A/D与D/A转换器仿真实验

A/D与D/A转换器仿真实验

一、实验目的

通过实验了解数模转换器和模数转换器的性能及使用方法。

二、实验内容

1、输出电流型R/2R电阻网络D/A数模转换器

实验电路如图1所示。

图1 输出电流型R/2R电阻网络D/A(数模)转换器电路

表1 R/2R网络表格

输入数字量				输出模拟量实测值VO/V	输出模拟量理论值VO/V
D3	D2	D1	D0
0	0	0	0	0.002	0
0	0	0	1	-0.310	-0.313
0	0	1	0	-0.622	-0.625
0	0	1	1	-0.934	-0.938
0	1	0	0	-1.247	-1.25
0	1	0	1	-1.559	-1.563
0	1	1	0	-1.872	-1.875
0	1	1	1	-2.184	-2.188
1	0	0	0	-2.497	-2.5
1	0	0	1	-2.809	-2.813
1	0	1	0	-3.121	-3.125
1	0	1	1	-3.433	-3.438
1	1	0	0	-3.746	-3.75
1	1	0	1	-4.058	-4.063
1	1	1	0	-4.371	-4.375
1	1	1	1	-4.683	-4.688

图1 输出电流型R/2R电阻网络D／A（数模）转换器仿真电路

2、集成DA转换器

图2数模转换器电路，从输入数字量的最低位（D0）起，逐位置1（接高电平），对应测出模拟输出电压U0的值，把结果记入表2中，并与理论值进行比较。

图2 集成DAC转换器仿真电路

表2 集成DAC转换电路表格

输   入   数   字   量								输出模拟量UO/V
D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0	实测值	理论值
0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	0	0	0	1	0.039	0.039
0	0	0	0	0	0	1	1	0.078	0.078
0	0	0	0	0	1	1	1	0.156	0.156
0	0	0	0	1	1	1	1	0.313	0.313
0	0	0	1	1	1	1	1	0.625	0.625
0	0	1	1	1	1	1	1	1.25	1.25
0	1	1	1	1	1	1	1	2.5	2.5
1	1	1	1	1	1	1	1	5	5

3、并行AD转换器

图3-1  并行模数转换器 （学习通电路）

图3-2  并行模数转换器 （清华教材）可以参考

 

选一个在MULTISSIM连接仿真电路,填表3

图3-3仿真电路

表3   并行AD转换器表格

输入模拟量UI/V	VR=8V	输出数字量
	可取UI V	D2	D1	D0
UI＜1VR/8	0.5 V	0	0	0
1VR/8＜UI＜2VR/8	1.5 V	0	0	1
2VR/8＜UI＜3VR/8	2.5V	0	1	0
3VR/8＜UI＜4VR/8	3.5V	0	1	1
4VR/8＜UI＜5VR/8	4.5V	1	0	0
5VR/8＜UI＜6VR/8	5.5V	1	0	1
6VR/8＜UI＜7VR/8	6.5V	1	1	0
7VR/8＜UI＜VR	7.5	1	1	1

4、集成模数转换器实验

集成模数转换器仿真实验电路如图4所示。

当输出全为高电平时（8个发光二极管全亮），测量并记录输入的模拟电压值。

调节模拟输入电压分别为表中数据，记录ADC0809的输出数字量。

图4 集成模数转换器仿真电路

表4  集成ADC转换电路表格

输入模拟量UI/V	输出数字量								输出数码管数字
	D7	D6	D5	D4	D3	D2	D1	D0
0V	0	0	0	0	0	0	0	0
0.25V	0	0	0	0	1	1	0	0
0.50V	0	0	0	1	1	0	0	1
0.75V	0	0	1	0	0	1	1	0
1.0V	0	0	1	1	0	0	1	1
1.25V	0	0	1	1	1	1	1	1
1.5V	0	1	0	0	1	1	0	0
1.75V	0	1	0	1	1	0	0	1
2.0	0	1	1	0	0	1	1	0
2.25V	0	1	1	1	0	0	1	1
2.5V	0	1	1	1	1	1	1	1
2.75V	1	0	0	0	1	1	0	0
3.0V	1	0	0	1	1	0	0	1
3.25V	1	0	1	0	0	1	1	0
3.5V	1	0	1	1	0	0	1	1
3.75V	1	0	1	1	1	1	1	1
4.0V	1	1	0	0	1	1	0	0
4.25V	1	1	0	1	1	0	0	1
4.5V	1	1	1	0	0	1	1	0
4.75V	1	1	1	1	0	0	1	1
5.0	1	1	1	1	1	1	1	1