[问答]

DAC8830该如何仿真

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问答对人有帮助，内容完整，我也想知道答案 0 使用DAC8830芯片输出0-5v的电压，电路该如何设计，在哪里能够实现仿真 0 本主题由 liuyongwangzi 于 2025-6-27 13:34 审核通过已退回9积分
2025-6-27 12:11:56　　评论淘帖0 邀请回答您可以邀请以下用户，快速回答问题 × 张程明该类别下有 102 个回答。邀请回答 jf_50240986 该类别下有 85 个回答。邀请回答 shaorc 该类别下有 73 个回答。邀请回答 Music 该类别下有 72 个回答。邀请回答 leetow2006 该类别下有 64 个回答。邀请回答王尚岱该类别下有 43 个回答。邀请回答 CCCLLL 该类别下有 41 个回答。邀请回答 mintsy 该类别下有 39 个回答。邀请回答梅利号该类别下有 38 个回答。邀请回答 wp2010abc 该类别下有 36 个回答。邀请回答熊本熊该类别下有 34 个回答。邀请回答河神大人该类别下有 34 个回答。邀请回答哔哔哔- 该类别下有 33 个回答。邀请回答硬件工程师1 该类别下有 33 个回答，其中被选为最佳答案 1 次。邀请回答奇牙虎威该类别下有 31 个回答。邀请回答 Duke 该类别下有 28 个回答。邀请回答谢新貌该类别下有 27 个回答。邀请回答 chunhuahua 该类别下有 27 个回答。邀请回答 siyugege 该类别下有 27 个回答。邀请回答万物死该类别下有 26 个回答。邀请回答举报柒月相关推荐 • DAC8830与STM8S103使用SPI通信时，输出电压满偏或者为0.能提供讲解或者源码吗？ 816 • 想产生一个DSP驱动dac8330/8331产生50KHZ的正弦波，dac8330/8331一般后面接一个运放，是否会产生影响? 430 • DAC8311电源5V供电，sync/sclk/din引脚可否用3.3v驱动？ 323 • DAC参数仿真 6795 • ADN8830过流烧坏，找不到原因，请问如何防止PID环路导致输出震荡？ 3102 • 基于TPF111测量幅值的原理是什么？ 1839 • DAC0832仿真 2707 • ADN8830官网显示新设计中不建议使用，请问是要准备停产了吗？ 2710 • 请教dac8760仿真问题 569 • 怎样通过EWB去构造DAC的仿真模型？ 1188 1个回答

想要仿真DAC8830并设计电路使其输出0-5V电压，以下是详细的步骤、电路设计和仿真工具建议：

? 一、理解DAC8830的关键特性（设计基础）

接口类型：16位并行接口（数据总线DB0-DB15）。

输出类型：电流输出型DAC（电流源模式）。典型输出电流公式：Iout = (Vref / Rfb) * (D / 65536)，其中D是输入的数字码。

参考电压：支持正/负参考电压，参考输入阻抗约为14kΩ。

供电要求：
- 模拟部分：支持±15V或单/双电源组合。
- 数字部分：+5V（兼容TTL/CMOS电平）。

建立时间：快速建立，典型值0.5μs（到±0.003%）。

输出范围：输出电流范围取决于外部参考电压和反馈电阻。要得到0-5V电压输出，需要额外的电流-电压转换电路。

?️ 二、电路设计：实现0-5V电压输出

以下是一个实现0-5V输出的典型应用电路（基于正单/双电源供电）：

          +Vdd (+5V to +15V)            Digital Vdd (+5V)

          |                            |

          |                            |

       .--| VddA        DAC8830         | VddD --.

       |  |                            |        |

       |  |                            |        |

       |  |                 DB0-DB15   |        |

       |  |                    |       |        |

Analog  |  |           REF    -Rfb      |        |   Digital Signals

Ground  |  |            |       |       |        |   (From Microcontroller/FPGA)

(AGND) --| AGND         |       |       | DGND ---   |

       |  |            |       |       |            |

       |  |            V       |       |            |

       |  |            |       |       |            |

       |  |          +-----+   |       |            |

       |  |          | Vref|   |       |            |

       |  |          |     |   |       |            |

       |  '--| Iout  +-----+   |       |            |

       |     |          |      |       |            |

       |     |          |      |       |            |

       |     |          '--||--'       |            |

       |     |             |           |            |

       |     |             |  Rfb      |            |

       |     |             | (可选匹配)  |            |

       |     |             |           |            |

       |     |             V           |            |

       |     |         +--------------|--+          |

       |     '-------- | Iout         |  |          |

       |              |    Op-Amp    |  |          |

       |         AGND --| -         Out |----------+-------> Vout (0-5V)

       |               |    (如OPA277) |  |

       |         +-----| +            |  |

       |         |     +--------------|--+

       |         |                    |

       |         | R1 (可选, 调整增益) | R2 (可选, 调整增益)

       |         |                    |

       |         V                    V

      AGND     AGND                  AGND

? 核心电路模块详解

参考电压 (Vref)：
- 目标输出0-5V，建议使用 -5V（负参考电压）。
- 原理：当输入码D=0时，Iout = 0（理想情况）。输入码D=满量程65535时，|Iout| = |Vref| / Rfb。使用负参考电压能让输出电流为正（按图示连接），方便后续转换为正电压。
- 实现：用精密基准源（如LM4040-5.0/ADR444）产生稳定的-5.0V。需注意：
  - 模拟负电源（如-5V或更低）为负参考源供电。
  - 或配置正基准源（如+2.5V）配合运放反相器得到-2.5V作为Vref（此时需调整Rfb）。

反馈电阻 (Rfb)：
- 典型值为 14.3kΩ（与内部14kΩ梯形电阻匹配），使用此值可保证最优线性度。
- 计算公式：Vout_max = - (Vref / Rfb) * Rf * (Dmax / 65536)。
- 若Vref = -5V, Rfb = 14.3kΩ, 需Vout_max=5V：
```
5 = - (-5 / 14300) * Rf * (65535 / 65536) ≈ (5 / 14300) * Rf

=> Rf ≈ 14300Ω
```
- 结论：使用 Rf = 14.3kΩ 时，输出范围 = 0 ~ |Vref| = 0 ~ 5V。

电流-电压转换运放：
- 作用：将DAC的电流输出转换为电压信号。
- 选型要求：
  - 低噪声、低失调电压、低温漂（如OPA277、AD8628）。
  - 压摆率和带宽需匹配DAC建立时间。
  - 电源范围：需支持正电源（如+5V或+15V）和负电源（如-5V或-15V）。
- 配置：反相放大器结构（同相端接地），反馈电阻Rf = 14.3kΩ。

电源设计：
- 模拟正电源 (VddA)：+5V至+15V（确保运放和DAC工作）。
- 模拟负电源 (VeeA)：-5V至-15V（产生负参考电压或为运放供电）。
- 数字电源 (VddD/DGND)：+5V（独立供电，避免数字噪声干扰）。
- 接地：AGND和DGND在电源处单点连接（用0Ω电阻或磁珠）。

? 三、仿真工具推荐与操作步骤

推荐仿真工具：
- ? Proteus (ISIS): 自带DAC8830模型，可绘制完整电路，模拟代码写入和电压输出（适合初学者）。
- ? CircuitLab: 免费在线仿真工具，支持快速验证电流-电压转换电路（操作简便）。
- ? LTspice: ADI公司免费工具，需自行下载DAC8830 SPICE模型（性能验证全面）。
- ? Multisim: 适用于高校教学，自带丰富元件库，操作直观。

仿真步骤：
1. 绘制电路:
  - Vref: 用-5V电压源（Proteus）或搭建TL431负压电路（LTspice）。
  - DAC8830: 连接数字输入线（DB0-DB15）至信号源/微控制器模型。
  - 运放电路: 配置反相放大器，Rf=14.3kΩ反馈电阻。
  - 电源: +15V（运放）、-5V（运放和Vref）、+5V（DAC数字电源）。
2. 添加激励:
  - 数字输入: 设置0x0000（低电平）、0xFFFF（高电平）、中间值（0x8000）。
  - 模拟信号: 验证参考电压稳定性（-5V）。
3. 设置分析:
  - 瞬态分析（Transient）: 观察建立时间和输出波形。
  - DC扫描（DC Sweep）: 验证输入码从0到65535时Vout是否为0~5V。
4. 关键检查点:
  - 当D=0时：Vout是否≈0？
  - 当D=65535时：Vout是否≈5.0V？
  - 线性度：中间点（如D=32768）是否≈2.50V？
  - 建立时间：是否符合0.5μs规格？
  - 电源耦合噪声：输出是否有毛刺？

在线仿真参考:
- CircuitLab DAC8830仿真示例 - 搜索“DAC8830”查看社区电路，或自行搭建测试。

⚠️ 四、设计注意事项

电源退耦: 所有电源引脚（VddA, VeeA, VddD）接0.1μF陶瓷电容到AGND。

数字信号隔离: 若使用高速数字信号，串接小电阻（22Ω~100Ω）减少振铃。

基准源精度: LM4040的初始精度（±0.1%）和温漂（≤100ppm/℃）直接影响输出精度。

运放选择: 避免使用通用LM358（失调电压大，影响16位精度）。

上电顺序: 先开启模拟电源再开启数字电源，避免闩锁效应。

? 五、总结

步骤	操作要点	注意事项
1. 参考电压	使用-5V基准源（LM4040等）	必须为负电压
2. 反馈电阻	Rfb=14.3kΩ（匹配内部电阻）	影响增益精度
3. 运放配置	反相放大器 + Rf=14.3kΩ	选低噪声精密运放
4. 电源设计	±15V（运放）、+5V（数字）	AGND/DGND单点接地
5. 仿真验证	Proteus/CircuitLab测试线性度	DC扫描和瞬态分析