在電子和自動化技術的應用中,單片機和DAC(數模轉換器)是經常需要同時使用的,然而許多單片機內部并沒有集成DAC,即使有些單片機內部集成了DAC,DAC的精度也往往不高,在高精度的應用中還是需要外接DAC,這樣增加了成本。但是,幾乎所有的單片機都提供定時器或者PWM輸出功能。如果能應用單片機的PWM輸出(或者通過定時器和軟件一起來實現PWM輸出),經過簡單的變換電路就可以實現DAC,這將大量降低成本電子設備的成本、減少體積,并容易提高精度。本文在對PWM到DAC轉換關系的理論分析的基礎上,設計出輸出為0~5V電壓的DAC。
1應用PWM實現DAC的理論分析
PWM是一種周期一定而高低電平的占空比可以調制的方波信號,圖1是一種在電路中經常遇到的PWM波。該PWM的高低電平分別為VH和VL,理想的情況VL等于0,但是實際中一般不等于0,這往往是應用中產生誤差的一個主要原因。
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