試驗十五DAAD轉(zhuǎn)換器

1、實驗十五D / A、A / D轉(zhuǎn)換器一、實驗?zāi)康?、了解D/ A和A / D轉(zhuǎn)換器的基本工作原理和基本結(jié)構(gòu)2、掌握大規(guī)模集成D/ A和A/ D轉(zhuǎn)換器的功能及其典型應(yīng)用二、實驗原理在數(shù)字電子技術(shù)的很多應(yīng)用場合往往需要把模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，稱為模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（A /D轉(zhuǎn)換器，簡稱ADC;或把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，稱為 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（D/ A轉(zhuǎn)換器，簡稱DAC。完成這種轉(zhuǎn)換的線路有多種，特別 是單片大規(guī)模集成A/ D D/ A轉(zhuǎn)換器問世，為實現(xiàn)上述的轉(zhuǎn)換提供了極大的 方便。使用者可借助于手冊提供的器件性能指標(biāo)及典型應(yīng)用電路，即可正 確使用這些器件。本實驗將采用大規(guī)模集成電路DAC0832現(xiàn)D / A轉(zhuǎn)換

2、，ADC080皎現(xiàn)A / D轉(zhuǎn)換。1、D / A轉(zhuǎn)換器 DAC0832DAC0832g采用CMOS：藝制成的單片電流輸出型 8位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器。圖15 1是DAC0832勺邏輯框圖及弓I腳排歹輸入寄存器DCSWRWR2XFER數(shù)據(jù)寄存器 D DLEVrefItJ.JT)112I 0, 1OUT2 , f I a RfUDAC0832t*5V)DGNDCSWR;1LEAGND而工,xniRDiDiDoVrefRmDGN 口D7loursluUTL4 5 6 D D D圖15-1 DAC0832單片D/A轉(zhuǎn)換器邏輯框圖和引腳排列89器件的核心部分采用倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)的8位D/ A轉(zhuǎn)換器，如圖15-2所

3、 示。它是由倒T型R 2R電阻網(wǎng)絡(luò)、模擬開關(guān)、運算放大器和參考電壓 Vref 四部分組成。運放的輸出電壓為VREF Rfn _1n _20VO = -TTZ(D nd. , 2Dn_2 2+ 6。2)2 R由上式可見，輸出電壓Vo與輸入的數(shù)字量成正比，這就實現(xiàn)了從數(shù)字量 到模擬量的轉(zhuǎn)換。一個8位的D/A轉(zhuǎn)換器，它有8個輸入端，每個輸入端是8位二進(jìn)制數(shù) 的一位，有一個模擬輸出端，輸入可有 28 =256個不同的二進(jìn)制組態(tài)，輸出 為256個電壓之一，即輸出電壓不是整個電壓范圍內(nèi)任意值，而只能是256個可能值。DAC0832勺引腳功能說明如下：D 0D :數(shù)字信號輸入端ILE :輸入寄存器允許，高電

4、平有效CS：片選信號，低電平有效WFR:寫信號1,低電平有效XFEr傳送控制信號，低電平有效WR:寫信號2,低電平有效90I OUT1, I OUT2 DACfe流輸出端R fB ：反饋電阻，是集成在片內(nèi)的外接運放的反饋電阻Kef ：基準(zhǔn)電壓（10+10） VV CC ：電源電壓（+ 5+ 15） VAGND模擬地NGN D數(shù)字地可接在一起使用DAC083輸出的是電流，要轉(zhuǎn)換為電壓，還必須經(jīng)過一個外接的運算放大 器，實驗線路如圖15-3所示。*5VD714：6VccTLEVttKPRum19D：1OUT1IoiJT2Dp_福麗,DGHD麗麗12_*jj2CK13A i圖15 3 D/A轉(zhuǎn)換器實

5、驗線路2、A / D轉(zhuǎn)換器 ADC0809ADC080堤采用CMOS：藝制成的單片8位8通道逐次漸近型模/數(shù)轉(zhuǎn)換 器，其邏輯框圖及引腳排列如圖154所示。器件的核心部分是 8位A/ D轉(zhuǎn)換器，它由比較器、逐次漸近寄存器、D/ A轉(zhuǎn)換器及控制和定時5部分組成。91START CLOCKADDA ADDB ADDC ALE地址凋 存牌與 評料器備道多躇模擬開關(guān)L乙EOC.iol鶯MM心三態(tài)tt出鍬存線淖遇fi 4D D DDhDaD:DuiLSBI7IN*JN1N4IKiNaINdNtAuIN/AiSTARTA2LED7DfiAADC08091113 12a o oVet 姬 Vref(+)lb

6、9 o iVREJf(-) i121314EOC 口 a OE CLOCKDsVetD，VxiI(+)DGNDVrep-)DiDi76 5 4 3-2-1 0-9 R- 7- 6- 5_2 2 2 2- 2 2 2 2 L 1- 1- 1 1圖154 ADC0809轉(zhuǎn)換器邏輯框圖及引腳排列。ADC0809勺弓I腳功能說明如下：IN o IN7: 8路模擬信號輸入端Al、Ai、Ad：地址輸入端ALE:地址鎖存允許輸入信號，在此腳施加正脈沖，上升沿有效，此時鎖存地址碼，從而選通相應(yīng)的模擬信號通道，以便進(jìn)行A/ D轉(zhuǎn)換。START:啟動信號輸入端，應(yīng)在此腳施加正脈沖，當(dāng)上升沿到達(dá)時，內(nèi)部逐次逼近寄存

7、器復(fù)位，在下降沿到達(dá)后，開始 A/ D轉(zhuǎn)換過程。EOC :轉(zhuǎn)換結(jié)束輸出信號(轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志)，高電平有效。OE :輸入允許信號，高電平有效。CLOCK(CP):時鐘信號輸入端，外接時鐘頻率一般為 640KHz%c: +5V單電源供電VRe(+)、Vre(-):基準(zhǔn)電壓的正極、負(fù)極。一般Vref(+)接+5V電源，Vref(-) 接地。DQ :數(shù)字信號輸出端921）模擬量輸入通道選擇8路模擬開關(guān)由A、Ai、Ao三地址輸入端選通8路模擬信號中的任何一路進(jìn)行A / D轉(zhuǎn)換，地址譯碼與模擬輸入通道的選通關(guān)系如表 15- 1所示。表 15- 1被選模擬通道IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7地

8、道A200001111A100110011址A010101012） D / A轉(zhuǎn)換過程在啟動端（START加啟動脈沖（正脈沖），D / A轉(zhuǎn)換即開始。如將啟動 端（START與轉(zhuǎn)換結(jié)束端（EOC直接相連，轉(zhuǎn)換將是連續(xù)的，在用這種轉(zhuǎn) 換方式時，開始應(yīng)在外部加啟動脈沖。三、實驗設(shè)備及器件1、 +5V、15V直流電源3 、計數(shù)脈沖源45 、邏輯電平顯示器67 、DAC0832 ADC0809 仙 A741、四、實驗內(nèi)容1、D / A轉(zhuǎn)換器 一DAC0832（1） 按圖15 3接線，電路接成直通方式，即地；ALE VCo Vref接+5V電源；運放電源接土插口，輸出端Vo接直流數(shù)字電壓表。（2）調(diào)零，

9、令D0D全置零，調(diào)節(jié)運放的電位器使2、雙蹤示波器、邏輯電平開關(guān)、直流數(shù)字電壓表電位器、電阻、電容若干cs Wr Wr、xfeRR15V; D0。接邏輯開關(guān)的輸出pA741輸出為零。93(3)按表15-2所列的輸入數(shù)字信號，用數(shù)字電壓表測量運放的輸出電 壓V0,并將測量結(jié)果填入表中，并與理論值進(jìn)行比較。表 152輸入數(shù)字量輸出模擬量V)(V)DD6D5D4DDDDVo +5V000000000000000100000010000001000000100000010000001000000100000010000000111111112 、A / D 轉(zhuǎn)換器一ADC0809按圖155接線R=1KR

10、10 CLOCK D53IN?6 START7 EOC8 6 Q OE1 3 GND Vbffi-i1 2 Vre眄+iDo11 VccD15 5 ADC0809實驗線路AlmpD-rDb ADC0B0994(1)八路輸入模擬信號1V4.5V,由+5V電源經(jīng)電阻R分壓組成；變換 結(jié)果Do。接邏輯電平顯示器輸入插口，CP時鐘脈沖由計數(shù)脈沖源提供 ,取f = 100KHz氏A地址端接邏輯電平輸出插口。(2)接通電源后，在啟動端(START加一正單次脈沖，下降沿一到即開始A/ D專換。(3)按表15- 3的要求觀察，記錄IN。IN7八路模擬信號的轉(zhuǎn)換結(jié)果，并將 轉(zhuǎn)換結(jié)果換算成十進(jìn)制數(shù)表示的電壓值，并與數(shù)字電壓表實測的各路輸入電 壓值進(jìn)行比較，分析誤差原因。五、實驗預(yù)習(xí)要求、復(fù)習(xí)A/D、D/A轉(zhuǎn)換的工作原理、熟悉ADC0809 DAC0832&弓I腳功能，使用方法。、繪好完整的實驗線路和所需的實驗記錄表