12位數模轉換器DAC7311的通信控制及其電流驅動電路設計
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1．2 主控制器使用分析
本設計數模轉換器DAC7311與主控制器的接口采用SPI (Serial Peripheral Interlface)接口。SPI接口是一種高速串行輸入輸出接口用于CPU和外圍低速器件之間進行同步串行數據傳輸，在主器件的移位脈沖下，數據按位傳輸，高位在前，低位在后，為全雙工通信，數據傳輸速度可達到幾Mbps。
本文主控制器為TMS320F28335系列的DSP。芯片內部集成有SPI模塊，與SPI模塊相關的信號線為SPISIMO；SPISOMI；
；SPICLK。本設計只用到SPISIMO和SPICLK，并且用一個普通的GPIO引腳用作DAC7311的同步脈沖輸入信號(DACS)。本設計SPI模塊采用主模式工作，波特率選擇250Kbps，傳輸的數據位數為16位，時鐘方式為無延遲的上升沿方式(Rising edge wilbout delay)即SPI模塊在上升沿的前半周期發(fā)送數據，在上升沿接收數據。主控制器控制著整個設計的工作流程，首先它給從器件DAC7311的同步輸入脈沖引腳輸入低電平DACS，選中DAC73 11并對其進行初始化。然后通過SPI模塊設定串行傳輸時鐘脈沖，并且也決定著從器件數模轉換器DAC7311的波特率。SPI模塊的內部結構框圖如圖2所示。如圖可知，在時鐘脈沖的控制下，數據從SPIDAT移位寄存器按既定的波特率從SPISIMO引腳按位移出數據入DAC7311的數據輸入引腳。1．3 DAC7311數模轉換芯片介紹
DAC7311芯片是一個12bit的，低功率、單通道、電壓輸出的數模轉換芯片。采用通用的三線串行接口，時鐘頻率可達50MHz與標準的SPI，QSPI，數字信號處理器(DSP)的接口兼容。
它內部的數模轉換采用的是電阻網絡的組成形式。它的結構框圖如圖3所示，其中AVDD由外部的基準源提供了。二進制位流從DAC Regist er移入芯片，通過電阻網絡(Register String)轉換為相應的電壓，通過輸出放大器輸出。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/149625.htm
DAC7311的輸入位流為標準的二進制位流，其輸出電壓計算公式為
其中n為轉換精度(本設計為12)；D為輸入的二進制流對應的十進制值：AVDD為外部基準源電壓(本設計為4．096V)。
1．4 V／I轉換電路的分析
本部分電路主要是對數模轉換芯片DAC7311的電壓輸出V_OUT進行處理，把電壓輸出轉換為電流輸出。在V／I轉換電路中采用一個差分放大器INA132U作為輸入端，能夠起到抑制共模和零點漂移的作用。電路原理圖如圖4所示。Q1和Q2組成復合管，電流放大倍數為兩個管子各自的電流放大倍數的乘積，有效的增大了電流的輸出范圍。并且與采用單管相比可以大大緩解工作負荷以及發(fā)熱量。U2為運算放大器，采用射極跟隨的接法。它的輸入阻抗為無窮大，輸出阻抗為0。這樣，就能夠起到增大輸出驅動電流的作用。因為，從R1(精密電阻)支路流出的電流就全部從負載Rload流出以驅動后級的儀表設備。
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