數模轉換器和模數轉換器積體電路

數模轉換器是一種將數字訊號轉換為模擬格式的電子裝置。另一方面，模數轉換器是一種將模擬訊號轉換為數字格式的電子裝置。數模轉換器 (DAC) 和模數轉換器 (ADC) 在通訊、訊號處理、計算技術、控制和自動化系統等不同電子領域都發揮著重要作用。

隨著技術的進步，我們可以設計和實現模擬到數字轉換器和數字到模擬轉換器，形式為積體電路 (IC)。本章旨在解釋一些常用電子電路和系統中常用的重要的ADC和DAC積體電路。

什麼是DAC和ADC積體電路？

DAC 和ADC積體電路是小型電子器件和積體電路，用於電子領域，分別將數字訊號轉換為模擬格式和模擬訊號轉換為數字格式。

ADC積體電路（模數轉換器積體電路）用於將模擬訊號轉換為數字格式。這些積體電路以模擬訊號作為輸入，並以規則的時間間隔對它們進行取樣。然後，它們產生模擬輸入訊號的數字表示作為輸出。

還有另一種型別的積體電路稱為DAC積體電路（數模轉換器積體電路），用於將數字訊號轉換為模擬格式。因此，DAC積體電路以數字訊號作為輸入，併產生其模擬表示作為輸出。

ADC和DAC積體電路是幾種不同型別的電子系統中的重要元件，在這些系統中，在模擬格式和數字格式之間轉換訊號至關重要。

常用的DAC和ADC積體電路

以下是廣泛用於各種電子應用中的一些常用DAC和ADC積體電路：

ADC 0809（8位ADC積體電路）
ICL 7109（12位二進位制ADC積體電路）
DAC 0808（8位DAC積體電路）

讓我們詳細討論這些ADC和DAC積體電路，以及它們的特性和應用。

ADC 0809積體電路

ADC 0809積體電路是模數轉換器積體電路。它是一種單片CMOS器件，由一個8位模數轉換器、一個8位多路複用器和一個與微處理器相容的控制單元組成。

ADC 0809積體電路使用逐次逼近技術進行模數轉換。它採用28引腳模製積體電路載體封裝。ADC 0809積體電路的引腳圖如下所示。（此處應插入圖片）

該積體電路是各種數位電子和基於微控制器的電路和系統中廣泛使用的ADC積體電路之一，用於將模擬訊號轉換為數字格式。

ADC 0809積體電路的特性

以下是ADC 0809積體電路的一些關鍵特性：

ADC 0809積體電路是一個8位模數轉換器積體電路。因此，它可以以8位或2⁸ = 256個可能的離散值的解析度表示模擬輸入訊號的數字格式。
ADC 0809積體電路提供與所有微處理器的輕鬆介面。
它不需要外部零點或滿量程調整。
它還包含一個8通道單端模擬訊號多路複用器。
它可以按比例工作，也可以使用5V直流電壓或模擬跨度調整電壓基準。
ADC 0809積體電路的輸出滿足TTL電壓電平要求。
ADC 0809積體電路功耗低，通常為15mW，使其非常適合電池供電裝置。
它可以支援0V至5V的輸入模擬電壓範圍，單電源為5V直流。
它的轉換時間約為100 µs。

ADC 0809積體電路的應用

ADC 0809積體電路是各種應用中的理想器件，例如自動化、過程和機器控制、消費電子產品、汽車等。此處列出該ADC積體電路的一些常見應用：

ADC 0809積體電路最常用於資料採集系統，用於將從感測器、感測器和其它模擬測量裝置接收到的模擬輸入訊號轉換為數字格式，以便使用數字系統對其進行處理和分析。
ADC 0809積體電路還用於儀表和控制工程領域的各種應用中。它主要用於精確測量和監控模擬訊號，如溫度、壓力和電機控制。
在工業自動化領域，ADC 0809積體電路用於對模擬過程和控制訊號進行數字化，然後將其用於自動化和監控控制和製造過程。
ADC 0809積體電路還用於各種消費電子裝置，例如數字萬用表、音訊和音樂系統等，用於在模擬訊號和數位電路之間提供介面。

ICL 7109積體電路

ICL 7109積體電路是一種單片12位模數轉換器(ADC)積體電路，主要設計用於與基於微處理器的系統和通用非同步收發器(UART)輕鬆介面。

ICL 7109積體電路採用40引腳積體電路封裝，其引腳配置圖如下所示。（此處應插入圖片）

ICL 7109積體電路的特性

以下是ICL 7109 ADC積體電路的一些關鍵特性：

ICL 7109積體電路是一個12位雙斜率積分模數轉換器積體電路。因此，它提供12位解析度，使其能夠以更高的精度將模擬輸入訊號表示為數字格式。
ICL 7109積體電路提供與微處理器的輕鬆介面。此功能使其非常適合需要使用數字系統（如計算機）處理或分析模擬訊號的應用。
ICL 7109積體電路還提供與UART（通用非同步收發器）系統的介面功能。此功能允許與外部數字裝置進行序列資料傳輸和通訊。它還具有一些控制線，例如RUN/(HOLD)’輸入和STATUS輸出，可用於監控和控制轉換時序。
ICL 7109 積體電路無需任何特殊的處理預防措施，因為其所有輸入端都具有全面的靜電放電保護。
ICL 7109 積體電路提供真正的差分輸入和差分參考。它具有低噪聲和高精度特性。
ICL 7109 積體電路具有低漂移特性，典型值小於 1 μV/°C。這確保了在不同的環境條件下進行模數轉換的高精度。
ICL 7109 積體電路功耗低，使其非常適合電池供電的裝置。

ICL 7109 積體電路的應用

ICL 7109 積體電路是各種數字和微處理器系統中常用的模數轉換器積體電路之一。以下是 ICL 7109 積體電路的一些常見應用示例：

ICL 7109 積體電路通常用於需要將模擬訊號精確且高效地轉換為數字格式的數字系統中。它廣泛應用於工業監控、儀表和科學測量系統。
由於 ICL 7109 積體電路與通用非同步收發器 (UART) 系統相容，因此它用於在工業標準 UART 之間進行介面，以便透過通訊通道序列傳輸數字資料。
在工業自動化和控制系統中，ICL 7109 積體電路用於將模擬過程和控制訊號轉換為數字資料，以便由微處理器和微控制器進行處理和控制。
由於精度高且功耗低，ICL 7109 積體電路非常適合用於電池供電的測試和測量儀器中，在這些儀器中需要精確測量模擬訊號。
ICL 7109 積體電路還用於許多消費電子裝置中，用於精確地將模擬訊號轉換為數字格式，這對裝置的正常執行至關重要。

DAC 0808 積體電路

DAC 0808 積體電路是一款 8 位數模轉換器積體電路，用於將數字輸入訊號轉換為其模擬表示。它是一款單片積體電路，以其在數模轉換過程中的高精度和低功耗而聞名。

該積體電路採用 16 引腳雙列直插式積體電路封裝。下圖顯示了 DAC 0808 積體電路的引腳圖。（此處應插入引腳圖）

由於其高精度、低功耗和快速建立時間等特性，它通常用於基於微控制器的和其他數字電子系統中。

DAC 0808 積體電路的特性

以下是 DAC 0808 積體電路的關鍵特性，使其非常適合在數字系統中使用：

DAC 0808 積體電路的解析度為 8 位。因此，它可以精確地將數字輸入訊號轉換為模擬格式。它在數模轉換中提供高精度。通常情況下，它可以將數字訊號轉換為模擬格式，最大誤差約為 ±0.9%。
DAC 0808 積體電路產生全量程電流匹配，通常為 ±1 LSB。此特性有助於保持輸出電流的相對精度。
DAC 0808 積體電路具有快速的建立時間，通常為 150 ns。因此，該積體電路可以在很短的時間內調整其輸出以匹配所需的模擬電壓。
DAC 0808 積體電路與 TTL 和 CMOS 器件相容。
DAC 0808 積體電路具有高速乘法輸入壓擺率。因此，當其數字輸入發生變化時，它可以非常快速地改變其輸出電壓。通常，DAC 0808 積體電路的壓擺率為 8 mA/μs。
DAC 0808 積體電路的工作電源電壓範圍為 ±4.5 V 至 ±18 V。此特性使其能夠靈活地用於不同電壓等級的系統中。
DAC 0808 積體電路功耗非常低。通常情況下，在 ±5 V 的工作電壓下，其功耗僅為 33 mW。此特性使其適用於電池供電的裝置，在這些裝置中，能源效率至關重要。

DAC 0808 積體電路的應用

DAC 0808 積體電路廣泛應用於各個領域的各種應用中，例如音訊訊號處理、工業自動化和控制系統，用於將數字訊號轉換為模擬電壓。以下是一些說明 DAC 0808 積體電路應用的關鍵示例：

DAC 0808 積體電路非常常用在波形發生器中，用於根據數字輸入資料產生模擬輸出電壓。它允許我們產生各種型別的波形，例如正弦波、方波、三角波等。
在儀表和控制領域，DAC 0808 積體電路用於產生模擬訊號，這些訊號可用於校準、模擬和測試應用。
DAC 0808 積體電路也用於電機控制電路中，用於根據數字輸入產生模擬電壓訊號。然後，這些模擬輸出訊號用於操作電機驅動器、執行器和伺服系統。
DAC 0808 積體電路還用於各種音訊系統中，例如音訊播放系統、合成器、樂器、音訊效果處理器等，以執行數模轉換。
在工業自動化和控制系統中，DAC 0808 積體電路用於產生模擬訊號，這些訊號用於控制和調節過程、操作閥門以及根據微控制器或 PLC 提供的數字輸入調整系統變數。

結論

市場上有幾種不同的 ADC 和 DAC 積體電路，根據應用的具體要求使用。在本章中，我們解釋了某些常用型別 DAC 和 ADC 積體電路的引腳圖、關鍵特性和應用。

總之，DAC 積體電路是一種數模轉換晶片，可以非常快速高效地將數字輸入訊號轉換為模擬輸出電壓。另一方面，ADC 積體電路是一種模數轉換晶片，用於將模擬輸入訊號轉換為數字輸出訊號。這些積體電路的設計使其與各種數字系統和低功耗裝置相容。

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