在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，有些被控對象或執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要模擬量信號輸入，這就要求計(jì)算機(jī)把計(jì)算好的數(shù)字控制量轉(zhuǎn)換為模擬量信號輸出出去。從數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換，一般采用集成d/a轉(zhuǎn)換器實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)d/a轉(zhuǎn)換電路時(shí)，應(yīng)綜合考慮轉(zhuǎn)換精度、轉(zhuǎn)換速度、接口設(shè)計(jì)的方便性以及價(jià)格等因素，選擇合適的d/a轉(zhuǎn)換器。由于d/a轉(zhuǎn)換器的種類繁多，不同種類的d/a轉(zhuǎn)換器的具體使用方法也不盡相同。
1.多通道d/a轉(zhuǎn)換系統(tǒng)設(shè)計(jì)
實(shí)現(xiàn)多路的模擬量信號輸出，一般有以下兩種方案。
第一種方案是為每一個(gè)通道設(shè)置一個(gè)獨(dú)立的d/a轉(zhuǎn)換器。這種方案的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速度快、精度高、工作可靠，即使某一通道出現(xiàn)故障也不會影響其他通道的工作，相應(yīng)軟件的編制也比較簡單。但是，如果模擬量信號輸出通道較多，就會使系統(tǒng)造價(jià)增加很多，尤其是采用高精度的d/a轉(zhuǎn)換器時(shí)，這一問題尤為嚴(yán)重。
第二種方案是多通道復(fù)用一個(gè)d/a轉(zhuǎn)換器，并輔以多路模擬開關(guān)和采樣保持放大器來實(shí)現(xiàn)，如圖1所示。此方案適用于輸出通道不多且對速度要求不高的場合。
圖1 多路復(fù)用方式d/a轉(zhuǎn)換原理
2.模擬量輸出的光電隔離
在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用中，為了消除公共地線帶來的干擾，提高系統(tǒng)的安全性和可靠性，應(yīng)采用光電隔離措施來隔離計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與現(xiàn)場被控設(shè)備。模擬量信號輸出的光電隔離，一般在計(jì)算機(jī)與d/a轉(zhuǎn)換器之間的數(shù)字接口部分進(jìn)行，其原理見圖2。注意對模擬開關(guān)的通道選擇控制部分也應(yīng)采取光電隔離措施。
圖2 帶光電隔離的多通道復(fù)用方式d/a轉(zhuǎn)換原理