八路13位数模转换器MAX547的原理及应用

MAX547是MAXIM公司生产的8通道、13位输入、电压输出的D/A转换器。其转换是通过倒置的“R-2R”梯形网络实现的。片内精确输出放大器可提供电压输出。在不需要外部元器件的前提下，MAX547的电压摆幅达-4.5V～+4.5V为双极性电压输出。MAX547内含带有13位并行数据总线的双缓冲接口逻辑电路。所有逻辑输入均与微机和TTL/CMOS电平兼容。另外，它的输出建立时间短，输出电压与输入数字量的线性好。MAX547可用于工业过程的自动控制、设备的自动检测、数字补偿/增益调整的随机函数发生器等。

2．MAX547的特点及引脚功能

MAX547具有如下特点：

・不需调整，满13位有效；

・片内有8通道的D/A转换器；

・具有缓冲输出；

・出厂时线性已校准；

・输出与输入一一对应；

・单极性或双极性输出的电压摆幅达±4.5V；

・输出建立时间短（5μs±1/2LSB）；

・具有双缓冲输入锁存器；

・数字输入非同步装载，一次装载一对DAC锁存器；

・具有非同步的清除输入信号，可将DAC锁存器内容同时复位到模拟地电平；

・与微处理机和TTL/CMOS电平兼容。

MAX547有PLCC和塑料FP两种封装形式，塑料扁平封装的MAX547管脚排列如图1所示，管脚功能

3．工作原理

3．1D/A转换的实现

MAX547的D/A转换是通过倒置的“R-2R”梯形网络实现的，这些网络可将13位数字输入量转换为相应的模拟输出电压。输出电压的大小与输入的基准电压大小成正比。MAX547芯片中每两个通道DAC共用一个基准电压输入端（REF）和一个模拟地输入端（AGND）。每个REF输入信号决定其所控制通道的满量程输出电压。每个AGND输入信号决定其所控制通道的偏置电压。图2所示是MAX547通过倒置的“R-2R”梯形网络实现D/A转化的简化电路原理图。

图2中，DAC梯形网络的输出由增益为2的运算放大器缓冲。所有缓冲放大器的反相结点连接各自的基准电压输入端REF。这样双极性电压输出范围可以-REF～+REF(4095/4096)。

3．2MAX547工作时序

驱动MAX547的异步输入信号可将数据从输入锁存器传送到DAC锁存器。DAC锁存器的数据用来设置输出电压。所有输入端的控制逻辑均通过电平触发实现。数据可以锁存也可以直接传送给DAC锁存器。由和信号共同控制输入锁存器。信号用于控制数据从输入锁存器传送到DAC锁存器。当和信号同时为逻辑低电平时，输入锁存器打开；当信号为逻辑低电平时，DAC锁存器打开，在和为低电平期间，地址线A0，A1，A2必须有效，如图3所示。否则，数据会被写进错误的DAC。当和两信号中有一个为逻辑高电平时，数据将锁存在输入锁存器，在信号翻传至逻辑高电平的瞬间，MAX547再把数据锁存至DAC锁存器。若和信号为逻辑低电平，信号出被置为逻辑低电平，要实现数据正确传送，信号必须在和信号失效后持续t3或更长时间的逻辑低电平，如图3所示。驱异步信号至逻辑低电平可使所有DAC的输出端复位到模似地电平，而与此时、、端输入信号的状态无关。在信号翻转至逻辑高电平的瞬间，数据1000H都被锁存至所有的输入锁存器和DAC锁存器中。