数-模、模-数转换实验指导书

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1、数-模、模-数转换一、实验目的1、了解D/A和A/D转换器的基本工作原理和基本结构2、掌握大规模集成D/A和A/D转换器的功能及其使用方法二、实验原理在数字电子技术的很多应用场合往往需要完成模-数之间的相互转换,A/D转换器用于完成模/数转换,D/A转换器用于完成数/模转换。1、D/A转换器DAC0832DAC0832是采用CMOS工艺制成的单片电流输出型8位数/模转换器。器件的核心部分为采用倒T型电阻网络的8位D/A转换器,如图6-1所示。图6-1倒T型电阻网络D/A转换电路图6-2是DAC0832的逻辑框图和引脚排列D0-D7:数字信号输入端ILE:

2、输入寄存器锁存允许,高电平有效:片选信号,低电平有效:写信号1,低电平有效:传送控制信号,低电平有效:写信号2,低电平有效IOUT1,OUT2:DAC电流输出端Rfb:反馈电阻,是集成在片内的外接运放的反馈电阻VREF:基准电压(-10~+10)VVcc:电源电压(+5~+15)VAGND:模拟地DGND:数字地>可接在一起使用DAC0832输出的是电流,要转换为电压,还必须经过一个外接的运算放大器,实验线路如图6-3所示。图6-3D/A转换器实验线路2、A/D转换器ADC0809ADC0809是采用CMOS工艺制成的单片

3、8位8通道逐次逼近型模/数转换器,其引脚排列如图6-4所示。IN0—IN7:8路模拟信号输入端A2、A1、A0:地址输入端ALE:地址锁存允许输入信号,在此脚施加正脉冲,上升沿有效,此时锁存地址码,从而选通相应的模拟信号通道,以便进行A/D转换。STAXK:启动信号输入端,应在此脚施加正脉冲,当上升沿到达时,内部逐次逼近寄存器复位,在下降沿到达后,开始A/D转换过程。EOC:转换结束输出信号(转换结束标志),高电平有效。OE:输出允许信号,高电平有效。CLOCK(CP):时钟信号输入端,外接时钟频率一般为500KHz。Vcc:+5V单电源供电VREF(+)、V

4、REF(-):基准电压的正极、负极。一般VREF(+)接+5V电源,VREF(-)接地。D7—D0:数字信号输出端图6-4ADC0809引脚排列8路模拟开关由A2、A1、A0三地址输入选通8路模拟信号中的任何一路进行A/D转换,地址译码与模拟输入通道的选通关系如表6-1所示。表6-1被选模拟通道IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7地址A200001111A100110011A001010101三、实验设备、部件及器件1、+5V、±15V直流电源2、双踪示波器(另配)3、计数脉冲源4、逻辑电平开关5、逻辑电平显示器6

5、、直流数字电压表7、DAC0832ADC0809μA741电位器、电阻、电容若干四、实验内容1、按图6-3接线,DO~D7接至逻辑开关的输出插口,输出端VO接直流数字电压表。(1)令D0~D7全置零,调节运放的电位器使μA741输出为零。(2)按表6-2所列的输入数字信号,用数字电压测量运放的输出电压V0,并将测量结果填入表中。表6-2输入数字量输出模拟量V0(V)D7D6D5D4D3D2D1D0Vcc=+5VVcc=+15V0000000000000000000000100000010000001000000100000010000001000000

6、1000000010010000111111112、按图6-5连接线路,转换结果D0-D7接逻辑电平显示输入插口,CP时钟脉冲由脉冲信号源提供,f=1KHZ;A0A2地址端“0”电平接地,“1”电平通过1KΩ电阻接+5V电源,STAXK、ALE同接单脉冲源的输出。IN0-IN7的模拟信号电压按图6-5(b)的方式获得。按表19-3的要求进行测试,记录IN0-IN7八路模拟信号的转换结果,并将转换结果换算成十进制表。图6-5表6-3被选模拟通道输入模拟量地址输出数字量INVi(V)A2A1A0D7D6D5D4D3D2D1D0十进制IN04.5000IN14.000

7、1IN23.5010IN33.0011IN42.5100IN52.0101IN61.5110IN71.0111五、实验报告整理实验数据,分析实验结果。六、实验预习要求1、复习A/D、D/A转换的工作原理2、熟悉ADC0809、DAC0832各引脚功能,使用方法。3、绘好完整的实验线路和所需的实验记录表格。4、拟定各个实验内容的具体实验方案。

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