课程设计ad转换器设计

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1、电子信息工程《专业基础课程设计》研究报告AD转换器设计学生姓名：学生学号：XX指导教师：所在学院：信息技术学院专业班级：电子信息工程1班中国·大庆2012年12月目录1设计任务要求12方案设计与比较12.1总体设计框图12.2各框图的功能和可选电路及特点13单元电路设计23.1模拟电压产生电路23.2输出电路23.3555信号发生器33.4555信号清零43.574LS0043.6计数器电路53.7D／A转换器DAC083253.8LM324比较器74元件选择75整体电路86电路工作原理97困难问题及解决措施98总结与体会99致谢1010参考文献111设计任务要求²电源5

2、V；²输出数字量8位；²误差1LSB；²带转换开始控制；²输入直流电压0-2.5V；²主要单元电路和元器件参数选择；²用绘图软件画出总体电路图；²应用仿真软件仿真；2方案设计与比较2.1总体设计框图上图为8位为计数式8位A/D转换器的总体设计框图。该八位AD转换器由以下几部分组成：1）模拟电压产生电路 2）电压比较电路3）DA转换电路4）脉冲产生电路5）控制电路6）计数电路7）输出电路2.2各框图的功能和可选电路及特点1）模拟电压产生电路：在电位器上产生0～2.5V的待转换电压。2）电压比较电路：比较两个电压值进行判断并输出高电平或低电平，待转换电压Vx进入比较器正端，而

3、经DA转换器转换出的模拟电压量Vy则进入比较器负端与Vx比较。若Vx>Vy，则比较器输出为高电平，反之为低电平。113）DA转换电路：将数字量转化为模拟量，可以选用DAC0832，输出为电流量，需转化成模拟电压量才可以与待转换电压Vx比较。4）脉冲产生电路：产生一个频率较高的方波信号CP，可选用555构成的多谐振荡器。5）控制电路：可选电路为74LS00，控制计数电路的计数功能，由比较器的输出结果和脉冲信号CP共同决定,555构成的多谐振荡器输出上升沿时,加计数器开始计数。6）计数电路：进行加记数，输出的数字量进入DA转换电路变为模拟电流量,为了完成八位计数,可使用两个7

4、4LS161。7）输出电路：输出八位分别为Q7，Q6，Q5，Q4，Q3，Q2，Q1，Q0,可以用发光二极管显示。3单元电路设计3.1模拟电压产生电路将1K电阻与1K电位器相连，电阻一段接+5V电压，电位器一端接地，电位器中间接输出，则可以得到输出电压在0～2.5V。3.2输出电路 将Q7～Q0分别接330Ω的电阻和发光二极管，构成D7～D0的输出电路。113.3555信号发生器555定时器它是一种时基电路，它是一种应用极为广泛的中规模集成电路。该电路使用灵活、方便，只需外接少量的阻容元件就可以构成单稳、多谐和施密特触发器。因而广泛用于信号的产生、变换、控制与检测。由于55

5、5内部的比较器灵敏度较高,而且采用差分电路方式,他的振荡频率受电源电压和温度变化的影响很小。 由555定时器和外接元件RA，RB，C构成多谐振荡器，脚2与脚6直接相连。电路没有稳态，仅存在两个暂稳态，电路也不需要外加触发信号，利用电源通过R1，R2向电容C充电，充电到两端电压为2/3的Vcc时，触发器复位，Vo为低电平，电容C473通过RB向放电端7端放电，当两端电压下降到1/3的Vcc时，触发器又被复位，Vo翻转为高电平。电容C在（1/3）Vcc和（2/3）Vcc之间充电和放电，从而使信号发生器产生方波信号。 11充电时间为0.7×（R1+R2）C=0.7×（10×10

6、3+10×103）×47000×10-12=6.58×10-4s，放电时间为0.7×R2×C=0.7×10×103×47000×10-12=3.29×10-4s，周期T=6.58×10-4+3.29×10-4s=9.87×10-4s3.4555信号清零数据显示时间为0.7×（R1+R2）C=0.7×（33×103+330）×47×10-6=1.097s，放电时间为0.7×R2×C=0.7×330×47×10-6=10.86ms，周期T=1.1s。3.574LS00输入方波信号，10端接LM324的输出端产生的方波，9端接比较器输出的电压，8端为输出的信号接入计数器电路。与

7、逻辑真值表ABL=A&B000010100111113.6计数器电路控制电路是由两个74LS161计数器构成的,74LS161正常工作时由0000开始计数，现在外接了与非门，同步预置数计数过程从0001开始。 74LS161由四个JK触发器和一些控制门组成，其中CP是计数输入脉冲，上升沿有效；Q0～Q3是计数输出端，A～D是输入端。最高位是Q3；CO是进位信号输出端；D0～D3为预置数并行输入端；CTT和CTP是工作状态控制端。74LS161具有计数、预置、保持、清零等功能。3.7D／A转换器DAC0832D/A转换器的结构有