A/D和D/A转换电路的仿真分析

与模拟信号相比，数字信号具有抗干扰能力强、存储处理方便等突出优点。

由模拟信号转换为数字信号的过程称为模/数转换，简称A/D(Analog to Digital);由数字信号转换为模拟信号的过程称为数/模转换，简称D/A(Digital to Analog)。这样，在模拟电路与数字电路之间或者说在模拟电路与数字信号之间，需要有一个接口电路——A/D转换器或D/A转换器。

A/D转换器是指能够实现A/D转换的电路，一般简写为ADC(Analog to Digital Converter);D/A转换器是指能够实现D/A转换的电路，一般简写为DAC(Digital to Analog Converter)。

一、A/D转换电路的仿真分析

以仿真软件中的一种A/D转换电路(ADC)为例来构建模拟转换电路。ADC是将输入的模拟信号转换成8为的数字信号输出，符号说明如下。

VIN：模拟电压输入端子

VREF+：参考电压+端子

VREF-：参考电压-端子

SOC：启动转换信号端子，自由端子电平从低电平变成高电平时，转换才开始。

EOC：转换结束标志位端子，高电平表示转换结束。

A/D转换电路如图一所示，改变电位器R1的大小，即改变输入模拟量，在仿真电路中可观察到输出端数字信号变化。

图一：A/D转换器电路

二、D/A转换电路的仿真分析

在Multisim 仿真软件中有两种D/A转换电路，一个是电流型DAC，即IDAC;另一个是电压型DAC，即VDAC。

对图一所示的电路进行改造，在输入端在接入一路交流信号V2。使U1集成电路A/D模拟转换器的输出端D0-D7的数值自动变化，并在数码管上显示出来。

调整好A/D模数转换电路后，对其输出的数字信号进行D/A数模转换。使用的D/A模数转换电路是电流型DAC，即IDAC8。构建的完整电路如图二所示。示波器的A通道接在A/D模数转换器的输入模拟信号上，B通道接在IDAC数模转换的输出端。

图二：A/D、D/A模数转换电路

打开仿真开关，示波器显示A/D模数转换电路输入的模拟信号、IDAC数模转换的输出波形，如图三所示。

图三：输出波形

在IDAC模数转换器的输出端接上滤波电容C1，如图四所示，按下仿真开关，示波器显示A/D、IDAC输出波形如图五所示。

图四：输出端增加滤波电容

图五：输出波形