH,CCH,CFH,D1H,D4H,D6H,D8HDBDAH,DDH,DFH,E1H,E3H,E5H,E7H,E9H ……此方法也適合輸出任意波形的信號。

若要產(chǎn)生兩個具有準(zhǔn)確相移的雙極性正弦波，硬件可采用兩路DAC，軟件可給兩路輸入不同的初始值，使兩路出現(xiàn)相移。如采用N位DAC，相移值φ對應(yīng)的數(shù)字量D可按下式計算：

若選用8位DAC，輸出相移90°的正弦波時，硬件電路在圖3.17的基礎(chǔ)上再增加一路，如圖3.19所示?？蓪⒁宦稤AC的初始值送00H，另一路DAC的初始值送即可。

圖3.19兩路正弦波發(fā)生電路

相移的分辨力與步距有關(guān)，如采用8位DAC，一個正弦周期內(nèi)最多可分256個點(diǎn)，步距為360°/256=1.4°，即相移的分辨率為1.4°。

由于受單片機(jī)程序控制方法的限制，不能輸出很高頻率的信號。若要采用數(shù)字方法輸出高頻信號的波形，可采用數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)，即將一個周期的正弦波信號（或其他波形）離散取樣后，把樣點(diǎn)的幅度數(shù)字量存入ROM中，再按一定的地址間隔讀出，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換后可輸出對應(yīng)的模擬信號波形，如圖3.20所示。單緩沖方式：

C語言編程：鋸齒波：#include<absacc.h>//定義絕對地址訪問#defineucharunsignedchar#defineDAC0832XBYTE[0x7FFF]voidmain(){uchari;while(1){for(i=0;i<0xff;i++){DAC0832=i;}}}三角波：#include<absacc.h>//定義絕對地址訪問#defineucharunsignedchar#defineDAC0832XBYTE[0x7FFF]voidmain(){uchari;while(1){for(i=0;i<0xff;i++){DAC0832=i;}for(i=0xff;i>0;i--){DAC0832=i;}}}方波：#include<absacc.h>//定義絕對地址訪問#defineucharunsignedchar#defineDAC0832XBYTE[0x7FFF]voiddelay(void);voidmain(){uchari;while(1){DAC0832=0;//輸出低電平delay();//延時DAC0832=0xff;//輸出高電平delay();//延時}}voiddelay()//延時函數(shù){uchari;for(i=0;i<0xff;i++){;}}12位D/A轉(zhuǎn)換器與微機(jī)的接口

與A/D轉(zhuǎn)換器一樣，在數(shù)據(jù)輸出中為了提高精度，也會用到10，12，16位等高精度的D/A轉(zhuǎn)換器。下面以DAC1208系列為例，說明12位D/A轉(zhuǎn)換器原理及接口技術(shù)。

DAC1208系列是與12位微處理器相兼容的雙緩沖乘法D/A轉(zhuǎn)換器，帶有兩級緩沖器，第一級緩沖器由高8位輸入寄存器和低4位輸入寄存器構(gòu)成；第二級緩沖器即12位DAC寄存器。此外，還有一個12位的D/A轉(zhuǎn)換器。

DAC1208控制信號與DAC0832極其相似，所不同的是增加了一個字節(jié)控制信號端。當(dāng)此控制信號端的輸入為高電平時，12位數(shù)字量同時送入輸入寄存器；而當(dāng)此端輸入為低電平時，只將12位數(shù)字中的低4位送到對應(yīng)的4位輸入寄存器。其他控制信號與DAC0832的用法類似。DAC1208與單片機(jī)的接口電路該片DAC1208的口地址為#FDFFH。對這12位數(shù)據(jù)的分時傳送順序是這樣的：先將高8位和低4位的數(shù)據(jù)分別送入DAC1208的兩個輸入寄存器中，再將12位數(shù)據(jù)同時送入DAC寄存器。6、PCF8591PCF8591是一個單片集成、單獨(dú)供電、低功耗、8-bitCMOS數(shù)據(jù)獲取器件。PCF8591具有4個模擬輸入、1個模擬輸出和1個串行I2C總線接口。PCF8591的3個地址引腳A0,A1和A2可用于硬件地址編程，允許在同個I2C總線上接入8個PCF8591器件，而無需額外的硬件。在PCF8591器件上輸入輸出的地址、控制和數(shù)據(jù)信號都是通過雙線雙向I2C總線以串行的方式進(jìn)行傳輸。

PCF8591的功能包括多路模擬輸入、內(nèi)置跟蹤保持、8-bit模數(shù)轉(zhuǎn)換和8-bit數(shù)模轉(zhuǎn)換。PCF8591的最大轉(zhuǎn)化速率由I2C總線的最大速率決定。下面是一個DA轉(zhuǎn)換的例子：

02.//程序功能：通過DA轉(zhuǎn)換把輸出電壓逐漸增大，使加在上面的發(fā)光二級管慢慢變亮

03.//到最亮后再變暗，如此循環(huán)

05.#include<reg51.h>

07.#defineucharunsignedchar

08.#defineuint

unsignedint

09.#definePCF85910x90//PCF8591地址

10.

11.

12.sbitSCL=P2^1;//串行時鐘輸入端

13.sbitSDA=P2^0;//串行數(shù)據(jù)輸入端

14.

15.voiddelay()()//延時4-5個微秒

16.{;;}

17.

18.voiddelay()_1ms(uintz)

19.{

20.uint

x,y;

21.for(x=z;x>0;x--)

22.for(y=110;y>0;y--)

23.;

24.}

25.

26.voidstart()//開始信號

27.{

28.SDA=1;

29.delay()();

30.SCL=1;

31.delay();

32.SDA=0;

33.delay();

34.}

35.

36.voidstop()//停止信號

37.{

38.SDA=0;

39.delay();

40.SCL=1;

41.delay();

42.SDA=1;

43.delay();

44.}

45.

46.

47.voidrespons()//應(yīng)答相當(dāng)于一個智能的延時函數(shù)

48.{

49.uchar

i;

50.SCL=1;

51.delay();

52.while((SDA==1)&&(i<250))

53.i++;

54.SCL=0;

55.delay();

56.}

57.

58.voidinit()//初始化

59.{

60.SDA=1;

61.delay();

62.SCL=1;

63.delay();

64.}

65.

66.voidwrite_byte(uchardate)//寫一字節(jié)數(shù)據(jù)

67.{

68.uchar

i,temp;

69.temp=date;

70.for(i=0;i<8;i++)

71.{

72.temp=temp<<1;//左移一位移出的一位在CY中

73.SCL=0;//只有在scl=0時sda能變化值

74.delay();

75.SDA=CY;

76.delay();

77.SCL=1;

78.delay();

79.}

80.SCL=0;

81.delay();

82.SDA=1;

83.delay();

84.}

85.

86.

87.

88.voidwrite_add(uchar

control,uchardate)

89.{

90.start();

91.write_byte(PCF8591);//10010000前四位固定接下來三位全部被接地了所以都是0最后一位是寫所以為低電平

92.respons();

93.write_byte(control);

94.respons();

95.write_byte(date);

96.respons();

97.stop();

98.

99.}

100.

101.

102.

103.

104.voidmain()

105.{

106.

107.uchara;

108.init();

109.while(1)

110.{

111.write_add(0x40,a);

112.delay_1ms(5);

113.a++;

114.if(a>250)

115.a=0;

116.}

117.}下面是一個ad的例子：

#include<reg51.h>

#defineucharunsignedchar

#defineuint

unsignedint

#definePCF85910x90//PCF8591地址

bitwrite=0;//寫24c02的標(biāo)志

sbitSCL=P2^1;//串行時鐘輸入端

sbitSDA=P2^0;//串行數(shù)據(jù)輸入端

sbitLS138A=P2^2;//138譯碼器的3位控制數(shù)碼管的

sbitLS138B=P2^3;

sbitLS138C=P2^4;

ucharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//數(shù)顯管字模

voiddelay()//延時4-5個微秒

{;;}

voiddelay_1ms(uintz)

{

uint

x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--)

;

}

voidstart()//開始信號

{

SDA=1;

delay();

SCL=1;

delay();

SDA=0;

delay();

}

voidstop()//停止信號

{

SDA=0;

delay();

SCL=1;

delay();

SDA=1;

delay();

}

voidrespons()//應(yīng)答相當(dāng)于一個智能的延時函數(shù)

{

uchar

i;

SCL=1;

delay();

while((SDA==1)&&(i<250))

i++;

SCL=0;

delay();

}

voidinit()//初始化

{

SDA=1;

delay();

SCL=1;

delay();

}

uchar

read_byte()

{

uchar

i,k;

SCL=0;

delay();

SDA=1;

delay();

for(i=0;i<8;i++)

{

SCL=1;

delay();

k=(k<<1)|SDA;//先左移一位，再在最低位接受當(dāng)前位

SCL=0;

delay();

}

returnk;

}

voidwrite_byte(uchardate)//寫一字節(jié)數(shù)據(jù)

{

uchar

i,temp;

temp=date;

for(i=0;i<8;i++)

{

temp=temp<<1;//左移一位移出的一位在CY中

SCL=0;//只有在scl=0時sda能變化值

delay();

SDA=CY;

delay();

SCL=1;

delay();

}

SCL=0;

delay();

SDA=1;

delay();

}

voidwrite_add(uchar

control,uchardate)

{

start();

write_byte(PCF8591);//10010000前四位固定接下來三位全部被接地了所以都是0最后一位是寫所以為低電平

respons();

write_byte(control);

respons();

write_byte(date);

respons();

stop();

}

uchar

read_add(ucharcontrol)

{

uchardate;

start();

write_byte(PCF8591);

respons();

write_byte(control);

respons();

start();

write_byte(PCF8591+1);//把最后一位變成1，讀

respons();

date=read_byte();

stop();

returndate;

}

voiddisplay(uchar

ge,uchar

shi,uchar

bai)

{

P0=0xff;

LS138A=1;//第一位

LS138B=1;

LS138C=1;

P0=table[ge];

delay_1ms(5);

P0=0xff;

LS138A=0;//第二位

LS138B=1;

LS138C=1;

P0=table[shi];

delay_1ms(5);

P0=0xff;

LS138A=1;//第三位

LS138B=0;

LS138C=1;

P0=table[bai];

delay_1ms(5);

}

voidmain()

{

uchar

num,ge,shi,bai;

init();

while(1)

{

display(ge,shi,bai);

num=read_add(0x40);

ge=num;

num/=10;

shi=num;

num/=10;

bai=num;

}

}五、電壓-電流變換0V-5V電壓/0mA-10mA電流轉(zhuǎn)換0V-10V電壓/0mA-10mA電流轉(zhuǎn)換0V-5V電壓/0mA-20mA電流轉(zhuǎn)換集成電壓／電流轉(zhuǎn)換器XTR110

XTR110是模擬信號傳輸設(shè)計的精密電壓變電流轉(zhuǎn)換器。它將0V-5V或0V-10V的電壓轉(zhuǎn)換成4mA-20mA、0mA-20mA、5mA-25mA電流輸出或其他常用電流范圍。六、采樣保持器采樣保持器當(dāng)模擬輸出通道負(fù)載具有慣性儲能性質(zhì)，則不需要采樣保持器。當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換第i路數(shù)據(jù)時，第i路采樣保持器處于采樣狀態(tài)，其他時間均處于保持狀態(tài)。六、開關(guān)量輸出通道測控系統(tǒng)中常見的開關(guān)量信號：按鍵、繼電器、無觸點(diǎn)開關(guān)。開關(guān)量只有0和1兩種狀態(tài)，處理較方便。

測控系統(tǒng)通常采用通用并行I/O芯片（8155、8255、8279）、三態(tài)門緩沖器和鎖存器作為I/O接口電路。對于由單片機(jī)組成的測控系統(tǒng)，如開關(guān)量輸入信號的幅度與單片機(jī)要求符合，可以直接將開關(guān)量直接接入單片機(jī)。開關(guān)量輸入/輸出通道設(shè)計的主要問題是提高抗干擾能力和可靠性，精度是其次的。1.輸入調(diào)理電路開關(guān)量輸入調(diào)理電路的主要功能是：轉(zhuǎn)換：過程狀態(tài)→

適于計算機(jī)輸入的信號保護(hù)濾波隔離消除瞬時高壓、過電壓、接觸抖動等對計算機(jī)造成的損害。右圖是小功率輸入的調(diào)理電路，它將開關(guān)的通、斷轉(zhuǎn)換成TTL電平信號。積分電路消除開關(guān)抖動R-S觸發(fā)器消除開關(guān)兩次反跳大功率輸入調(diào)理電路

從大功率器件的接點(diǎn)輸入信號時，為使接點(diǎn)工作可靠，接點(diǎn)兩端一般要加24V以上的直流電壓。高壓和低壓電路間要用光電耦合器件隔離。輸入緩沖器

一般多采用三態(tài)門緩沖器（如74LS244），被測狀態(tài)信號通過三態(tài)門緩沖器送到CPU數(shù)據(jù)總線。2、

開關(guān)量輸出通道

智能儀器輸出的開關(guān)量可用來控制只有兩種工作狀態(tài)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)或器件。例如控制改變液體壓力的電磁閥門的開和閉，控制馬達(dá)的啟動和停止，控制指示燈的亮和滅等。

這些執(zhí)行機(jī)構(gòu)或器件相當(dāng)于人的手腳，直接推動被控對象，由于被控對象千差萬別，所要求的控制電壓或電流不同，而且有的需要直流驅(qū)動，有的需要交流驅(qū)動，應(yīng)根據(jù)具體對象選擇合適的執(zhí)行機(jī)構(gòu)或器件。

執(zhí)行機(jī)構(gòu)通常需較大電壓（電流）來控制，而CPU輸出的開關(guān)量大都為TTL（或CMOS）電平，一般不能直接驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，需要經(jīng)過鎖存器并經(jīng)過隔離和驅(qū)動電路才能與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連。CPU隔離驅(qū)動地址譯碼DBWRAB鎖存開關(guān)量輸出通道的一般結(jié)構(gòu)1開關(guān)量輸出隔離（1）.為什么設(shè)計隔離電路？（a）在工業(yè)現(xiàn)場，執(zhí)行機(jī)構(gòu)與智能儀器之間相距較遠(yuǎn)，兩處的接地點(diǎn)之間往往存在較大的地電位差，直接加到智能儀器到執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間電路上，會造成較大的電流回路，導(dǎo)致誤動作或器件的損壞。（b）長距離的電氣連線與大地之間造成面積很大的感應(yīng)回路，這個回路對外界電磁場干擾很敏感，外界磁場變化會在回路中產(chǎn)生感生電路造成不利影響。開關(guān)量輸出通道中常用的隔離器件有光電耦合器件和繼電器（2）

繼電器隔離

繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護(hù)、轉(zhuǎn)換電路等作用。

繼電器的分類：

電磁繼電器、熱敏干簧繼電器、固態(tài)繼電器（SSR）

各類繼電器圖片

電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點(diǎn)簧片等組成。

電磁式繼電器是利用改變金屬觸點(diǎn)位置而使動觸點(diǎn)與定觸點(diǎn)閉合或分開的，所以具有接觸電阻小，流過電流大，耐壓高等優(yōu)點(diǎn)，適用于用小電流（小電壓）控制大電流的場合。

只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應(yīng)，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點(diǎn)與靜觸點(diǎn)（常開觸點(diǎn)）吸合。當(dāng)線圈斷電后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點(diǎn)與原來的靜觸點(diǎn)（常閉觸點(diǎn)）吸合。這樣吸合、釋放，從而達(dá)到了在電路中的導(dǎo)通、切斷的目的。

對于繼電器的“常開、常閉”觸點(diǎn)，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常開觸點(diǎn)”；處于接通狀態(tài)的靜觸點(diǎn)，稱為“常閉觸點(diǎn)”。工作原理：

當(dāng)輸出回路包含有感性負(fù)載導(dǎo)通電流較大時，在觸點(diǎn)斷開的瞬間有可能在觸點(diǎn)間造成高壓電弧，以至于燒壞觸點(diǎn)或降低觸點(diǎn)壽命。為防止這種情況，如果負(fù)載電源是直流的，可以在觸點(diǎn)間并聯(lián)續(xù)流二極管；如果負(fù)載電源是交流的，可以在觸點(diǎn)間并聯(lián)壓敏電阻。繼電器主要電氣參數(shù)線圈電源和功率

繼電器線圈電源是直流還是交流，以及線圈消耗的額定功率。一般用于電子控制系統(tǒng)的繼電器線圈常用直流型的電源。額定工作電壓或電流指繼電器正常工作時，線圈需要的電壓或者電流值。同一類型的繼電器通常有不同的額定工作電壓和工作電流。線圈電阻

線圈的電阻值，利用該值和額定工作電壓就可以知道額定工作電流，反之亦然。吸合電壓或電流

使繼電器產(chǎn)生吸合動作的最小電壓或電流，其值一般為額定電壓或電流值的75%。釋放電壓或電流

繼電器線圈兩端的電壓減小到一定數(shù)值時，繼電器就從吸合狀態(tài)轉(zhuǎn)到釋放狀態(tài)，釋放電壓或電流是指產(chǎn)生釋放動作的臨界電壓或電流，其值往往比吸合電壓或者電流小得多，因此繼電器類似于一種帶很大回差的施密特觸發(fā)器。接點(diǎn)負(fù)荷

繼電器接點(diǎn)的負(fù)載能力，即接點(diǎn)允許的最大承受電壓和電流，當(dāng)繼電器工作時，其負(fù)載電壓和電流不應(yīng)超過此指標(biāo)。繼電器的選用繼電器額定工作電壓的選擇

其值應(yīng)到等于或小于繼電器線圈控制電路的電壓。在繼電器驅(qū)動時還要考慮其額定電流是否在所設(shè)計的驅(qū)動電路輸出電流的范圍之內(nèi)，必要時可以增加一級驅(qū)動。接點(diǎn)負(fù)荷的選擇

根據(jù)電路所需驅(qū)動的外設(shè)選擇適當(dāng)?shù)呢?fù)荷，主要從被驅(qū)動設(shè)備的工作電壓的類型、大小和工作電流的大小來考慮。接點(diǎn)數(shù)量的選擇

繼電器的接點(diǎn)類型有單刀單擲、單刀雙擲、雙刀單擲、雙刀雙擲等，可根據(jù)需要選擇，以充分利用各組節(jié)點(diǎn)，簡化控制線路。（3）

光耦合器隔離

光耦合器件是以光為媒介傳輸信號的集成化器件。

典型的光電耦合器是由封裝在同一個管殼內(nèi)的發(fā)光二極管和光敏三極管組成。

工作原理：為低電平時，流過發(fā)光二極管的電流為零，光敏三極管截止，輸出高電平。為高電平時，流過發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管因光信號作用而飽和導(dǎo)通，輸出低電平。光耦合器兼有反相及電平轉(zhuǎn)換作用光耦合器隔離特性參數(shù)導(dǎo)通電流和截止電流

當(dāng)發(fā)光二極管通以一定電流時，光電隔離器輸出端處于導(dǎo)通狀態(tài)，該電流稱為導(dǎo)通電流。檔通過發(fā)光二極管的電流小于某一電流值時，光電隔離器輸出端處于截止?fàn)顟B(tài)，該電流稱為截止電流。數(shù)據(jù)傳輸速率

不失真地傳輸開關(guān)量信號的最高速率，通常以Kb/s或Mb/s表示。電流傳輸比（CRT）

輸出電流與輸入電流之比，常用百分比表示。輸出端工作電流

當(dāng)光電耦合器處于導(dǎo)通狀態(tài)時，允許通過光敏三極管的最大電流。該值表示了光電隔離器的驅(qū)動能力。輸出端暗電流

當(dāng)光電耦合器處于截止?fàn)顟B(tài)時，通過光敏三極管的電流。這個電流越小越好。輸入、輸出壓降

分別指發(fā)光二極管和光敏三極管導(dǎo)通時的管壓降。設(shè)計電路時，要注意這種壓降造成的影響。隔離電壓表示光電隔離器對輸入、輸出端之間電壓的隔離能力。注意：當(dāng)為高電平時，須使才能保證為低電平。如果選得太大，則帶動電流負(fù)載的能力將被減弱。此外，光敏三極管的暗電流也可能對的輸出電壓引起不利的影響。在實際電路參數(shù)選擇時，應(yīng)結(jié)合多方面因素考慮。作為電氣隔離器件，光電耦合器具有顯著的優(yōu)勢，這主要表現(xiàn)在：光電耦合器的輸出信號與輸入信號（包括電源，地線）在電氣上完全隔離抗干擾能力強(qiáng)隔離電壓可達(dá)千伏以上光電耦合器無觸點(diǎn)，耐沖擊，壽命長，可靠性高其響應(yīng)速度快，易與邏輯電路配合。因此，采用光電隔離技術(shù)是開關(guān)量輸入/輸出中最有效，最常用的措施。常常用于解決智能儀器的測量、控制部分與其他獨(dú)立設(shè)備之間的接口，以實現(xiàn)完全的電氣隔離。2開關(guān)量輸出驅(qū)動

（1）.直流負(fù)載驅(qū)動電路

（a）小功率直流負(fù)載

主要有發(fā)光二極管、LED數(shù)碼顯示器、小功率繼電器和晶閘管等器件，要求提供10~40mA的驅(qū)動電流。通常采用小功率三極管（如9013、9014、8550和8050等）、集成電路（如75451、74LS245和SN75466等）作驅(qū)動電路。

圖1是采用小功率三極管的驅(qū)動電路，圖中9013三極管作開關(guān)用，驅(qū)動電流在100mA以下，適用于驅(qū)動要求負(fù)載電流不大的場合。圖2是采用驅(qū)動器75451的驅(qū)動電路、當(dāng)單片機(jī)的P1.0、P1.1輸出低電平時，LED指示燈被點(diǎn)亮。圖1采用三極管的驅(qū)動電器圖2采用驅(qū)動器的驅(qū)動電器開關(guān)量輸出驅(qū)動這類電路主要采用常用的緩沖器，如74LS245，74LS244,74LS240等等。當(dāng)輸出電路和外部接口時，常常將其輸出端經(jīng)上拉電阻接至+5V，以提高輸出電平的幅度。這種電路的輸出負(fù)載常常是電壓型負(fù)載，也可以用來驅(qū)動諸如小功率晶體管等負(fù)載。

開關(guān)量輸出驅(qū)動

（b）中功率直流負(fù)載驅(qū)動電路

主要用于驅(qū)動功率較大的繼電器和電磁開關(guān)等控制對象，要求能提供50~500mA的電流驅(qū)動能力，可以采用達(dá)林頓管、中功率三極管來驅(qū)動。

采用開關(guān)晶體管作驅(qū)動電路時，必須增大輸入驅(qū)動電流，以保證有足夠大的輸出電流，否則晶體管會因為管壓降的增加而限制負(fù)載電流。這樣有可能使晶體管超過允許功耗而損壞。開關(guān)量輸出驅(qū)動門電路外加功率驅(qū)動級電路

達(dá)林頓管的特點(diǎn)是高輸入阻抗、極高的增益和大功率輸出，只需較小的輸入電流就能獲得較大的功率輸出。常用的達(dá)林頓管有MC1412、MC1413和MC1416等，其集電極電流可達(dá)500mA，輸出端的耐壓可達(dá)100V，很適合驅(qū)動繼電器和接觸器。下圖是采用達(dá)林頓管驅(qū)動繼電器的實例。（3）交流負(fù)載驅(qū)動電路

交流負(fù)載的功率驅(qū)動電路，通常采用晶閘管來構(gòu)成。晶閘管有單向晶閘管（也稱單向可控硅）和雙向晶閘管（也稱雙向可控硅）兩種類型。晶閘管只工作在導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)，使晶閘管導(dǎo)通只需要極小的驅(qū)動電流，一般輸出負(fù)載電流與輸入驅(qū)動電流之比大于1000，它是較為理想的大功率開關(guān)器件，通常用來控制交流大電壓開關(guān)負(fù)載。3固態(tài)繼電器

固態(tài)繼電器（SOLIDSTATERELAYS，簡寫為SSR）是一種全部由固態(tài)電子元件組成的新型無觸點(diǎn)功率型電子開關(guān)，輸入電流小，用TTL、CMOS等集成電路或附加電路就可以直接驅(qū)動，因此適宜于微機(jī)測控系統(tǒng)作為輸出通道的控制部件。

問世于70年代，用開關(guān)三極管、可控硅等半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性制作，利用光電隔離技術(shù)實現(xiàn)了控制端（輸入端）與負(fù)載回路（輸出端）之間的電氣隔離，同時又能控制電子開關(guān)的動作。

具有開關(guān)速度快、體積小、質(zhì)量輕、壽命長、工