数模 模数转换电路设计

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1、数模及模数转换设计方案设计题目:数模及模数转换电路设计Musitim专业:电子信息工程技术班级:电信0901姓名:指导教师:张老师田老师20前言随着计算机技术和数字信号处理技术的飞速发展，在通信，测量，自动控制及其他许多领域，将输入到系统的模拟信号转换成数字信号进行处理的情况已经越来越普遍。同时，又常常要求将处理后的数字信号再转换成相应的模拟信号，作为系统的输出。这样，在模拟信号与数字信号之间，或在模拟信号与数字信号之间，需要有一个接口电路——模/数转换器或数/模转换器。把模拟信号转换为数字量，称为模数转换器（A/D转换器）；把数字量转

2、换成模拟量，称为数/模转换器（D/A转换器）。目前市场上单片集成ADC和DAC芯片有几百种之多，而且技术指标也越来越先进，可以适应不同应用场合的需要。本实验将采用大规模集成电路DAC0832实现D/A转换，采用ADC0809实现A/D转换。一、设计题目：数模及模数转换设计方案二、设计任务与要求：1、实现8位的数模转换2、采用分立元件设计。3、所设计的电路具有一定的抗干扰能力。4、对本次实验设计，原则上指导老师只给出大致的设计要求在设计思路上不框定和约束同学们的思维，所以同学们可以自己的创造性，有所发挥，并力求设计方案凝练可行、思维独特、

3、效果良好。三、实训目的:1、熟练掌握模拟电路、数字逻辑电路的设计、分析、仿真及调试的方法。202、掌握使用EDA（电子设计自动化）工具设计电路的方法，了解系统设计的全过程。3、熟练掌握Multisim2001软件的基本操作及绘制原理图和进行电路仿真的一般方法4、掌握Protel99SE的基本操作和绘制原理图、进行印制板设计的一般方法和步骤。5、通过对系统电路设计与制作，进一步巩固所学的理论知识，提高分析问题和解决问题的能力。6、通过此次实训，引导学生提高和培养自身创新能力，为后续课程的学习，毕业设计制作以及毕业后的工作打下坚实的基础。7

4、、了解了A/D转换器和D/A转换器的基本原理和基本结构。8、掌握大规模集成A/D转换器和D/A转换器的功能及其典型应用。四、实训的环境硬件：CPU赛扬420(1.6GHZ)内存：1.0GB显示器17寸硬盘80G显卡：RadeonX1550Series软件：WindowsXPProtel99SEMultisim2001IE6.0或其他浏览器Office2003五、数模及模数转换电路设计方案设计数模及模数转换可以大体分为两个小的模块，一是数模转换部分，二是模数转换部分。而数模转换又可以用几种方案实现。一是独立元件实现。既可以用倒T型电阻网络

5、实现，也可以用权电流网络实现。二是用芯片实现。如图为流程成图：20总体框图如下：模块一：DA转换器设计方案数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权码，每位代码都有一定的权。为了将数字量转换成模拟量，必须将每1位的代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将这些模拟量相加，即可得到与数字量成正比的总模拟量，从而实现了数字—20模拟转换。这就是构成D/A转换器的基本思路。图1是D/A转换器的输入、输出关系框图，D0～Dn-1是输入的n位二进制数，vo是与输入二进制数成比例的输出电压。图1流程图如：方案1:倒T形电阻网络D/A转换器在单片

6、集成D/A转换器中，使用最多的是倒T形电阻网络D/A转换器。倒T型电阻网络D/A转换器是采用R—202R两种电阻构成电阻网络，其基本思想是根据逐级分流传递原理和线性叠加原理。基准电流I=Uref/R经过倒T形电阻网络逐级分流，每级电流是前一级的1/2。这样，每级电流就可以分别代表二进制数各位的权值。最高位权值对应支路电流I/2只经过一次分流，次高位权值对应支路电流I/4只经过两次分流，其他各位权值对应支路电流分流关系以此类推。总输出电流值是各支路电流的线性叠加。其输入为8位二进制数D(di),输出为模拟电压量。S0～S7为模拟开关，R—

7、2R电阻解码网络呈倒T形，运算放大器A构成求和电路。Si由输入数码Di控制，当Di=1时，Si接运放反相输入端（“虚地”），Ii流入求和电路；当Di=0时，Si将电阻2R接地。无论模拟开关Si处于何种位置，与Si相连的2R电阻均等效接“地”（地或虚地）。这样流经2R电阻的电流与开关位置无关，为确定值。分析R—2R电阻解码网络不难发现，从每个接点向左看的二端网络等效电阻均为R，流入每个2R电阻的电流从高位到低位按2的整倍数递减。设由基准电压源提供的总电流为I（I=VREF/R），则流过各开关支路（从右到左）的电流分别为I/2、I/4、I/

8、8、I/16、I/32、I/64I/128、I/256。八位倒T形电阻网络D/A转换器的原理图如图2所示图2倒T形电阻网络D/A转换器要使D/A转换器具有较高的精度，对电路中的参数有以下要求：（1）基准电压