数字电子技术课程教案

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1、数字电子技术课程教案编制日期：2008年5月30日授课时间第十四周星期二第6、7节（2008年6月5日）课次19授课方式（请打√）理论课□√讨论课□实践课□习题课□其他□课时安排2教学单元（教学章、节或主题）：第七模块转换电路7．1概述7．2D/A转换器目的、要求（分了解、熟悉、掌握三个层次）：1.掌握DAC和ADC的定义及应用；2.了解DAC的分类及主要参数；了解权电阻网络及R－2R倒T形电阻网络DAC的结构和基本原理；了解集成D/A转换器CDA7520及应用。知识要点：1．DAC的基本原理；2．2R－2R倒T形电阻网络电阻实现数字量到模拟量的转换。技能要点：以倒T型电阻网络D/A转换器为例

2、，讲清D/A转换的基本原理和输出电压的定量计算，其它各种D/A转换器一般性了解简介一下即可课时分配：课堂教学环节课堂组织课堂讨论复习（提问）新课讲解巩固新课布置作业时间分配（分）530575105教具及教学手段：（如：举例讲解、多媒体讲解、模型讲解、实物讲解、挂图讲解、音像讲解等）讲授法、演示法，多媒体课件讲授、举例讲解配合板书。用EWB演示D/A的应用。作业和思考题：1．电阻网络D/A转换器实现D/A转转的原理是什么？2．倒T型和电阻网络型D/A转换器有哪些异同？3．D/A转换器的位数有什么意义？它与分辨率、转换精度有什么关系？作业：P206T7-1、7-2（课堂讨论）课后分析与小结：D/A

3、转换器的功能是将输入的二进制数字信号转换成相对应的模拟信号输出。D/A转换器根据工作原理基本上可分为二进制权电阻网络D/A转换器和T型电阻网络D/A转换器两大类。由于T型电阻网络D/A转换器只要求两种阻值的电阻，因此最适合于集成工艺，集成D/A转换器普遍采用这种电路结构。教学内容（含时间分配）板书或旁注复习提问1．555定时器的逻辑功能是什么？2．555定时器为何能实现脉冲波形？3．电容在脉冲电路中扮演怎样的角色？7．1概述一、模拟量温度、湿度、压力、流量、速度为模拟量等。二、数/模转换从模拟信号到数字信号的转换称为模/数转换（简称A/D转换），实现模/数转换的电路叫做A/D转换器（简称ADC

4、）；三、模/数转换从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换（简称D/A转换），实现数/模转换的电路称为D/A转换器（简称DAC）。四、典型数字控制系统树模转换器和模数转换器是模拟系统和数字系统的接口电路，它在现代电子系统中的作用如图所示：在用计算机处理模拟量之前，必须把模拟量转换成数字量，才能由计算机处理；而计算机处理后的数字量也必须还原成相应的模拟量，才能实现对模拟系统的控制。因此，数模转换器和模数转换器是数字电子技术中的重要组成部分。7．2D/A转换器一、D/A转换基本原理与转换特性数/模转换就是将数字量转换成与它成正比的模拟量。数字量：(D3D2D1D0)2＝(D3×23＋D2×22＋D

5、1×21＋D0×20)10(1101)2＝(1×23＋1×22＋0×21＋1×20)10数字量：(D3D2D1D0)2＝(D3×23＋D2×22＋D1×21＋D0×20)10(1101)2＝(1×23＋1×22＋0×21＋1×20)10即：转换原理将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。板书引导讨论转换特性D/A转换器的转换特性，是指其输出模拟量和输入数字量之间的转换关系。图示是输入为3位二进制数时的D/A转换器的转换特性。理想的D/A转换器的转换特性，应是输出模拟量与输入数字量成正

6、比。即：输出模拟电压uo=Ku×D或输出模拟电流io=Ki×D。其中Ku或Ki为电压或电流转换比例系数，D为输入二进制数所代表的十进制数。如果输入为n位二进制数Dn-1Dn-2…D1D0，则输出模拟电压为：组成D/A转换器的基本指导思想：将数字量按权展开相加，即得到与数字量成正比的模拟量。　n位D/A转换器方框图D/A转换器的种类很多,主要有：　权电阻网络DAC、T形电阻网络DAC倒T形电阻网络DAC、权电流DAC。　　二、权电阻网络D/A转换器1．电路组成：由参考电源、权电阻网络、模拟开关和求和放大器四部分组成。2.工作原理不论模拟开关接到运算放大器的反相输入端（虚地）还是接到地，也就是不论

7、输入数字信号是1还是0，各支路的电流是不变的。板书理解板书分析流入运算放大器的总电流I∑输出电压uo设RF=R/2三、倒T形电阻网络D/A转换器1．电路组成：电路由解码网络、模拟开关、求和放大器和基准电源组成。①S3…S1双向模拟开关D＝1时接运放D＝0时接地②A求和集成运算放大器③UREF基准参考电压④R－2R倒T形电阻解码网络2.工作原理由于集成运算放大器的电流求和点Σ为虚地，所以每个2R电阻