用于音频改为工业用的16位D-A转换器

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电路的功能

16位D-A转换器的分辨率为1/65535，即相当于满量程电压的0.0015%，1LSb为-96Db的电平。所以它可作产生高精度波形或测量控流。10V满量程的1LSb为152.6UV，接近噪声电平，所以设计电路时应考虑组装问题。电路工作原理本电路采用了廉价16位DAC芯片PCM54HP，这种器件是为数字音频设备研制的。数据输入端接了两个0个8位数据锁存器，其作用是使16位数据同时输入，以减少时间差引起的噪声。如果D-A转换输出不要求高速响应，也可以去掉锁存器，而在转换器输出端加低通滤波器。PCM54与普通电压输出型DAC基本相同，输出为正负3伏的双极电压。在工业上应用，要求输出正负5V或正负10V，所以在输出端加了放大倍数为3.3倍的放大器A1。最高有效位应由外部控制。用R1、R2和可变电阻DR1调线性和单调递增性能。OP放大器A1可根据用途来选择，若用于直流电压发生电路，可选用置偏、漂移小的精密OP放大器。用于波形发生器或数字式音频电路，应选用交流特性好的器件。本电路没加失调调节电路，可根据需要添加，电容C1和C2的截止频率取1MHZ，如用于直流，应降低截止频率。元件的选择最高有效位控制电路的可变电阻VR1串联了R1、R2以后缩小了可变范围。VR1为稳定器件，应选用多圈式，全部电阻均为金属膜电阻。宜选用温度系数小的产品。调整虽然调零或满量程调整都很方便，但最高有效位调整比较困难。调准VR1、用高精度数字万用表测量，以1LSb为单位对16位逐位调整这样很麻烦。如有大量的转换器需要调整时，可把存有数字正弦数据的ROM接在本电路的输入端，用地进制计数器进行选址扫描，这样就可以产生正弦波，调整VR1，使失真仪上指示的失真最小。组装注意事项16分位辨率的D-A或A-D转换器，因1位的电压非常微小，所以逻辑电源和模拟电源的接地应明确分开，当用数字数据高速产生变化的波形时，要进行良好的接地，以免输入数据的引线与OP放大器A1外围引线或DAC的求和点耦合。