IC DAC0808 chuyển đổi tín hiệu digital sang analog 8 bit

09/08/23

Chuyên mục: Kiến Thức Chung

IC DAC0808 là IC chuyển đổi tín hiệu digital sang analog lấy dữ liệu 8 bit digital làm đầu vào và xuất tín hiệu analog ở đầu ra. Nó có độ chính xác cao và điện năng tiêu thụ rất thấp.

Các thiết bị điện tử như máy nghe nhạc, TV, điện thoại di động, máy chơi game đầu đĩa CD, v.v. sử dụng chip này để chuyển đổi tín hiệu âm thanh. Bài viết này thảo luận chi tiết về cách làm việc, cấu hình chân, mô phỏng Proteus và cách sử dụng IC DAC0808.

Tại sao chúng ta cần IC DAC0808

Ở thế giới quan bên ngoài, hầu hết dữ liệu đều ở dạng tín hiệu analog. Do đó, cần một linh kiện có thể thực hiện chuyển đổi từ digital sang analog.

Ví dụ: một micro lấy tín hiệu âm thanh từ bên ngoại dạng tín hiệu analog chuyển đổi sang tín hiệu digital để máy tính có thể xử lý thêm hiệu ứng và loại bỏ tiếng ồn.

Bây giờ, nếu bạn muốn phát âm thanh ra loa thì cần chuyển đổi tín hiệu digital trở về tín hiệu analog. Với cách làm này, chúng ta cần bộ DAC của DAC0808, về cơ bản là bộ chuyển đổi digital sang analog.

Sơ đồ chân DAC0808

Từ sơ đồ chân của DAC0808 thì nó có 16 chân. 8 chân đầu vào digital và IOUT là chân đầu ra analog với Vref + và Vref- được sử dụng để đặt điểm tham chiếu. Chúng ta sẽ xem trong mô phỏng Proteus để biết cách thiết lập các tham số này.

Sơ đồ chân DAC0808

Mô tả cấu hình chân

Số chân	Tên chân	Mô tả
1	NC	Không được sử dụng
2	GND	Chân nối đất
3	VEE	Chân kết nối tụ bù bên ngoài giữa chân VEE và COMP
4	IOUT	I/O tín hiệu analog
5-12	MSB A1 - LSB A8	Là 8 bit đầu vào DAC0808. A1 là bit đầu tiên hoặc MSB (bit có trọng số lớn nhất) và A8 là bit đầu vào có trọng số thấp nhất.
13	Vcc	Nguồn điện dương
14	VREF +	Điện áp tham chiếu dương
15	VREF-	Điện áp tham chiếu âm
16	Compensation	COMP là chân bù kết nối tụ điện bên ngoài

Đặc điểm

IC DAC0808 có các thông số kỹ thuật sau:

Có đầu vào digital song song lấy dữ liệu 8 bit và cho đầu ra với độ chính xác tương đối với sai số cao nhất là ± 0.19%.
Nguồn điện được sử dụng phải nằm trong dải từ ± 4,5V đến ± 18V.
Thời gian xử lý là 150 ns, rất nhanh.
DAC0808 tiêu thụ điện năng thấp. Công suất tối đa tiêu tán là 1000mW. Đối với điện áp cung cấp là ± 5V, nó chỉ sử dụng công suất 33 mW.
Các đầu vào tương thích với CMOS và TTL.
IC DAC có slew rate 8 mA / μs.
Hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ 0 ° C đến + 75 ° C.
Là sự thay thế IC MC1508 / MC1408.

Cách sử dụng DAC0808

Với sự tiến bộ của công nghệ, có những bộ vi điều khiển tích hợp sẵn ADC hoặc DAC, đó là lý do tại sao nên sử dụng vi mạch này trong các ứng dụng dành cho người mới bắt đầu.

Chúng ta thường sử dụng vi mạch này cho các ứng dụng chuyển đổi từ digital sang analog. Nhận đầu vào dữ liệu song song 8-bit. Chip DAC0808 chuyển đổi đầu vào digital thành dòng điện, và chuyển đổi dòng điện này thành điện áp analog bằng cách nối một điện trở ở đầu ra. Hình dưới đây cho biết một mạch đơn giản sử dụng DAC0808.

Cách sử dụng DAC0808

Chúng ta có thể cấp dữ liệu đầu vào digital 8-bit cho các chân đầu vào digital DAC0808 thông qua các vi điều khiển như 8051 hoặc PIC, v.v. IC thay đổi đầu vào thành dòng điện.

Kết nối một bộ khuếch đại LF351 để chuyển đổi dòng điện này thành điện áp. Điện áp đầu ra thu được thông qua IC LM351 tỷ lệ tuyến tính với các đầu vào digital. Mạch trên còn được gọi là bộ chuyển đổi dòng điện sang điện áp vì nó chuyển đổi dòng điện sang điện áp analog.

Mạch ví dụ DAC0808

Trong mạch ví dụ này, chúng ta đã thiết kế một mạch tạo ra đầu ra điện áp analog giữa 0-10V.

Cách cấp dữ liệu đầu vào digital 8 bit

Để cung cấp tín hiệu đầu vào digital 8 bit cho DAC0808, chúng ta sử dụng hai IC đếm 74LS393. Đây là IC đếm 4 bit nhưng cần dữ liệu đầu vào 8 bit. Do đó, chúng ta kết nối hai IC đếm 74LS93 kết hợp theo tầng. Bây giờ các chân đầu ra của các bộ đếm này sẽ đếm từ 00000000-11111111. Nói cách khác, dữ liệu đầu vào digital vào IC DAC sẽ nằm trong khoảng 00000000-11111111.

Khi cấp tín hiệu digital 00000000 vào các chân đầu vào của DAC0808, nó sẽ tạo ra điện áp analog bằng 0 ở chân đầu ra (IOUT).

Điện áp đầu ra tối đa sẽ xuất hiện trên chân IOUT khi cấp đầu vào 11111111.

Cách thay đổi điện áp tham chiếu

Điện áp tham chiếu xác định dải điện áp đầu ra của tín hiệu đầu ra analog từ đầu ra op-amp, chân 14 và chân 15 tương ứng là các chân Vref- và Vref- được sử dụng để đặt điện áp tham chiếu.

điện áp tham chiếu DAC0808

Ví dụ, trong mạch này, chúng ta đã sử dụng điện áp tham chiếu +10V bằng cách kết nối +10V với các chân Vref + và Vref-. Theo cách tương tự, chúng ta có thể đặt bất kỳ điện áp tham chiếu nào trong một giới hạn cụ thể theo datasheet.

Nguyên lý hoạt động

IC DAC0808 lấy dữ liệu đầu vào 8 bit từ hai IC đếm 74LS393, tín hiệu xung nhịp kết nối với IC bộ đếm thay đổi giá trị bộ đếm từ 0,1,2… và đến giá trị lớn nhất ở mọi xung cạnh dương của chu kỳ xung nhịp. IC chuyển đổi dữ liệu đầu vào này thành điện áp đầu ra analog.

Độ lớn tín hiệu đầu ra tỷ lệ thuận với tín hiệu đầu vào 8 bit và giá trị điện áp tham chiếu. Tuy nhiên, điện áp tham chiếu sẽ không đổi trong hầu hết thời gian như trong mạch ví dụ trên. Do đó, cường độ tín hiệu đầu ra chủ yếu phụ thuộc vào đầu vào digital 8-bit của IC DAC.

Đồ thị mô phỏng Proteus

Đồ thị này cho thấy kết quả mô phỏng (phân tích tạm thời) của mạch đã cho ở trên. Như bạn có thể thấy từ đồ thị mô phỏng proteus này, điện áp đang thay đổi tuyến tính từ 0 đến điện áp tối đa là 10V theo tín hiệu đầu vào 8 bit. Tín hiệu đầu vào thay đổi ở mọi xung cạnh dương của chu kỳ xung nhịp.