課程設(shè)計逐次漸近型AD轉(zhuǎn)換器

1、電 子 課 程 設(shè) 計題目： 逐次漸近型a/d轉(zhuǎn)換器系 別：電氣與電子工程系專 業(yè)： 自 動 化姓 名： 丁 健 哲學(xué) 號 092210114指導(dǎo)教師： 周 焱河南城建學(xué)院2011年6月成績評定一、指導(dǎo)教師評語（根據(jù)學(xué)生設(shè)計報告質(zhì)量、答辯情況及其平時表現(xiàn)綜合評定）。課程設(shè)計成績評定成績等級： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日一、設(shè)計目的1.了解數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換的概念，數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器的用途。移位寄存器和三態(tài)緩存器的一些用途。2.數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入信號和輸出信號間的關(guān)系。3.d/a和a/d轉(zhuǎn)換器的主要性能指標(biāo)，轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度的關(guān)系。4.了解逐次漸進(jìn)型a/d轉(zhuǎn)換器的基本組成和工作原理。5

2、.增強(qiáng)動手能力，思考能力，閱讀資料的能力。二、設(shè)計要求1) 轉(zhuǎn)換精度0.5%。2) 速度10000次/秒以上 。3) 模擬電壓輸入范圍為0v 5v。4) 要求采取必要的提高抗干擾能力措施。三、設(shè)計的總體結(jié)構(gòu) 1、電路的總體原理框圖 2.電路原理模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（簡稱a/d 轉(zhuǎn)換器）用來將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。其輸入是模擬電壓信號，輸出是n位二進(jìn)制數(shù)。輸出的數(shù)字量與輸入的模擬量成正比例關(guān)系。逐次漸進(jìn)性a/d轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換開始時先將寄存器清零，那么加給d/a轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量也是全0。轉(zhuǎn)換控制信號vl變?yōu)楦唠娖綍r開始轉(zhuǎn)換，時鐘信號首相將寄存器的最高位置而成1，使寄存器的輸出為10000。該數(shù)字量被d/a轉(zhuǎn)換器裝

3、換成相應(yīng)的模擬電壓vo,并送到比較器與輸入信號vi進(jìn)行比較.若結(jié)果vovi,則數(shù)字過大，這個數(shù)字不要，應(yīng)去掉；反之，保留。依次用同樣的方法將次高位置1，并進(jìn)行比較vo和vi的大小來確定該位是否要保留。逐位比較下去，直到比較完為止。將逐次漸進(jìn)寄存器中的數(shù)字量送入緩沖寄存器，得到數(shù)字量的輸出。 四、各部分電路設(shè)計1、clk設(shè)計電路該電路為555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器 ，其不需要外加觸發(fā)信號，使其輸入電壓在vt+ 和vt- 之間不停地往復(fù)變化，便能自動產(chǎn)生矩形脈沖 。通過調(diào)整r和c的大小便能調(diào)整周期 t=(r1+2r2)cln22、dac轉(zhuǎn)換電路該電路實(shí)現(xiàn)的是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號功能，并且具有高

4、穩(wěn)定度的參考電壓源vref和低漂移的運(yùn)算放大器，能獲得較高的轉(zhuǎn)換精度。 該電路的精確度為1除以2的八次冪與1的差，為0.1%。輸出的電壓范圍-5到+5v3、十位環(huán)形移位寄存器環(huán)形移位寄存器首尾相接，即d0=q3,那么在連續(xù)不斷地輸入時鐘信號時寄存器里的數(shù)據(jù)將循環(huán)右移。工作時q1q2q3.q10置為100.0,當(dāng)?shù)谝粋€clk脈沖到達(dá)時移位寄存器右移一位，使q1q2q3.q10=0100,當(dāng)?shù)诙€clk脈沖到達(dá)時移位寄存器右移一位變成0010,當(dāng)clk脈沖到達(dá)時依次右移，直到q1q2q3q10變成000.1,第一次循環(huán)結(jié)束即a/d轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換。4、比較器比較器時將一模擬信號與另一模擬信號進(jìn)行

5、比較的電路，比較器的輸出取決于信號大的。u 135、三態(tài)輸出鎖存器此主要用于鎖存a/d轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量eng使能端是高電平有效，當(dāng)其為高電平時，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)，為低電平是時呈現(xiàn)高阻態(tài)。五、整體電路圖 見附圖。六、所用器件電壓比較器、555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器、d觸發(fā)器構(gòu)成的環(huán)形移位寄器、jk構(gòu)成的逐次漸進(jìn)寄存器、三態(tài)輸出緩存器、da轉(zhuǎn)換器。七、設(shè)計總結(jié)1、設(shè)計過程中遇到的問題及解決方法通過此次的課程設(shè)計，讓我們加深一步對實(shí)際操作的理解和掌握。我們也遇到了相當(dāng)多的問題，理論上的還有實(shí)際操作上的。剛涉及到此類題目時還不知什么是逐次漸近型？輸出又該怎樣寄存？怎樣進(jìn)行比較兩個信號的大??？穩(wěn)定性怎樣

6、提高？精度及轉(zhuǎn)換速率怎樣提高？ 通過翻閱資料和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對逐次漸近型有了了解。 運(yùn)用電壓比較器去進(jìn)行比較。 可以引用負(fù)反饋電路。設(shè)計集成運(yùn)放電路時，可以引入負(fù)反饋，增大電路的線性性。增強(qiáng)穩(wěn)定性。用具有高穩(wěn)定度的參考電壓源vref和低漂移的運(yùn)算放大器，能獲得較高的轉(zhuǎn)換精度0832dac來提高精度。 設(shè)計成8位輸出的逐次漸近型。如何減少器件的工作周期。dac 0238的輸出工作電流的穩(wěn)定時間為1us,，可以比選擇其他的元件節(jié)省很多時間。clk脈沖周期t=(r1+r2)cln2，可以對r1、r2和c的值進(jìn)行控制。也改進(jìn)移位存儲器，以減小電路周期。2、設(shè)計體會通過一周的課程設(shè)計讓我們在一起相互的討論，互

7、相的學(xué)習(xí)，覺得自己是對于實(shí)際應(yīng)用方面很欠缺，不懂的理論應(yīng)用與實(shí)際，不懂得運(yùn)用知識聯(lián)系，自己的動手能力太差了。同時不知道去搜集資料，才感覺到自己學(xué)識那么淺薄，平時不注意的東西通過這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計也漸漸開始注意了，不知道還有那么多東西需要去學(xué)。本以為自己已經(jīng)了解了很多東西，課程設(shè)計之后才發(fā)現(xiàn)自己原來太過自信了。同時我也體會到團(tuán)結(jié)的力量，和同伴搭檔，才會有最后的結(jié)果。有時候一個人真的需要別人的幫助。我們雖有許多不會的，但都盡最大努力去克服。深刻的體會到我們還需不斷的去充實(shí)自己，學(xué)會應(yīng)用實(shí)踐學(xué)會查閱資料輔助自己。以后我一定不會再以一種不在乎的態(tài)度去對待科學(xué)，去對待學(xué)習(xí)，要認(rèn)真對待自己需要掌握的東西，一定會努力。3、對設(shè)計的建議希望下次能夠用實(shí)物進(jìn)行設(shè)計，充分體會真正的設(shè)計。希望下次設(shè)計時間長一些