实验二十 da转换实验

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1、数字电路实验二十D/A转换实验一、实验目的1．了解D/A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转换器的功能及其典型应用。二、实验原理本实验将采用大规模集成电路DAC0832实现D/A转换，通过手动做实验和PC机两种方式来实现转换过程。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。器件的核心部分采用倒T型电阻网络的8位D/A转换器，由倒T型R-2R电阻网络、模拟开关、运算放大器和参考电压VREF四部分组成。运算的输出电压为（20-1）由上式可见，输出电压Ｕo与输入的数字量成正比，这就实现了从数字量向模拟量的转换，

2、数字量通过PC机和手动两种方式来输入。一个8位的D/A转换器，它有8个输入端，每个输入端是8位二进制数的一位，有一个模拟输出端，输入可有28=256个不同的二进制组态，输出为256个电压之一，即输出电压不是整个电压范围内任意值，而只能是256个可能值。图20-1所示为DAC0832的引脚图。图20-1DAC0832引脚图D0-D7：数字信号输入端，我们通过PC机用软件来发送数字信号或者用拨位开关来输入数字量。ILE：输入寄存器允许，高电平有效。CS：片选信号，低电平有效WR1：写信号1，低电平有效XFER：传送控制信号，低电平有效WR2：写信号2，低电平有效IOUT1，IOUT2：

3、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。要注意的一点是：DAC0832的输出是电流，要转换为电压，还必须经过一个外接的运放，为了要求D/A转换器输出为双极性，我们用两个运放来实现，实验线路如图20-2所示。2．原理框图——88——数字电路图20-2D/A转换原理框图3．实验原理图图20-3D/A转换实验线路上图所示单极性输出电压为：(20-2)双极性输出电压为：(20-3)化简得：(20-4)三、实验内容1．查阅有关资料，详细了解大规模集成电路DAC0832的原理及使用。2．使用数字逻辑电路实验箱，用手动输入数据的方式来进行D/A转换的实验。3．使用实验

4、箱所附带程序，观察PC机用软件发送的数字信号，经过D/A转换的结果。4．参考有关资料后，自己设计一个只有单极性输出的D/A转换电路。5．根据实验步骤，完成实验，并详细填写实验报告。四、实验设备与器材1．双踪示波器。——88——数字电路2．数字逻辑电路实验箱。3．数字万用表。4、PC机一台五、实验步骤1．将DI0至DI7分别接任意一个拨位开关（逻辑电平输出）。再按下POW701，使D/A转换实验上电。2．用数字万用表分别测试单极性输出和双极性输出。其对应关系为：单极性输出：输入数字量（DI0为低位）单极性模拟量输出11111111（-255/256）*V10000000（-128/2

5、56）*V01111111（-127/256）*V00000000（-0/256）*V双极性输出：VOUT2=（数字码-128）/128*V输入数字量（DI0为低位）+VREF-VREF11111111VREF—1LSB-VREF+1LSB11000000VREF/2-VREF/2100000000001111111-1LSB+1LSB00111111│VREF│/2-1LSB│VREF│/2+1LSB00000000-VREF-+VREF其中VREF为参考电压，实验箱中为+5V，由于存在误差，因此所测得的电压值也存在一定的误差。3．将做实验的结果填在下列表格中输入数字量单极性输出

6、双极性输出DI7DI6DI5DI4DI3DI2DI1DI0VREF=+5V000000000000000100000010000001000000100000010000001000000100000010000000111111114．先在PC机安装数模、模数转换程序（软件见附带光盘，安装以默认方式进行，软件运行环境CMOS设置并行口工作模式为EPP方式），开启数模、模数转换程序界面。——88——数字电路将实验箱所附带的软件装入电脑后，在实验箱的并口1与计算机的并口之间连上25芯电脑线（实验箱所附带），然后开启电源，使D/A转换上电。在软件界面上按下启动D/A转换按钮，进入D/A

7、转换界面，如图20-5所示：（1）先在D/A转换界面“输出选择”处选择正弦波，点击“输出”及“波形显示”按钮，用示波器观察双极性输出处波形为一正弦波，改变波形频率时只须按“频率降”或“频率升”按钮，可以在示波器观察到频率的变化情况，而在界面上显示的图形需按“波形显示”来更新画面。（2）在上步基础上，按“停止”按钮，重新选择输出为三角波，观察双极性输出处波形。（3）在上步基础上，按“停止”按钮，重新选择输出为方波，观察双极性输出处波形。——88——数字电路（4）在上步基