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微机原理及其应用报告数模转换器DAC0832双缓冲输出设计

微机原理及其应用报告数模转换器DAC0832双缓冲输出设计
微机原理及其应用报告数模转换器DAC0832双缓冲输出设计

本科生实验报告

实验名称:数模转换器DAC0832双缓冲输出设计 一、实验目的

1)了解DAC0832芯片引脚、内部结构及工作原理;

2)掌握应用单片机I/O 端口控制DAC0832实现数模转换的方法; 3)掌握DAC0832单缓冲和双缓冲控制技术及编程设计方法; 二、实验原理

DAC0832是8位分辨率的数模转换集成芯片,内部采用倒T 形网络,电流型 输出模式,电流输出稳定时间为1us ,采用单电源供电。

片内部由一个8位输入锁存器、一个8位DAC 寄存器和一个8位D/A 转换器构成,内部具有双缓冲结构,可以实现单缓冲、双缓冲数字输入。

双缓冲同步控制方式 :

针对多个模拟量需要同时输出的控制系统,可以采用双缓冲同步控制方式。D/A 转换数据的输入锁存和D/A 转换输出分两步完成。首先,CPU 分时向各路D/A 转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入锁存器中,然后,CPU 同时对所有D/A 转换器发出输入所存数据打入DAC 寄存器的控制信号,即可实现

VREF IOUT2 IOUT1

DGND

VCC

AGND RFB

多通道的同步模拟量数据输出。

应用双缓冲方式,可以在输出模拟信号的同时采集下一个数字量,有效地提高转换速度。另外,可以在多个D/A转换器同时工作时,利用双缓冲模式实现多路D/A的同步输出。

三、实验内容

通过单片机I/O端口控制两路DAC0832实现数模转换,控制方式采用双缓冲控制方式。

1.阅读理解双缓冲控制电路图,分析双缓冲模式下DAC0832与单片机接口电路的设计及两次DA转换实验在控制电路上的异同。

2.设计程序,实现双缓冲模式下DA转换的同步输出。

首先,CPU分时向各路D/A转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入锁存器中,然后,通过按键控制,同时对两个DAC0832锁存数据进行数模转换,同步产生三角波、正弦波模拟输出信号。

四、实验过程

1,实验原理图

2,实验源程序

#include

sbit DAC1_WR1=P2^0;

sbit DAC2_WR1=P2^1;

sbit DAC_SW1=P2^2;

sbit DAC_SW2=P2^3;

sbit DAC_WR2=P2^7;

unsigned char code sine_tab[256]={

0x80,0x83,0x86,0x89,0x8d,0x90,0x93,0x96,0x99,0x9c,0x9f,0xa2,0xa5,0xa8,0xab,0x ae,0xb1,0xb4,0xb7,0xba,0xbc,0xbf,0xc2,0xc5,0xc7,0xca,0xcc,0xcf,0xd1,0xd4,0xd6,0 xd8,0xda,0xdd,0xdf,0xe1,0xe3,0xe5,0xe7,0xe9,0xea,0xec,0xee,0xef,0xf1,0xf2,0xf4,0 xf5,0xf6,0xf7,0xf8,0xf9,0xfa,0xfb,0xfc,0xfd,0xfd,0xfe,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff, 0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xff,0xfe,0xfd,0xfd,0xfc,0xfb,0xfa,0xf9,0xf8,0xf7,0xf6,0xf5, 0xf4,0xf2,0xf1,0xef,0xee,0xec,0xea,0xe9,0xe7,0xe5,0xe3,0xe1,0xde,0xdd,0xda,0xd8, 0xd6,0xd4,0xd1,0xcf,0xcc,0xca,0xc7,0xc5,0xc2,0xbf,0xbc,0xba,0xb7,0xb4,0xb1,0xa e,0xab,0xa8,0xa5,0xa2,0x9f,0x9c,0x99 ,0x96,0x93,0x90,0x8d,0x89,0x86,0x83,0x80, 0x80,0x7c,0x79,0x76,0x72,0x6f,0x6c,0x69,0x66,0x63,0x60,0x5d,0x5a,0x57,0x55,0x 51,0x4e,0x4c,0x48,0x45,0x43,0x40,0x3d,0x3a,0x38,0x35,0x33,0x30,0x2e,0x2b,0x29 ,0x27,0x25,0x22,0x20,0x1e,0x1c,0x1a,0x18,0x16 ,0x15,0x13,0x11,0x10,0x0e,0x0d,0 x0b,0x0a,0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x02,0x02,0x01,0x00,0x00,0x00,0x 00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x02 ,0x02,0x03,0x04,0x05,0x0 6,0x07,0x08,0x09,0x0a,0x0b,0x0d,0x0e,0x10,0x11,0x13,0x15 ,0x16,0x18,0x1a,0x1c, 0x1e,0x20,0x22,0x25,0x27,0x29,0x2b,0x2e,0x30,0x33,0x35,0x38,0x3a,0x3d,0x40,0x 43,0x45,0x48,0x4c,0x4e,0x51,0x55,0x57,0x5a,0x5d,0x60,0x63,0x66 ,0x69,0x6c,0x6 f,0x72,0x76,0x79,0x7c,0x80};

unsigned char code triangle_tab[]={

0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,34,36,38,40,42,44,46,48,50,52,54, 56,58,60,62,64,66,68,70,72,74,76,78,80,82,84,86,88,90,92,94,96,98,100,102,104,106, 108,110,112,114,116,118,120,122,124,126,128,130,132,134,136,138,140,142,144,146 ,148,150,152,154,156,158,160,162,164,166,168,170,172,174,176,178,180,182,184,18 6,188,190,192,194,196,198,200,202,204,206,208,210,212,214,216,218,220,222,224,2 26,228,230,232,234,236,238 ,240,242,244,246,248,250,252,254,255,255,254,252,250 ,248,246,244,242,240,238,236,234,232,230,228,226,224,222,220,218,216,214,212,21 0,208,206,204,202,200,198,196,194,192,190,188,186,184,182,180 ,178,176,174,172, 170,168,166,164,162,160,158,156,154,152,150,148,146,144,142,140,138,136,134,13 2,130,128,126,124,122,120,118,116 ,114,112,110,108,106,104,102,100,98,96,94,92, 90,88,86,84 ,82,80,78,76,74,72,70,68,66,64,62,60,58,56,54,52,50,48,46,44,42,40,38,3 6,34,32,30,28,26,24,22,20 ,18,16,14,12,10,8,6,4,2,0};

unsigned char code juchi_tab[]={

0,2,4,6,8,10,12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,34,36,38,40,42,44,46,48,50,52,54, 56,58,60,62,64,66,68,70,72,74,76,78,80,82,84,86,88,90,92,94,96,98,100,102,104,106, 108,110,112,114,116,118,120,122,124,126,128,130,132,134,136,138,140,142,144,146 ,148,150,152,154,156,158,160,162,164,166,168,170,172,174,176,178,180,182,184,18 6,188,190,192,194,196,198,200,202,204,206,208,210,212,214,216,218,220,222,224,2 26,228,230,232,234,236,238 ,240,242,244,246,248,250,252,254,255,255,0,2,4,6,8,10, 12,14,16,18,20,22,24,26,28,30,32,34,36,38,40,42,44,46,48,50,52,54,56,58,60,62,64,6 6,68,70,72,74,76,78,80,82,84,86,88,90,92,94,96,98,100,102,104,106,108,110,112,114 ,116,118,120,122,124,126,128,130,132,134,136,138,140,142,144,146,148,150,152,15 4,156,158,160,162,164,166,168,170,172,174,176,178,180,182,184,186,188,190,192,1 94,196,198,200,202,204,206,208,210,212,214,216,218,220,222,224,226,228,230,232, 234,236,238 ,240,242,244,246,248,250,252,254,255,255};

void main (void)

{

int num;

DAC1_WR1=0;

DAC2_WR1=0;

while(!DAC_WR2)

{

for(num =0; num <=255; num++)

{

if(DAC_SW1==0)

{

if(DAC_SW2==0) P1 = sine_tab[num];

if(DAC_SW2==1) {if(num>=125) P1=0;else P1=255;}

}

if(DAC_SW1==1)

{

if(DAC_SW2==0) {P1 = triangle_tab[num];}

if(DAC_SW2==1) {P1=juchi_tab[num];}

}

}

}

}

3,实验截图

当开关1闭合后,开关2,3均打开,显示为锯齿波:

当开关1闭合后,开关2打开,开关3闭合,显示为三角波:

当开关1闭合后,开关3打开,开关2闭合,显示为方波:

当开关1闭合后,开关2,3均闭合,显示为正弦波:

五、实验结论

数模模数转换实验报告

数模模数转换实验报告 一、实验目的 1、了解数模和模数转换电路的接口方法及相应程序设计方法。 2、了解数模和模数转换电路芯片的性能和工作时序。 二、实验条件 1、DOS操作系统平台 2、数模转换芯片DAC0832和模数转换器ADC0809芯片。 三、实验原理 1、数模转换: (1)微机处理的数据都是数字信号,而实际的执行电路很多都是模拟的。因此微机的处理结果又常常需要转换为模拟信号去驱动相应的执行单元,实现对被控对象的控制。这种把数字量转换为模拟量的设备称为数模转换器(DAC),简称D/A。 (2)实验中所用的数模转换芯片是DAC0832,它是由输入寄存器、DAC 寄存器和D/A 转换器组成的CMOS 器件。其特点是片内包含两个独立的8 位寄存器,因而具有二次缓冲功能,可以将被转换的数据预先存在DAC 寄存器中,同时又采集下一组数据,这就可以根据需要快速修改DAC0832 的输出。 2、模数转换: (1)在工程实时控制中,经常要把检测到的连续变化的模拟信号,如温度、压力、速度等转换为离散的数字量,才能输入计算机进行处理。实现模拟量到数字量转换的设备就是模数转换器(ADC),简称A/D。

(2)模数转换芯片的工作过程大体分为三个阶段:首先要启动模数转换过程。其次,由于转换过程需要时间,不能立即得到结果,所以需要等待一段时间。一般模数转换芯片会有一条专门的信号线表示转换是否结束。微机可以将这条信号线作为中断请求信号,用中断的方式得到转换结束的消息,也可以对这条信号线进行查询,还可以采用固定延时进行等待(因为这类芯片转换时间是固定的,事先可以知道)。最后,当判断转换已经结束的时候,微机就可以从模数转换芯片中读出转换结果。 (3)实验采用的是8 路8 位模数转换器ADC0809 芯片。ADC0809 采用逐次比较的方式进行A/D 转换,其主要原理为:将一待转换的模拟信号与一个推测信号进行比较,根据推测信号是大于还是小于输入信号来决定增大还是减少该推测信号,以便向模拟输入逼近。推测信号由D/A 转换器的输出获得,当推测信号与模拟信号相等时,向D/A 转换器输入的数字就是对应模拟信号的数字量。ADC0809 的转换时间为64 个时钟周期(时钟频率500K 时为128S)。分辨率为 8 位,转换精度为±LSB/2,单电源+5V 供电时输入模拟电压范围为04.98V。 四、实验内容 1、把DAC0832 的片选接偏移为10H 的地址,使用debug 命令来测试 DAC0832 的输出,通过设置不同的输出值,使用万用表测量Ua 和Ub 的模拟电压,检验DAC0832 的功能。选取典型(最低、最高和半量程等)的二进制值进行检验,记录测得的结果。实验结果记录如下:

数模及模数转换器习题解答

数模及模数转换器习题解答

————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期: ?

自我检测题 1.就实质而言,D/A转换器类似于译码器,A/D 转换器类似于编码器。 2.电压比较器相当于1位A/D 转换器。 3.A/D 转换的过程可分为 采样 、保持、量化、编码4个步骤。 4.就逐次逼近型和双积分型两种A /D 转换器而言, 双积分型 的抗干扰能力强, 逐次逼近型 的转换速度快。 5.A/D转换器两个最重要的指标是分辨率和转换速度。 6.8位D /A 转换器当输入数字量只有最低位为1时,输出电压为0.02V ,若输入数字量只有最高位为1时,则输出电压为 V 。 A.0.039 B .2.56 C .1.27 D .都不是 7.D/A 转换器的主要参数有 、转换精度和转换速度。 A .分辨率 B .输入电阻 C .输出电阻 D.参考电压 8.图T7.8所示R-2R网络型D/A 转换器的转换公式为 。 R R R I V REF 2R 2R 2R 2R 2R S 3 S 2 S 1 S 0 D 3 D 2 D 1 D 0 R F =R A + -v O i ∑ 图T 7.8 A .∑ =?- =3 3 REF o 22 i i i D V v ??B .∑=?- =3 4 REF o 2 232i i i D V v ??C .∑=?- =3 4 REF o 2 2 i i i D V v ??D .∑=?= 3 4 REF o 2 2 i i i D V v 9.D/A 转换器可能存在哪几种转换误差?试分析误差的特点及其产生误差的原因。 解:D/A 转换器的转换误差是一个综合性的静态性能指标,通常以偏移误差、增益误差、非线性误差等内容来描述转换误差。 偏移误差是指D/A转换器输出模拟量的实际起始数值与理想起始数值之差。 增益误差是指实际转换特性曲线的斜率与理想特性曲线的斜率的偏差。 D/A 转换器实际的包络线与两端点间的直线比较仍可能存在误差,这种误差称为非线性误差。 10.比较权电阻型、R -2R 网络型、权电流型等D/A 转换器的特点,结合制造工

什么是DAC(数模转换器)

什么是DAC(数模转换器) 随着数字技术,特别是计算机技术的飞速发展与普及,在现代控制、通信及检测等领域,为了提高系统的性能指标,对信号的处理广泛采用了数字计算机技术。由于系统的实际对象往往都是一些模拟量(如温度、压力、位移、图像等),要使计算机或数字仪表能识别、处理这些信号,必须首先将这些模 拟信号转换成数字信号;而经计算机分析、处理后输出的数字量也往往需要将其转换为相应模拟信号才能为执行机构所接受。这样,就需要一种能在模拟信号与数字信号之间起桥梁作用的电路--模数和数模转换器。将模拟信号转换 成数字信号的电路,称为模数转换器(简称A/D 转换器或ADC,Analog to DigitalConverter);将数字信号转换为模拟信号的电路称为数模转换器(简称 D/A 转换器或DAC,Digital toAnalog Converter);A/D 转换器和D/A 转换器已成为计算机系统中不可缺少的接口电路。为确保系统处理结果的精确度,A/D 转换器和D/A 转换器必须具有足够的转换精度;如果要实现快速变化信号的实时控制与检测,A/D 与D/A 转换器还要求具有较高的转换速度。转换精度与转换速度是衡量A/D 与D/A 转换器的重要技术指标。随着集成技术的发展,现 已研制和生产出许多单片的和混合集成型的A/D 和D/A 转换器,它们具有愈 来愈先进的技术指标。本章将介绍几种常用A/D 与D/A 转换器的电路结构、 工作原理及其应用。数模(D/A)转换器转换原理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位权。为了将数字量转换成模拟量,必须将每1 位的代码按其位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—模拟转换。这就是组成D/A 转换器的基本指导思想。图11.1.1 表示了4 位二进制数字量与经过D/A 转换后输出的电压模拟量之间的对应关系。由图11.1.1 还可

微机原理及其应用报告数模转换器DAC0832双缓冲输出设计

本科生实验报告 实验名称:数模转换器DAC0832双缓冲输出设计 一、实验目的 1)了解DAC0832芯片引脚、内部结构及工作原理; 2)掌握应用单片机I/O 端口控制DAC0832实现数模转换的方法; 3)掌握DAC0832单缓冲和双缓冲控制技术及编程设计方法; 二、实验原理 DAC0832是8位分辨率的数模转换集成芯片,内部采用倒T 形网络,电流型 输出模式,电流输出稳定时间为1us ,采用单电源供电。 片内部由一个8位输入锁存器、一个8位DAC 寄存器和一个8位D/A 转换器构成,内部具有双缓冲结构,可以实现单缓冲、双缓冲数字输入。 双缓冲同步控制方式 : 针对多个模拟量需要同时输出的控制系统,可以采用双缓冲同步控制方式。D/A 转换数据的输入锁存和D/A 转换输出分两步完成。首先,CPU 分时向各路D/A 转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入锁存器中,然后,CPU 同时对所有D/A 转换器发出输入所存数据打入DAC 寄存器的控制信号,即可实现 VREF IOUT2 IOUT1 DGND VCC AGND RFB

多通道的同步模拟量数据输出。 应用双缓冲方式,可以在输出模拟信号的同时采集下一个数字量,有效地提高转换速度。另外,可以在多个D/A转换器同时工作时,利用双缓冲模式实现多路D/A的同步输出。 三、实验内容 通过单片机I/O端口控制两路DAC0832实现数模转换,控制方式采用双缓冲控制方式。 1.阅读理解双缓冲控制电路图,分析双缓冲模式下DAC0832与单片机接口电路的设计及两次DA转换实验在控制电路上的异同。 2.设计程序,实现双缓冲模式下DA转换的同步输出。 首先,CPU分时向各路D/A转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入锁存器中,然后,通过按键控制,同时对两个DAC0832锁存数据进行数模转换,同步产生三角波、正弦波模拟输出信号。 四、实验过程 1,实验原理图 2,实验源程序 #include sbit DAC1_WR1=P2^0; sbit DAC2_WR1=P2^1; sbit DAC_SW1=P2^2; sbit DAC_SW2=P2^3;

数模转换原理及应用

数模(D/A)转换器及模数(A/D)转换器 一、实验目的 1.熟悉D / A转换器的基本工作原理。 2.掌握D / A转换集成芯片DAC0832的性能及其使用方法。 3.熟悉A / D转换器的工作原理。 4.掌握A / D转换集成芯片ADC0809的性能及其使用方法。 二、实验原理 1.数模(D / A)转换 所谓数模(D / A)转换,就是把数字量信号转换成模拟量信号,且输出电压与输入的数字量成一定的比例关系。图47为D / A 转换器的原理图,它是由恒流源(或恒压源)、模拟开关、以及数字量代码所控制的电阻网络、运放等组成的四位D/ A转换器。 四个开关S0 ~ S3由各位代码控制,若―S‖代码为1,则意味着接VREF ,代码―S‖= 0,则意味着接地。 由于运放的输出值为V0= -I∑?Rf ,而I∑为I0、I1、I2、I3的和,而I0 ~ I3的值分别为(―S‖代码全为1): I0 =,I1 =,I2 =,I3 = 若选 R0 =,R1 =,R2 =,R3 = 则I0 ==?20 ,I1 =?21 ,I2 =?22 ,I3 =?23 若开关S0 ~ S3不全合上,则―S‖代码有些为0,有些为1(设4位―S‖代码为D3D2DlD0),则I∑ =D3I3 + D2I2 + DlIl + D0I0 =(D3?23 + D2?22 + D1?21 + D0?20)= B? 所以,V0 = -Rf ? B,B为二进制数,即模拟电压输出正比于输入数字量B ,从而实现了数字量的转换。 随着集成技术的发展,中大规模的D / A转换集成块相继出现,它们将转换的电阻网络和受数码控制的电子开关都集成在同一芯片上,所以用起来很方便。目前,常用的芯片型号很多,有8位的、12位的转换器等,这里我们选用8位的D / A转换器DAC0832进行实验研究。 DAC0832是CMOS工艺,共20管引脚,其管脚排列如图48所示。

实验一 D、A数模转换实验

实验一D/A数模转换实验 一、实验目的 1.掌握数模转换的基本原理。 2.熟悉12位D/A转换的方法。 二、实验仪器 1.EL-A T-II型计算机控制系统实验箱一台 2.PC计算机一台 三、实验内容 通过A/D&D/A卡完成12位D/A转换实验,在这里用双极性模拟量输出,数字量输入范围为:0~4096,模拟量输出范围为:-5V~+5V。转换公式如下:U0=Vref-2Vref(211K11+210K10+…20K0)/212 Vref=5.0V 例如:数字量=000110011001 则 K11=0,K10=0,K9=0,K8=1,K7=1,K6=0,K5=0,K4=1,K3=1,K2=0,K1=0,K0=1 模拟量U0=Vref-2Vref(211K11+210K10+…20K0)/212=4V 四、实验步骤 1.连接A/D、D/A卡的DA输出通道和AD采集通道。A/D、D/A卡的DA1的输出接A/D、D/A卡的AD1输入。检查无误后接通电源。 2.启动计算机,在桌面上双击图表[Computerctrl]或在计算机程序组中运行[Computerctrl]软件。 3.测试计算机与实验箱的通信是否正常,通信正常继续。如通信不正常查找原因使通信正常后才可以继续进行实验。 4.在实验课题下拉菜单中选择实验一[D/A模数转换实验],鼠标单击该选项弹出实验课题参数窗口。 5.在弹出的参数窗口中填入想要变换的数字量,点击变换,在下面的文字框内将算出变换后的模拟量。 6.点击运行,在显示窗口观测采集到的模拟量。并将测量结果填入下表:

五、实验报告 1.画出数字量与模拟量的对应曲线 2.计算出理论值,将其与实验结果比较,分析产生误差的原因。

微机原理及其应用报告:数模转换器DAC0832双缓冲输出设计

本科生实验报告 实验名称:数模转换器DAC0832双缓冲输出设计 一、实验目的 1)了解DAC0832芯片引脚、内部结构及工作原理; 2)掌握应用单片机I/O端口控制DAC0832实现数模转换的方法; 3)掌握DAC0832单缓冲和双缓冲控制技术及编程设计方法; 二、实验原理 DAC0832是8位分辨率的数模转换集成芯片,内部采用倒T形网络,电流型输出模式,电流输出稳定时间为1us,采用单电源供电。 片内部由一个8位输入锁存器、一个8位DAC寄存器和一个8位D/A转换器构成,内部具有双缓冲结构,可以实现单缓冲、双缓冲数字输入。 双缓冲同步控制方式: 针对多个模拟量需要同时输出的控制系统,可以采用双缓冲同步控制方式。D/A转换数据的输入锁存和D/A转换输出分两步完成。首先,CPU分时向各路D/A转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入锁存器中,然后,CPU同时对所有D/A转换器发出输入所存数据打入DAC寄存器的控制信号,即可实现

多通道的同步模拟量数据输出。 应用双缓冲方式,可以在输出模拟信号的同时采集下一个数字量,有效地提高转换速度。另外,可以在多个D/A转换器同时工作时,利用双缓冲模式实现多路D/A的同步输出。 三、实验内容 通过单片机I/O端口控制两路DAC0832实现数模转换,控制方式采用双缓冲控制方式。 1.阅读理解双缓冲控制电路图,分析双缓冲模式下DAC0832与单片机接口电路的设计及两次DA转换实验在控制电路上的异同。 2.设计程序,实现双缓冲模式下DA转换的同步输出。 首先,CPU分时向各路D/A转换器输入要转换的数字量并锁存在各自的输入锁存器中,然后,通过按键控制,同时对两个DAC0832锁存数据进行数模转换,同步产生三角波、正弦波模拟输出信号。 四、实验过程 1,实验原理图 2,实验源程序 #include sbit DAC1_WR1=P2^0; sbit DAC2_WR1=P2^1; sbit DAC_SW1=P2^2; sbit DAC_SW2=P2^3;

∑-△模数转换器工作原理

∑-△ADC工作原理 越来越多的应用,例如过程控制、称重等,都需要高分辨率、高集成度和低价格的ADC、新型∑-△转换技术恰好可以满足这些要求。然而,很多设计者对于这种转换技术并不十分了解,因而更愿意选用传统的逐次比较ADC。∑-△转换器中的模拟部分非常简单(类似于一个1bit ADC),而数字部分要复杂得多,按照功能可划分为数字滤波和抽取单元。由于更接近于一个数字器件,∑-△ADC的制造成本非常低廉。 一、∑-△ADC工作原理 要理解∑-△ADC的工作原理,首先应对以下概念有所了解:过采样、噪声成形、数字滤波和抽取。 1.过采样 首先,考虑一个传统ADC的频域传输特性。输入一个正弦信号,然后以频率fs采样-按照Nyquist 定理,采样频率至少两倍于输入信号。从FFT分析结果可以看到,一个单音和一系列频率分布于DC到fs /2间的随机噪声。这就是所谓的量化噪声,主要是由于有限的ADC分辨率而造成的。单音信号的幅度和所有频率噪声的RMS幅度之和的比值就是信号噪声比(SNR)。对于一个Nbit ADC,SNR可由公式:SNR=6.02N+1.76dB得到。为了改善SNR和更为精确地再现输入信号,对于传统ADC来讲,必须增加位数。 如果将采样频率提高一个过采样系数k,即采样频率为Kfs,再来讨论同样的问题。FFT分析显示噪声基线降低了,SNR值未变,但噪声能量分散到一个更宽的频率范围。∑-△转换器正是利用了这一原理,具体方法是紧接着1bit ADC之后进行数字滤波。大部分噪声被数字滤波器滤掉,这样,RMS噪声就降低了,从而一个低分辨率ADC, ∑-△转换器也可获得宽动态范围。 那么,简单的过采样和滤波是如何改善SNR的呢?一个1bit ADC的SNR为7.78dB(6.02+1.76),每4倍过采样将使SNR增加6dB,SNR每增加6dB等效于分辨率增加1bit。这样,采用1bit ADC进行64倍过采样就能获得4bit分辨率;而要获得16bit分辨率就必须进行415倍过采样,这是不切实际的。∑-△转换器采用噪声成形技术消除了这种局限,每4倍过采样系数可增加高于6dB的信噪比。 2.噪声成形 通过图1所示的一阶∑-△调制器的工作原理,可以理解噪声成形的工作机制。 图1 ∑-△调制器 ∑-△调制器包含1个差分放大器、1个积分器、1个比较器以及1个由1bit DAC(1个简单的开关,可以将差分放人器的反相输入接到正或负参考电压)构成的反馈环。反馈DAC的作用是使积分器的平均输出电压接近于比较器的参考电平。调制器输出中“1”的密度将正比于输入信号,如果输入电压上升,比较器必须产生更多数量的“1”,反之亦然。积分器用来对误差电压求和,对于输入信号表现为一个低通滤波器,而对于量化噪声则表现为高通滤波。这样,大部分量化噪声就被推向更高的频段。和前面的简单过采样相比,总的噪声功率没有改变,但噪声的分布发生了变化. 现在,如果对噪声成型后的∑-△调制器输出进行数字滤波,将有可能移走比简单过采样中更多的噪声。这种调制器(一阶)在每两倍的过采样率下可提供9dB的SNR改善。

模数转换器原理

模数(A/D)转换器工作原理A/D转换器(Analog-to-Digital Converter)又叫模/数转换器,即是将模拟信号(电压或是电流的形式)转换成数字信号。这种数字信号可让仪表,计算机外设接口或是微处理机来加以操作或胜作使用。 A/D 转换器 (ADC)的型式有很多种,方式的不同会影响测量后的精准度。 A/D 转换器的功能是把模拟量变换成数字量。由于实现这种转换的工作原理和采用工艺技术不同,因此生产出种类繁多的A/D 转换芯片。 A/D 转换器按分辨率分为4 位、6 位、8 位、10 位、14 位、16 位和BCD码的31/2 位、51/2 位等。按照转换速度可分为超高速(转换时间=330ns),次超高速(330~3.3μS),高速(转换时间3.3~333μS),低速(转换时间>330μS)等。 A/D 转换器按照转换原理可分为直接A/D 转换器和间接A/D 转换器。所谓直接A/D 转换器,是把模拟信号直接转换成数字信号,如逐次逼近型,并联比较型等。其中逐次逼近型A/D 转换器,易于用集成工艺实现,且能达到较高的分辨率和速度,故目前集成化A/D 芯片采用逐次逼近型者多;间接A/D 转换器是先把模拟量转换成中间量,然后再转换成数字量,如电压/时间转换型(积分型),电压/频率转换型,电压/脉宽转换型等。其中积分型A/D 转换器电路简单,抗干扰能力强,切能作到高分辨率,但转换速度较慢。有些转换器还将多路开关、基准电压源、时钟电路、译码器和转换电路集成在一个芯片内,已超出了单纯A/D 转换功能,使用十分方便。 ADC 经常用于通讯、数字相机、仪器和测量以及计算机系统中,可方便数字讯号处理和信息的储存。大多数情况下,ADC 的功能会与数字电路整合在同一芯片上,但部份设备仍需使用独立的ADC。行动电话是数字芯片中整合ADC 功能的例子,而具有更高要求的蜂巢式基地台则需依赖独立的ADC 以提供最佳性能。 ADC 具备一些特性,包括: 1. 模拟输入,可以是单信道或多信道模拟输入; 2. 参考输入电压,该电压可由外部提供,也可以在ADC 内部产生; 3. 频率输入,通常由外部提供,用于确定ADC 的转换速率; 4. 电源输入,通常有模拟和数字电源接脚; 5. 数字输出,ADC 可以提供平行或串行的数字输出。在输出位数越多(分辨率越好)以及转换时间越快的要求下,其制造成本与单价就越贵。 一个完整的A/D转换过程中,必须包括取样、保持、量化与编码等几部分电路。 AD转换器需注意的项目: 取样与保持 量化与编码

基于51单片机的模数转换(AD)实验设计

HEFEI UNIVERSITY 单片机课程综述报告 主题基于51单片机的模数转换(A/D)实验设计姓名郭丽丽 专业通信工程 学号 1105021006 班级 11级通信(1)班 指导老师汪济洲 2014 年 6 月 2 日

目录 1.实验目的与要求 (1) 1.1实验目的 (1) 1.2实验要求 (1) 2.实验原理 (1) 2.1电路原理图 (1) 2.2 Proteus7.4 软件简介 (2) 3、实验步骤 (6) 4、源程序代码 (6) 5. 实验结果分析 (10) 6.总结 (10)

1.实验目的与要求 1.1实验目的 1.掌握A/D转换与单片机的接口方法 2.了解A/D芯片ADC0809转换性能及编程方法 3.通过实验了解单片机如何进行数据采集 1.2实验要求 1.采用查询法或中断法编程进行A/D采集; 2.采集0~5V范围的电压信号(以电位器模拟被测信号),使用4位串行数码管显示0~5V数值,小数点保留三位,实现简易电压表功能。 2.实验原理 2.1电路原理图 熟悉8051的输入输出端口的使用方法, 本实验的电路连接如图1所示。 图1 连接电路

2.2 Proteus7.4 软件简介 Proteus是英国Labcenter公司开发的电路分析与实物仿真软件。它运行于Windows操作系统上,可以仿真、分析(SPICE)各种模拟器件和集成电路,该软件的特点是: ①实现了单片机仿真和SPICE电路仿真相结合。具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS232动态仿真、I2C调试器、SPI调试器、键盘和LCD系统仿真的功能;有各种虚拟仪器,如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 ②支持主流单片机系统的仿真。目前支持的单片机类型有:ARM7(LPC21xx)、8051/52系列、AVR系列、PIC10/12/16/18系列、HC11系列以及多种外围芯片。 ③提供软件调试功能。在硬件仿真系统中具有全速、单步、设置断点等调试功能,同时可以观察各个变量、寄存器等的当前状态,因此在该软件仿真系统中,也必须具有这些功能;同时支持第三方的软件编译和调试环境,如Keil C51 uVision2、MPLAB等软件。 ④具有强大的原理图绘制功能。总之,该软件是一款集单片机和SPICE分析于一身的仿真软件,功能极其强大。 其操作界面如下图所示: 图2 Proteus操作页面

实验十adc0832数模转换的显示

实验报告十 实验名称:ADC0832数模转换的显示 目的:ADC0832是8脚双列直插式双通道A/D转换器,能分别对两路模拟信号实现模—数转换,可以用在单端输入方式和差分方式下工作。ADC0832采用串行通信方式,通过DI 数据输入端进行通道选择、数据采集及数据传送。8位的分辨率(最高分辨可达256级),可以适应一般的模拟量转换要求。其内部电源输入与参考电压的复用,使得芯片的模拟电压输入在0~5V之间。具有双数据输出可作为数据校验,以减少数据误差,转换速度快且稳定性能强。独立的芯片使能输入,使多器件挂接和处理器控制变的更加方便。 ADC0832的工作原理: 正常情况下ADC0832 与单片机的接口应为4条数据线,分别是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端与DI端在通信时并未同时使用并与单片机的接口是双向的,所以在I/O口资源紧张时可以将DO和DI并联在一根数据线上使用。当ADC0832未工作时其CS输入端应为高电平,此时芯片禁用,CLK 和DO/DI 的电平可任意。当要进行A/D转换时,须先将CS使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束。此时芯片开始转换工作,同时由处理器向芯片时钟(CLK)输入端输入时钟脉冲,DO/DI端则使用DI端输入通道功能选择的数据信号。在第一个时钟脉冲的下沉之前DI端必须是高电平,表示启始信号。在第二、三个脉冲下沉之前DI端应输入两位数据用于选择通道功能。 通道地址通道 工作方式说明 SGL/DIF ODD/SIGN 0 1

0 0 + - 差分方式 0 1 - + 1 0 + 单端输入方式 1 1 + 表1:通道地址设置表 如表1所示,当此两位数据为“1”、“0”时,只对CH0 进行单通道转换。当2位数据为“1”、“1”时,只对CH1进行单通道转换。当两位数据为“0”、“0”时,将CH0作为正输入端IN+,CH1作为负输入端IN-进行输入。当两位数据为“0”、“1”时,将CH0作为负输入端IN-,CH1 作为正输入端IN+进行输入。到第三个脉冲的下降之后DI端的输入电平就失去输入作用,此后DO/DI端则开始利用数据输出DO进行转换数据的读取。从第4个脉冲下降沿开始由DO端输出转换数据最高位Data7,随后每一个脉冲的下降沿DO端输出下一位数据。直到第11个脉冲时发出最低位数据Data0,一个字节的数据输出完成。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据,即从第11个字节的下降沿输出Data0。随后输出8位数据,到第19 个脉冲时数据输出完成,也标志着一次A/D转换的结束。最后将CS置高电平禁用芯片,直接将转换后的数据进行处理就可以了。时序说明请参照图4。 作为单通道模拟信号输入时ADC0832的输入电压是0—5V且8位分辨率时的电压精度为19.53mV,即(5/256)V。如果作为由IN+与IN-输入的输入时,可是将电压值设定在某一个较大范围之内,从而提高转换的宽度。但值得注意的

实验十——数模转换器

武汉大学物理科学与技术学院 物理实验报告 物理科学与技术学院 物理学基地2班专业 2013年12月12日 实验名称:实验十——数/模转换器 姓名:吕品磊 年级:2011 学号:2011301020033 成绩: 一、 实验目的: 1、了解数/模转换器的基本原理; 2、掌握DAC0832芯片的使用方法。 二、 实验内容 1、实验电路原理如图10.1,DAC0832采用单缓冲方式,具有单双极性输入 端(图中的Ua、Ub),利用debug输出命令(Out 290 数据)输出数据给DAC0832,用万用表测量单极性输出端Ua及双极性输出端Ub的电压,验证数字与电压之间的线性关系。 2、编程产生以下波形(从Ub输出,用示波器观察) (1)锯齿波 (2)正弦波 图 10.1

三、 流程图 四、 原程序 DATA S EGMENT DATA E NDS CODE S EGMENT ASSUME C S: C ODE, D S: D ATA START: MOV A X, D ATA MOV D S, A X AGAIN: MOV C L, 0 ;初始化锯齿波 MOV B L,0 ;初始化锯齿波数量 INC B L A1: MOV A L, C L MOV D X, 0C810H ;DAC0832控制端口 OUT D X, A L ;输出控制端口

INC C L ;波形上升 CMP B L, 0FH ;确定锯齿波数量(此处的OFH) JZ E NND CMP C L, 200 ;确定锯齿波高度(此处的200,可以更改) JZ A GAIN ENND: MOV A H, 1 ;输入回显 INT 16H JZ A1 MOV A H, 4CH ;返回DOS INT 21H CODE E NDS END S TART 五、 实验分析: 1、此次实验程序较为简单,在通过debug进行调试的时候,发现随着CL 的增加波形会不断上升,通过到达一个特定值,重置CL,做到实现锯 齿波的原理。 2、同样的道理,在实验二中要求做出一个正弦波只要根据正弦函数建一 个下弦数字量表,按照特定的取值就可以画出相应的波形。其他的函 数波形也可以采用同样的方式进行处理。

微机原理部分习题和答案

目录 第1章微型计算机概述 (2) 第2章16位和32位微处理器 (2) 第3章Pentium的指令系统 (3) 第4章存储器、存储管理和高速缓存技术 (4) 第5章微型计算机和外设的数据传输 (5) 第6章串并行通信和接口技术 (5) 第7章中断控制器 (8) 第8章DMA控制器 (10) 第9章计数器、定时器和多功能接口芯片 (12) 第10章模数和数模转换 (14)

第1章微型计算机概述 1.CPU在内部结构上由哪几部分组成?CPU应具备哪些主要功能? 第2章16位和32位微处理器 1.8086从功能上分为哪几个部分? 2.8086的总线接口部件由哪几部分组成? 3.8086标志寄存器中的内容是什么? 4.8086加电后执行的第一条指令的内容及地址是什么? 5.8086系统中,设段寄存器CS=1200H,指令指针寄存器IP=FF00H,此时,指令的物理地 址是多少?指向这一物理地址的CS和IP值是唯一的吗? 6.8086的执行部件有什么功能?由哪几部分组成? 7.在总线周期的T1、T2、T3、T4状态,8086分别执行什么动作?什么情况下需要插入等 待状态TW?TW在哪儿插入?怎样插入? 8.8086是怎样解决地址线和数据线的复用问题的?ALE信号何时处于有效电平? 9.BHE#信号和A0信号是通过怎样的组合解决存储器和端口的读写操作的?这种组合决定 了8086系统中存储器偶地址体及奇地址体之间应该用什么信号区分?怎样区分?10.中断向量指什么?放在哪里?对应于8086的1CH的中断向量存放在哪里?如果1CH的 中断处理子程序从5110H:2030H开始,则中断向量应该怎样存放? 11.一个可屏蔽中断响应时,CPU要执行哪些读写周期?对一个软件中断又如何? 12.什么叫超标量流水线技术?Pentium有哪两条流水线?两条流水线有什么区别? 13.分支预测技术是基于怎样的规律而实施的?叙述分支预测技术的实现原理。 14.Pentium有哪三种工作方式?如何在方式间转换? 15.Pentium的保护方式主要保护什么? 16.Pentium的地址线是双向的吗? 17.实地址方式和虚拟8086方式都是类似于8086的方式,从使用场合和工作特点上看, 这两种方式有什么主要差别? 18.什么叫段基址?它有多少位?什么叫段选择子?段选择子包含哪些内容? 19.Pentium的段描述符寄存器中包含哪些内容? 20.Pentium的逻辑地址、线性地址、物理地址分别指什么?它们的寻址能力分别为多少? 21.Pentium采用哪几种描述符表?这些表的设置带来什么优点? 22.Pentium的主要信号分为哪几类? 23.Pentium的寄存器分为哪几类? 24.Pentium的段寄存器中存储的是什么? 25.Pentium有哪几种总线状态?分别有什么特点? 26.什么是突发式数据传输?结合主教材中图2.37说明突发式读写周期的时序关系。 27.Pentium的中断机制和16位CPU有什么差别? 28.8086与Pentium最多支持几种中断类型? 29.Pentium的异常指哪些情况? 30.Pentium的保护机制的思想是怎样的?

数模转换器(DAC)原理研究

数字-模拟转换器(DAC> 原理研究 电子0801 班 08214014 08214013 一题目简述随着科学技术地发展, 我们常常要用模拟系统来处理数字信号. 这就需要数字-模拟地转换. DAC 地作用是将计算机或控制器产生地二进制数字转换成与之成比例地模拟电压. 其意义相当于一种译码电路. 本次地数模原理研究主要介绍全电阻网络D/A 转换器和倒T 型电阻网络D/A 转换器, 利用等效方法和叠加原理推导输出电压, 比较两种转换器地特点. 并用EWB 软件来验证电路地工作原理.b5E2RGbCAP

二DAC 原理 1. D/A 数模转换器地设计思想 D/A 数模转换器在某种意义上说相当于一种译码电路,将给定地二进制码地量译成相应地模拟量地数值. 数字量是由二进制数位组合起来,而每位数字符号都有一定地权.例如,四位二进制数1101 每位地权对 应十进制数值从高位到底为排列依次为8,4,2,1<必须位置上是一才有效).所以二进制数1101代表十三.为了将数字量转换成模拟地量,可以将每一位数字量按权地大小装换成模拟量.然后将这些模拟量相加,所得到地总地模拟量就是数字量所必须转换成地模拟

.plEanqFDPw 2.权电阻网络D/A转换器 (1>数模转换地一种方法是使用电阻网络,网络中阻值表示数字码输入位地二进制权值?输入地电平决定电流地有无,开关接入相应电压V s时,输入电压为V s,二进制数位“ 1".开关接地时输入电压为0V,二进制数为“ 0".如下图给出了一个三位地DAC .DXDiTa9E3d 上面已经提及开关K n」,K T ……,K1,K。分别受输入代码D n 「D n“……,D1,D0地状态控制,由于虚地点地存在,其中某个开关K i接到“ 1"或“ 0"在电阻R支路产生地电流为RTCrpUDGiT I i V R Ri k i即I Z D. i Ri i V R R o D。I V R R1 支路电流总和 22R D o + V R 21R D1 + V R R2 D2 Ll i亠 V R 20R D2 R o D o + V R R1 D1+ V R R2 D2

模数转换器基本原理及应用

Σ-Δ模数转换器基本原理及应用 一、Σ-Δ ADC基本原理 Σ-Δ ADC以很低的采样分辨率(1位)和很高的采样速率将模拟信号数字化, 通过使用过采样、噪声整形和数字滤波等方法增加有效分辨率, 然后对ADC输出进行采样抽取处理以降低有效采样速率。Σ-ΔADC的电路结构是由非常简单的模拟电路(一个比较器、一个开关、一个或几个积分器及模拟求和电路)和十分复杂的数字信号处理电路构成。要了解Σ-ΔADC的工作原理, 必须熟悉过采样、噪声整形、数字滤波和采样抽 取等基本概念 1.过采样 ADC是一种数字输出与模拟输入成正比的电路, 图1给出了理想3位单极性ADC的转换特性, 横坐标是输入电压U IN 的相对值, 纵坐标是经过采样量化的数字输出量, 以二进制000~111表示。理想ADC第一位的变迁发生在相当于1/2LSB的模拟电压值上, 以后每隔1LSB都发生一次变迁, 直至距离满度的1 1/2 LSB。因为ADC的模拟量输入可以是任何值, 但数字输出是量化的, 所以实际的模拟输入与数字输出之间存在±1/2LSB的量化误差。在交流采样应用中, 这种量化误差会产生量化噪声。 图1 理想3位ADC转换特性 如果对理想ADC加一恒定直流输入电压, 那么多次采样得到的数字输出值总是相同的, 而且分辨率受量化误差的限制。如果在这个直流输入信号上叠加一个交流信号, 并用比这交流信号频率高得多的采样频率进行采样, 此时得到的数字输出值将是变化的, 用这些采样结果的平均值表示ADC的转换结果便能得到比用同样ADC高得多的采样分辨率, 这种方法称作过采样(oversampling)。如果模拟输入电压本身就是交流信号, 则不必另叠加一个交流信号。采用过采样方法(采样频率远高于输入信号频率)也同样可提高ADC的分辨率。 由于过采样的采样速率高于输入信号最高频率的许多倍, 这有利于简化抗混叠滤波器的设计, 提高信噪比并改善动态范围。可以用频域分析方法来讨论过采样问题。由于直流信号转换具有的量化误差达1/2LSB, 所以数据采样系统具有量化噪声。一个理想的常规N位ADC的采样量化噪声有效值为q/12,均匀分布在奈奎斯特频带直流至fs/2范围内, 如图2所示。其中q为LSB的权重, fs为采样速率, 模拟低通滤波器将滤除fs/2以上的噪声。如果用Kfs的采样速率对输入信号进行采样(K

单片机DA数模转换实验报告

一、实验目的和要求 1、掌握单片机与DAC0832的接口设计方法。 2、掌握Proteus软件与Keil软件的使用方法。 二、设计要求。 1、用Proteus软件画出电路原理图,在单片机的外部扩展片外三总线,并通过片外三总线与0832接口。 2、在单片机的外部扩展一个4个按键的键盘。 3、按下K0,产生连续方波信号。 4、按下K1,产生连续锯齿波信号。 5、按下K2,产生连续三角波信号。 6、按下K3,产生连续正弦波信号。 7、通过外接示波器观察波形。 三、电路原理图。 图1、电路仿真图

四、实验程序流程框图和程序清单。 ORG 0000H START: LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV SP, #60H LOOP: LCALL KEY JB 20H.0, JUCHIBO JB 20H.1, JUXINGBO JB 20H.2, SANJIAOBO JB 20H.3, ZHENGXIAN JB 20H.4, TIXINGBO LJMP LOOP JUCHIBO: MOV R2, #00H LOOP1: MOV DPTR, #0000H MOV A , R2 MOVX @DPTR, A LCALL KEY JB 20H.0, JUCHIBO JB 20H.1, JUXINGBO JB 20H.2, SANJIAOBO JB 20H.3, ZHENGXIAN JB 20H.4, TIXINGBO INC R2 LJMP LOOP1 JUXINGBO: MOV DPTR , #0000H LOOP2: MOV R3, #0FFH MOV A, R3 MOVX @DPTR, A LCALL DELAY1ms LCALL KEY JB 20H.0, JUCHIBO JB 20H.1, JUXINGBO JB 20H.2, SANJIAOBO JB 20H.3, ZHENGXIAN JB 20H.4, TIXINGBO MOV R3, #00H MOV A, R3 MOVX @DPTR, A LCALL DELAY1ms LCALL KEY JB 20H.0, JUCHIBO JB 20H.1, JUXINGBO JB 20H.2, SANJIAOBO JB 20H.3, ZHENGXIAN JB 20H.4, TIXINGBO LJMP LOOP2 SANJIAOBO:MOV R2, #00H MOV DPTR, #0000H LOOP3: MOV A, R2 NOP NOP MOVX @DPTR, A INC R2 LCALL KEY JB 20H.0, JUCHIBO JB 20H.1, JUXINGBO JB 20H.2, SANJIAOBO

数模转换电路

数模转换电路 一、概述 数模转换就是将离散的数字量转换为连接变化的模拟量,实现该功能的电路或器件称为数模转换电路,通常称为D/A转换器DAC。 二、D/A转换器的基本原理 基本原理:将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量,然后将代表各位的模拟量相加,所得的总模拟量就与数字量成正比,这样便实现了从数字量到模拟量的转换。这就是构成D/A转换器的基本思路。D/A转换器由数码寄存器、模拟电子开关电路、解码网络、求和电路及基准电压几部分组成。数字量以串行或并行方式输入、存储于数码寄存器中,数字寄存器输出的各位数码,分别控制对应位的模拟电子开关,使数码为1的位在位权网络上产生与其权值成正比的电流值,再由求和电路将各种权值相加,即得到数字量对应的模拟量。 1、数模转换器的转换方式 (1)并行数模转换 通过一个模拟量参考电压和一个电阻梯形网络产生以参考量为基准的分数值的权电流或权电压;而用由数码输入量控制的一组开关决定哪一些电流或电压相加起来形成输出量。所谓“权”,就是二进制数的每一位所代表的值。例如三位二进制数“111“,右边第1位的“权”是 20/23=1/8;第2位是21/23=1/4;第3位是22/23=1/2。位数多的依次类推。图2为这种三位数模转换器的基本电路,参考电压VREF在R1、R2、R3中产生二进制权电流,电流通过开关。当该位的值是“0”时,与地接通;当该位的值是“1”时,与输出相加母线接通。几路电流之和经过反馈电阻Rf产生输出电压。电压极性与参考量相反。输入端的数字量每变化1,仅引起输出相对量变化1/23=1/8,此值称为数模转换器的分辨率。位数越多分辨率就越高,转换的精度也越高。工业自动控制系统采用的数模转换器大多是10位、12位,转换精度达0.5~0.1%。 (2)串行数模转换 将数字量转换成脉冲序列的数目,一个脉冲相当于数字量的一个单位,然后将每个脉冲变为单位模拟量,并将所有的单位模拟量相加,就得到与数字量成正比的模拟量输出,从而实现数字量与模拟量的转换。 三、D/A转换器的分类 1、电压输出型 电流输出型DA转换器很少直接利用电流输出,大多外接电流—电压转换电路得到电压输出,后者有两种方法:一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流—电压转换,二是外接运算放大器。用负载电阻进行电流—电压转换的方法,虽可在电流输出引脚上出现电压,但必须在规定的输出电压范围内使用,而且由于输出阻抗高,所以一般外接运算放大器使用。此外,大部分CMOS D/A转换器当输出电压不为零时不能正确动作,所以必须外接运算放大器。当外接运算放大器进行电流电压转换时,则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同,这时由于在DA转换器的电流建立时间上加入了运算放大器的延迟,使响应变慢。此外,这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振,有时必须作相位补偿。 2、乘算型 D/A转换器中有使用恒定基准电压的,也有在基准电压输入上加交流信号的,后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出,因而称为乘算型DA转换器。乘算型DA转换器一般不仅可以进行乘法运算,而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用。 四、D/A转换器的主要性能指标 1、分辨率 指最小输出电压(对应的输入数字量只有最低有效位为“1”)与最大输出电压(对应的输入数字量所有有效位全为“1”)之比。如N位D/A转换器,其分辨率为1/(2N-1)。 2、转换精度 D/A转换器的转换精度与D/A转换器的集成芯片的结构和接口电路配置有关。如果不考虑其他D/A 转换误差时,D/A的转换精度就是分辨率的大小,因此要获得高精度的D/A转换结果,首先要保证选择有足够分辨率的D/A转换器。同时D/A转换精度还与外接电路的配置有关,当外部电路器件或电源误差较大时,会造成较大的D/A转换误差,当这些误差超过一定程度时,D/A转换就产生错误。在D/A 转换过程中,影响转换精度的主要因素有失调误差、增益误差、非线性误差和微分非线性误差。 3、编辑本段温度系数 在满刻度输出的条件下,温度每升高1℃,输出变化的百分数定义为温度系数。 4、失调误差(或称零点误差)

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