如何优雅的将PWM转换成DAC？

一、前言

  很多单片机都不具备DAC输出，但会有多路PWM输出，下面测试利用PCA芯片，GP8500，将PWM信号转换成模拟电压信号。测试一下这个方案，以备之后应用积累经验。

二、电路设计

  设计基于STC32G单片机的测试电路。选择 PWMB中的第四个通道，也就是PWM8 的信号发送给 GP8500，由它将 PWM信号转换成模拟电压。铺设单面PCB，适合一分钟制板方法制作测试电路板。

  一分钟之后得到测试电路板，焊接清洗之后 进行测试。现在电路板工作电源为 5V。

三、测试结果

  下载STC32G程序的时候， 选择内部时钟为35MHz， 基于此，在PWM初始化的时候，设置时钟为单片机内部时钟7分频，周期为1000。这样，输出PWM信号为5kHz，现在设置的占空比为四分之一。

  此时，测量GP8500模拟电压输出，会发现，它上面出现了高频寄生震荡波形。平均电压为 1.25V，符合在占空比为四分之一情况下对应5V的四分之一的电压。为什么 会出现这个高频震荡呢。想起了在焊接电路的时候，GP8500输出端口的滤波电容，我想当然的使用了手边的 0.1微法的电容进行滤波。但是，在GP8500器件手册中，要求 GP8500输出端口的滤波电容只能在 0 到 100pf之间。是否就是因为这个原因造成了 GP8500输出震荡呢？  为了证实这个怨言，将这个电容去掉，在电路板上不焊接任何电容。重新测量，可以看到，GP8500输出信号中就不再出现高频震荡了。

  下面，每隔一毫秒，更新一次PWM输出占空比，让占空比按照正弦规律进行变化，此时可以看到PCA输出了正弦波信号。中间的断续显然应该是因为更新的时间间隔比较大。不过，其中还包含有令人不安的波形。比如这里出现了非常细小的毛刺波形。这种毛刺出现，好像也不是随机的。感觉应该是在特殊的输出数值中出现的。具体是什么原因，现在一时毫无头绪。

  示波器单次捕捉这个毛刺，放大之后，可以看到，这是 STC32G单片机输出PWM信号出现了抖动。于是乎就破坏了前后两次的PCA 转换结果。所以，这个毛刺的问题，应该有 STC32G单片机来背这个锅。这是另外一次捕捉的毛刺结果，是同样的问题。那么问题来了，为何STC32G单片机在输出PWM波形的时候，会出现这种抖动呢？

※ 总  结 ※

  本文测试了利用STC32G的PWM输出，通过GP8500产生模拟信号的功能。在测试过程中，发现，GP8500模拟信号输出端口不能够并联 0.1微法的电容，否则就会出现高频震荡。输出端口可以不焊接任何电容。另外一个意外，那就是STC32G单片机输出PWM波形中，会出现抖动。这究竟是什么原因，现在还不得而知。