A/D与D/A转换器仿真实验

模拟技术

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描述

A/D与D/A转换器仿真实验

一、实验目的

通过实验了解数模转换器和模数转换器的性能及使用方法。

二、实验内容

1、输出电流型R/2R电阻网络D/A数模转换器

仿真电路

实验电路如图1所示。

图1 输出电流型R/2R电阻网络D/A(数模)转换器电路

表1 R/2R网络表格

输入数字量 输出模拟量实测值VO/V 输出模拟量理论值VO/V
D3 D2 D1 D0    
0 0 0 0 0.002 0
0 0 0 1 -0.310 -0.313
0 0 1 0 -0.622 -0.625
0 0 1 1 -0.934 -0.938
0 1 0 0 -1.247 -1.25
0 1 0 1 -1.559 -1.563
0 1 1 0 -1.872 -1.875
0 1 1 1 -2.184 -2.188
1 0 0 0 -2.497 -2.5
1 0 0 1 -2.809 -2.813
1 0 1 0 -3.121 -3.125
1 0 1 1 -3.433 -3.438
1 1 0 0 -3.746 -3.75
1 1 0 1 -4.058 -4.063
1 1 1 0 -4.371 -4.375
1 1 1 1 -4.683 -4.688

仿真电路

图1 输出电流型R/2R电阻网络D/A(数模转换器仿真电路

仿真电路

2、集成DA转换器

图2数模转换器电路,从输入数字量的最低位(D0)起,逐位置1(接高电平),对应测出模拟输出电压U0的值,把结果记入表2中,并与理论值进行比较。

仿真电路

图2 集成DAC转换器仿真电路

表2 集成DAC转换电路表格

输   入   数   字   量 输出模拟量UO/V
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 实测值 理论值
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 1 0.039 0.039
0 0 0 0 0 0 1 1 0.078 0.078
0 0 0 0 0 1 1 1 0.156 0.156
0 0 0 0 1 1 1 1 0.313 0.313
0 0 0 1 1 1 1 1 0.625 0.625
0 0 1 1 1 1 1 1 1.25 1.25
0 1 1 1 1 1 1 1 2.5 2.5
1 1 1 1 1 1 1 1 5 5

仿真电路

3、并行AD转换器

仿真电路

图3-1  并行模数转换器 (学习通电路)

仿真电路

图3-2  并行模数转换器 (清华教材)可以参考


 

选一个在MULTISSIM连接仿真电路,填表3

仿真电路

图3-3仿真电路

表3   并行AD转换器表格

输入模拟量UI/V VR=8V 输出数字量
可取UI V D2 D1 D0
UI<1VR/8 0.5 V 0 0 0
1VR/8<UI<2VR/8 1.5 V 0 0 1
2VR/8<UI<3VR/8 2.5V 0 1 0
3VR/8<UI<4VR/8 3.5V 0 1 1
4VR/8<UI<5VR/8 4.5V 1 0 0
5VR/8<UI<6VR/8 5.5V 1 0 1
6VR/8<UI<7VR/8 6.5V 1 1 0
7VR/8<UI<VR 7.5 1 1 1

4、集成模数转换器实验

集成模数转换器仿真实验电路如图4所示。

当输出全为高电平时(8个发光二极管全亮),测量并记录输入的模拟电压值。

调节模拟输入电压分别为表中数据,记录ADC0809的输出数字量。

仿真电路

图4 集成模数转换器仿真电路

表4  集成ADC转换电路表格

输入模拟量UI/V 输出数字量 输出数码管数字
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0  
0V 0 0 0 0 0 0 0 0 仿真电路
0.25V 0 0 0 0 1 1 0 0 仿真电路
0.50V 0 0 0 1 1 0 0 1 仿真电路
0.75V 0 0 1 0 0 1 1 0 仿真电路
1.0V 0 0 1 1 0 0 1 1 仿真电路
1.25V 0 0 1 1 1 1 1 1 仿真电路
1.5V 0 1 0 0 1 1 0 0 仿真电路
1.75V 0 1 0 1 1 0 0 1 仿真电路仿真电路
2.0 0 1 1 0 0 1 1 0 仿真电路
2.25V 0 1 1 1 0 0 1 1 仿真电路
2.5V 0 1 1 1 1 1 1 1 仿真电路
2.75V 1 0 0 0 1 1 0 0 仿真电路
3.0V 1 0 0 1 1 0 0 1 仿真电路
3.25V 1 0 1 0 0 1 1 0 仿真电路
3.5V 1 0 1 1 0 0 1 1 仿真电路
3.75V 1 0 1 1 1 1 1 1 仿真电路
4.0V 1 1 0 0 1 1 0 0 仿真电路
4.25V 1 1 0 1 1 0 0 1 仿真电路
4.5V 1 1 1 0 0 1 1 0 仿真电路
4.75V 1 1 1 1 0 0 1 1 仿真电路
5.0 1 1 1 1 1 1 1 1 仿真电路


 


 


 

仿真电路


 


 


 


 

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