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模拟量输出

科技术语之一

模拟量输出是计算机或控制系统输出的模拟量，在单片机控制系统中，输出信号中模拟量为数不少，它们是单片机输出的数字信号经过模拟量输出通道处理后得到的。模拟量输出通道的任务是把计算机处理后的数字量信号先通过数据总线、隔离装置，再通过D/A转换器转换成模拟电压或电流信号，经放大用以驱动相应的执行器，从而达到控制的目的。

输出通道简介
模拟量输出通道一般是由接口电路、D/A转换器和电压/电流变换器等构成，通常也把模拟量输出通道称为D/A通道或AO通道。
执行机构
在实际应用中，有的就需要完成一路数字量到模拟量的转换，而大多数实际的控制系统往往需要控制多个执行机构，即要完成多路数字量到模拟量的转换。因此有两种形式的模拟量输出通道可供选择，其一般结构如右图1所示。
执行机构和被控对象与控制任务密切相关。模拟量输出接口的结构主要取决于执行机构输入信号的类型、大小、数量以及输出通道所处的工作环境。
输出接口
单通道
根据单片机输出信号的形式和执行机构输入信号的形式，单通道输出接口的结构如右图2所示。单片机输出的数字（离散）控制信号的形态是二进制数字量和脉冲（频率）量，它经系统总线接口和光电隔离后，传递到D/A转换器转换成模拟控制信号；通常执行机构的驱动信号所需功率较大，所以要用功放放大；驱动信号多是电压量，也有些是电流量，例如电磁阀的线圈等标准控制器件，这时还需电压/电流（V/I）变换。
多通道
实际应用中通常是多放大倍数控制。多模拟量输出接口的结构如右图3所示，它有两种基本形式。a为多路独立形式，每一路均采用一个D/A转换器；系统总线接口中数据缓冲器的输出数据同时送到各路D/A的输入端，由地址总线产生选通信号决定某一路D/A转换，其他路的D/A转换器禁止转换；多路独立形式精度高，但D/A芯片多，不经济，尤其是当需要的D/A转换器精度较高时，成本就大大增加。b为多路复用形式，由—个D/A转换器、—个多路模拟开关和多个采样保持器组成。多路开关在地址总线控制下，D/A的输出经其分时分配给各路输出；保持器的作用是将前一模拟输出信号保持到后一模拟输出，以保持模拟输出信号的连续；多路复用形式成本低，但精度差。
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