ad7846采用了分段式的体系结构，dac数据锁存中高四位数据用于选择16段电阻组成的电阻分压网络的输出电压，输出电压经放大器缓冲后输入到一个12位的dac，该12位dac提供12位的转换精度，这种结构最终将提供16位的单调性。

除高精度外，ad7846具有全面的微处理器接口，包含16位数据总线及多种控制接口，允许程序读出缓冲中的数据。ldac信号允许多dac系统中的dac芯片同时更新转换数据，clr信号也可根据r/w信号产生不同的清零结果使dac在单极性或双极性输出时都初始化，并输出0v的电压。

ad7846的基本结构和引脚功能

ad7846的内部结构如图1，?其内部主要包括三个部分：控制逻辑电路、数模转换电路、4到16段开关矩阵。

ad7846数模转换电路的基本控制原理为：逻辑控制电路通过四个控制信号cs、r/w、ldac、clr来选择并进行相应的存储、初始化操作，锁存转换数据中的低12位数据。高4位数据控制16段开关网络，完成参考电压的设置，从而使输出的电压具有16位精度。其中，r/w输入对转换的数据寄存器进行读写操作控制，实现数据的回读处理。通过clr与r/w控制信号的配合，可以对初始化输出值进行配置：在写状态下清零，输出数据为000…000的转换值；在读状态下清零，输出数据为100…000。这个特性可以方便实现单双极性工作状态下0v电压输出。

ad7846在接口卡中的设计

ad7846具有转换速度快、精度高、功耗低、16位数据总线以及双寄存器等特点，其接口电路简单，在各种工业控制系统中具有很高的应用价值。我们针对激光标刻应用领域的要求，采用ad7846设计了计算机控制卡，在实际使用中效果良好。图2是控制卡的数摸转换部分的电路图。

ad7846典型操作时序如图3所示。

isa接口总线的时钟频率为8mhz，一个时钟周期为125ns。由于地址译码电路的时间延迟均小于30ns，ad7846的操作时序完全满足isa接口的控制时序，因此无需额外的数据缓冲电路，数据线及控制信号直接与isa接口信号相连即可。由于不存在时序匹配问题，地址译码等电路也非常简单。以下着重介绍电路设计中的抗干扰设计。

由于ad7846芯片内部不含参考电压源，必须由外部电路提供da转换的参考电压。参考电压精度直接影响da转换的精度，因此参考电源的设计是da转换外围电路设计中的关键。采用ad586为参考电压，利用激光微调获得很高的精度：在5v输出时的误差仅为2mv。在8脚和4脚间接1微法电容抑制噪声干扰，使电压基准有很高的精度。

由于计算机isa接口提供的电源具有5%的允许误差，对某些质量不高的开关电源存在较大的纹波干扰，从而将对ad7846的精度将产生不小的影响。为提高系统抗干扰能力，在电路设计中计算机提供＋12v及－12v电源均通过由100 f和0.1 f电容构成的稳压滤波电路及磁珠单元再供给ad7846。数模转换电路的数字地及模拟地信号分离，在模拟电路与数字电路的结合部位通过磁珠相连，实现数字电路及模拟电路的单点共地连接。在数字电路部分，信号为开关信号，因此数字地存在很多高次谐波成分，通过大面积覆地，减少对模拟电路部分的影响。

由于激光标刻系统要求da输出范围为 5v和0~10v可调，ad7846的?vref+脚接＋5v的基准电压，vref 接地，通过跳线将＋5v或0v接入rin脚即可完成不同幅值电压的输出。ad7846的内部设计大大简化了外部扩展电路的设计，降低了设计的复杂程度。

我们设计的计算机扩展卡还包括4路di、4路do，系统应用中通过di接收外部的光电信号，通过do控制激光器工作，两路da输出控制激光标刻振镜，从而控制激光束在物品上扫描标刻出图形文字。该板卡在实际的激光标刻系统中性能表现稳定，效果良好。