模数转换电路的测试

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1、数模转换电路测量一、实验内容1、设计一个四位二进制数的数字模拟信号（D/A）转换器2、实验室提供100Ω和220Ω电阻用于搭接梯形电路，二进制数用0V、1V电压提供。3、用集成运放µA741作放大输出，其供电电压为+12V和-12V。4、记录输入的二进制数从0000——1111对应的输出电压值。描点绘制数模转换的输入输出曲线（用excel画）二、实验仪器设备及元件：1、仿真软件(Multisim10)；硬件基础电路实验箱。2、直流稳压电源、导线、二极管、面包板、3个100Ω电阻、5个220Ω电阻。3、万用表。三、实验原理：这是一个四位权电阻网络D/A转换器。它由

2、权电阻网络电子模拟开关和放大器组成。该电阻网络的电阻值是按四位二进制数的位权大小来取值的，低位最高（23R），高位最低（20R），从低位到高位依次减半。S0、S1、S2和S3为四个电子模拟开关，其状态分别受输入代码D0、D1、D2和D3四个数字信号控制。输入代码Di为1时开关Si连到1端，连接到参考电压VREF上，此时有一支路电流Ii流向放大器的A节点。Di为0时开关Si连到0端直接接地，节点A处无电流流入。运算放大器为一反馈求和放大器，此处我们将它近似看作是理想运放。因此我们可得到流入节点A的总电流为：（1）可得结论：i∑与输入的二进制数成正比，故而此网络可以

3、实现从数字量到模拟量的转换。另一方面，对通过运放的输出电压，我们有同样的结论：运放输出为uo=－i∑RF（2）将（7.1）式代入，得（3）将上述结论推广到n位权电阻网络D/A转换器，输出电压的公式可写成：（4）权电阻网络D/A转换器的优点是电路简单，电阻使用量少，转换原理容易掌握；缺点是所用电阻依次相差一半，当需要转换的位数越多，电阻差别就越大，在集成制造工艺上就越难以实现。为了克服这个缺点，通常采用T型或倒T型电阻网络D/A转换器。一、实验步骤及数据的记录与分析：1、在面包板上搭建如下电路并记录相关数据：输入数字信号0000000100100011010001

4、0101100111输出电压（V）0-0.27-0.52-0.80-1.00-1.28-1.53-1.81输入数字信号10001001101010111100110111101111输出电压（V）-1.97-2.24-2.50-2.77-2.97-3.25-3.50-3.78结论在误差允许范围内，2、用excel画数模转换的输入输出曲线：分析：有上图可以较直观地看出误差范围内输入数字信号与输出电压之间的线性关系。电流的分流关系为(1/2)的n次方，电路的位数越高，能分辨的电流越小，则能显示的二进制位数就越多，成为数模转换器的分辨率。的电流的关系与二进制的进位相同

5、，依此规律把数字信号转换为模拟的电信号，随着二进制数的增加，电压不断增大。五、实验总结：这次在面包板上搭建电路时，由于面包板接触不良，所以测得的数据误差很大，后来换了一个面包板在次搭建了一个电路才做成功实验。所以我认识到以后做实验前一定要注意检查设备的完好性。通过这次实验，我进一步了解了数模转换电路，并且学会了如何在面包板上搭建数模转换电路。本次试验再次使用了万用表、和Multisim10.0软件，现在我对这些仪器仪表和软件的基本使用方法已经掌握。这些增加了我的电学知识，增强了我的同手操作能力。