如何快速调整DAC输出电压范围

DAC的全称为Digital to Analog Converter，即数字模拟转换器。它是一种将数字信号转换成模拟信号的电路，例如将数字音频信号转换为声音输出，或者将数字图像信号转换为可显示的图像。DAC也可用于控制电机、电阻、电容等元件的输出量，实现精密调节和控制。在工业现场，例如PLC或者模拟IO口应用中，DAC能够在不同通道上设置不同输出范围，对控制非常有利，这样用户就能够利用完整的16位数字码范围（0至65,535），而不用考虑DAC的输出范围。本文以ADI AD5362为例，介绍快速调整不同通道输出电压范围的方法。

ADI AD536介绍

下图（图1）为AD5362内部框图，它是一款集成8通道16位的DAC，它提供的缓冲电压输出范围为基准电压源的4倍，各DAC的增益和失调可以独立进行调整，以消除误差。该器件分成两组，每组4个DAC，具有更高的灵活性，且每组的输出范围可单独通过一个偏移DAC调节。

利用基准电压选择输出范围

根据AD5362的描述，我们了解到器件内部DAC0-DAC3使用一个基准源VREF0，DAC4-DAC7使用另外一个基准源VREF1，所以可以利用不同的基准电压值来实现不同的DAC输出范围，如下图（图2）所示：

使用OFFSET寄存器改变输出范围

选择确定的基准电压源之后就可以选择DAC的电压输出范围，比如选择5V 基准源的时候，DAC的默认输出电压范围是±10V；选择2.5V基准源的时候，DAC的默认输出电压范围是±5V。可以看出DAC的默认输出摆幅是以0V为中心的，但是在某些情况下，如果我们想改变DAC输出电压偏移点该怎么做呢？

 AD5362内部有两个OFFSET寄存器：OFS0和OFS1。OFS0控制DAC 0至DAC 3的偏移，OFS1控制DAC 4至DAC 7的偏移。AD5362内部偏移DAC是14位的且默认值为0X2000，也就是8,192，跨度为基准电压值的四倍。用户理论上最多可以将输出范围上移或下移10V，不过输出只能在电源和裕量要求的限制范围内调整。

在使用2.5V电压基准的时候，±5V标称输出可以发生偏移，产生−10V至 0V或0V至+10V输出。但是使用5V基准电压时，产生±10V标称输出，却无法利用偏移DAC寄存器产生0V至+20V输出，因为这超出了电源和裕量限制。DAC输出电压由以下公式决定，值得注意的是OFFSET寄存器是14位的，AD5362本身是16位的，所以需要将OFFSET_CODE乘以4。VSIGGND为相关SIGGND引脚上的电压，通常为0V。