中职高一劳保版《电工电子技术（任务驱动型）》模块三 数字电路技术 任务6 A D与D A转换逻辑电路装调与检测 课件

任务6 A/D与D/A转换逻辑电路装调与检测 1.A/D转换器的原理和测试电路 2.D/A转换器的原理和测试电路 模块三 数字电路技术 任务提出 数字电路所处理的信号是数字信号，如果用数字电路处理模拟信号，则必须先将模拟信号转换成数字信号，处理完后还原成相应的模拟量，这就涉及到模拟信号量和数字量之间的相互转换。模拟信号量到数字信号量的转换称为模/数转换，即A/D转换。数字信号量到模拟信号量的转换称数/模转换，即D/A转换。目前（D/A）及（A/D）转换技术越来越集成化，常以芯片或集成芯片形式完成有关功能。本任务以典型集成数模转换器DAC0832为例，介绍DAC的工作原理、组装与测试。以典型集成数模转换器ADC0809为例,介绍ADC的工作原理、组装与测试。 模块三 数字电路技术 任务分析 D/A转换器的DAC功能是将输入的二进制数字量转换成与该数字量成线性比例的以电压或电流形式输出的模拟量。典型的D/A转换器DAC0832将输入的数字量转换为模拟电流输出，运算放大器LM358将模拟电流变换为模拟电压的形式输出。A/D转换器的功能是将时间和幅度值都连续的模拟信号转换为时间、幅值都离散的数字信号。典型的A/D转换器ADC0809可直接与单片机的数据总线相连。 模块三 数字电路技术 相关知识 将模拟信号转换为数字信号的过程称为模数转换，简称为ADC。将数字信号转换为模拟信号的过程称为数模转换，简称为DAC。 一、DAC换 DAC0832将输入的数字量转换为模拟电流输出，运算放大器LM358将模拟电流变换为模拟电压的形式输出。 1.数模转换器DAC0832 1）转换原理 DAC由四部分组成：电子开关、电阻网络、运算放大器、基准电压。每一位二进制数控制一个电子开关。当Di=1时，基准电压接入电阻网络，而Di=0时，开关断开，电阻网络把基准电压转换成二进制数位权相对应的模拟电压分量（或电流分量），然后根据叠加原理，将各模拟分量相加，其总和就是与数字量成正比的模拟量。其输出模拟电压为 模块三 数字电路技术 2）DAC0832芯片简介 图3-6-1 DAC 0832内部结构和引脚图 模块三 数字电路技术 D7-D0 为数据输入端，D7为最高位，D0为最低位。 Iout1为模拟电流输出端.当DAC寄存器全为1时, Iout1最大；全为0时, Iout1最小。Iout2为模拟电流输出端，一般接地。 Rfb为外接运算放大器提供的反馈电阻引出端。 UREF是基准参考电压接线端,其电压范围-10V---+10V。 UCC为电源电压,其值为+5V----+15V。 DGND数字电路接地端。 AGND模拟电路接地端。通常与数字电路接地端相连接。 模块三 数字电路技术   模块三 数字电路技术 2.集成运放LM358 包括两个独立的高增益的具有内部频率补偿功能的双运算放大器，能在电源电压范围很宽的单电源（+3～30V）或双电源（1.5～15V）供电下使用。 模块三 数字电路技术 3．14位二进制串行计数器 CD4060 CD4060由一振荡器和14级二进制串行计数器位组成，振荡器的结构可以是RC或晶振电路，CR为高电平时，计数器清零且振荡器使用无效。所有的计数器位均为主从触发器。在CP1(和CP0)的下降沿计数器以二进制进行计数。在时钟脉冲线上使用斯密特触发器对时钟上升和下降时间无限制。用CD4060可以实现延时。 模块三 数字电路技术 4．DAC测试 图3-6-4 DAC0832测试图 D7和D0分别为数据输入端的最高位和最低位，基准电压使用+5V，运算放大器使用LM358，使用±5V双电源供电。使用数字万用表直流电压20V挡，测量结果见表6-1。输出电压与输入数字量的二进制权值成正比关系。 模块三 数字电路技术 表3-6-1数模转换电路测量值表 模块三 数字电路技术   模块三 数字电路技术 2）ADC 0809各管脚的功能说明如下 UCC——电源正极。 GND——电源负极。 IN0～IN7—8路模拟信号输入通道。 A0，A1，A2—控制8路模拟信号输入通道的3位地址码输入端。 ALE—地址锁存允许输入端，该信号的上升沿使多路开关的地址码A0，A1，A2锁存到地址寄存器中。 START—启动信号输入端，此输入信号的上升沿使内部寄存器清零，下降沿使A/D开始转换。 模块三 数字电路技术 图 3-6-5 DAC0809引脚图 EOC—A/D转换结束信号，它在A/D转换开始时由高电平变为低电平，转换结束由低电平变为高电平，此信号的上升沿表示A/D转换完毕，常用做计算机中断申请信号。OE—输出允许信号，高电平有效，用来打开三态输出锁存器，将数据送到数据总线。D7～D0—8位数据输出端。