项目十一 制作数模转换与模数转换电路（课件）-高二《电子技术基础与技能》同步教学（科学出版社）

项目十一 制作数模转换与模数转换电路 知识目标 了解A/D和D/A转换器的基本工作原理和基本结构。 技能目标 掌握集成A/D和D/A转换器的原理、功能及其典型器件ADC0809和DAC0832的基本应用。 任务一 制作D/A数模转换电路 任务分析 本任务将采用大规模集成电路DAC0832实现D/A转换，输入一个八位二进制数字量，观察记录对应的输出模拟电压数值是多少。 读一读 知识 D/A转换概述 数字量是用代码按数位组合起来表示的，对于有权的代码，每位代码都有一定的权。为了将数字信号转换成模拟信号，必须将每一位的代码按其权的大小转换成相应的模拟信号，然后将这些模拟量相加，就可得到与相应的数字量成正比的总的模拟量，从而实现从数字信号到模拟信号的转换。这就是组成D/A转换器的基本指导思想。 D/A转换器由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码网络、求和电路及基准电路等部分组成。 基准电压 数码寄存器 n位模拟开关 数码网络 求和电路 图11-1 n位D/A转换器方框图 练一练 调节DAC0832电路 请按图11-5所给电路接好，给以高电平或低电平（“1”可以用5v电源过1K电阻输入，“0”则直接接地）代表“1”和“0”。将 接低电平，调节运放电位器使输出电压为零。 图11-5 DAC0832调零电路 做一做 制作D/A数模转换电路 一、实训目的： 动手组装调试D/A数模转换电路电路，熟悉DAC0832的结构及用途，掌握模数转换电路的基本概念和制作方法。 二、实训工具及器材： 本实训项目所需的工具和器材见表11-1 三、组装调试 DAC0832输出的是电流，要转换为电压，还必须经过一个外接的运算放大器输出，实验电路如图11-6所示。 1．按电路要求将元件焊接在万能实验板上 2．D0～D7接至逻辑开关K的输出，输出端V0接直流数字电压表。 按表11-2所列的输入数字信号，用数字电压表测量运放的输出电压V 0，并将测 量结果填入表11-2中。 图11-6 D/A转换实验电路 任务二 制作A/D模数转换电路 任务分析 本任务将采用大规模集成电路ADC0809实现A/D转换，输入模拟电压，观察记录对应的输出二进制数，了解ADC0809每个管脚所对应的定义。 读一读 知识1 A/D转换器概述 在数字电子技术的应用中需要把模拟信号转换为数字信号，称为模/数转换器（A/D转换器，简称ADC）。 模拟量-数字量的转换过程分为两步完成：第一步是先使用传感器将生产过程中连续变化的物理量转换为模拟信号；第二步再由A/D转换器把模拟信号转换成为数字信号。 为将时间连续、幅值也连续的模拟信号转换成时间离散、幅值也离散的数字信号，A/D转换需要经过采样、保持、量化、编码四个阶段。通常采样、保持用一种采样保持电路来完成，而量化和编码在转换过程中实现。 知识2 A/D转换器的种类 A/D转换器的种类很多，按照转换方法的不同主要分为三种：并联比较型，其特点是转换速度快，但精度不高；双积分型，其特点是精度较高，抗干扰能力强，但转换速度慢；逐次逼近型，其特点是转换精度高。 练一练 测量ADC0809输出电平 按图11-10把元件焊在实验板上，将置“010”（5v通过电阻1K接入作为“1”和接入地作为“0”）把第三路IN2作为A/D转换输入。用示波器或万用表观察的输出电平，并记录下来填到表11-4。 图11-10 ADC0809电路 做一做 制作A/D模数转换电路 一、实训目的： 动手组装调试A /D模数转换电路电路，熟悉ADC0809的结构及用途，掌握模数转换电路的基本概念和制作方法。 二、实训工具及器材： 本实训项目所需的器材见表11-5 三、组装调试 1．按图11-10焊接元件，变换结果D0～D7用万用表测量，CP时钟脉冲由脉冲信号源提供，f=1KHz。 2．A0～A2地址端“0”电平接地，“1”电平通过1kΩ电阻接+5V电源。 3．按表11-6的要求观察，记录IN0～IN7八路模拟信号的转换结果，并将结果换算成十进制数表示的电压值，并与数字电压表实测的各路输入电压值进行比较，分析误差原因。 $$