数电实验报告11 DA、AD转换原理及应用

实验十一 D/A、A/D转换原理及应用 2.11.1实验目的

（1）掌握D/A、A/D变换的工作原理。

（2）掌握D/A、A/D转换器DAC0832和A/D转换器ADC0809的使用方法。

2.11.2实验仪器与器件

实验箱一个；双踪示波器一台；稳压电源一台；函数发生器一台。 D/A转换器DAC0832；A/D转换器ADC0809。

2.11.3实验原理

1.D/A转换器

D/A转换器可将输入的数字信号转变为与此数值成正比的模拟电压或电流。

（1）二进制加权电阻网络D/A转换器。图示为4位加权电阻网络D/A转换器的原理图。它由加权电阻网络、4个电子开关和1个求和放大器组成。

（2）倒T型电阻网络转换器。加权电阻网络的缺点是阻值种类多，当转换位数较多时，阻值的变化范围很宽，难以准确选择。采用倒T型网络可适当解决这个问题。

（3）D/A转换器DAC0832。DAC0832是用CMOS工艺制成的单片式8位数模转换器。 2.A/D转换器

A/D模数转换器可将模拟信号转换成数字信号。ADC0809是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，内部结构如图所示，它由8路模拟开关、地址锁存与译码器、比较器、8位开关树型A/D转换器、逐次逼近寄存器、逻辑控制和定时电路组成。

2.11.4 实验任务

（1）用DAC0832实现D/A转换。按图2-11-8连接电路，改变DAC0832输入数据，将测得的输出电压填入表2-11-1中。

表2-11-1：

数 据 输 入 K8 0 0 0 0 0 0 0 0 1 K7 0 0 0 0 0 0 0 1 0 K6 0 0 0 0 0 0 1 0 0 K5 0 0 0 0 0 1 0 0 0 K4 0 0 0 0 1 0 0 0 0 K3 0 0 0 1 0 0 0 0 0 K2 0 0 1 0 0 0 0 0 0 K1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 仿真输出 实验输出 VOUT 7mV 21.5mV 42.3mV 83.5mV 165.6mV 330.1mV 659mV 1.371V 2.634V VOUT 9mV 21mV 41mV 81mV 160.3mV 319mV 636mV 1.272mV 2.545mV （2）用ADC0809实现A/D转换。按图2-11-9连接电路。请按表2-11-2的要求进行实验，并将结果按参考电压为5V和5.12V分别填入表2-11-2中。如果ADDA、ADDB、ADDC连接成010.，那么模拟输入电压应从哪个引脚输入？

表2-11-2 A/D转换结果1

模拟输入 输 出 数 字 D7 1 0 0 0 0 0 0 D6 0 1 0 0 0 0 0 D5 0 0 1 0 0 0 0 D4 0 0 0 1 0 0 0 D3 0 0 0 0 1 0 0 D2 0 0 0 0 0 1 0 D1 1 1 0 0 0 0 1 D0 1 0 1 0 0 0 0 IN0（V） 2.56 1.28 0.64 0.32 0.16 0.08 0.04 A/D转换结果2

模拟输入 输 出 数 字 D7 1 0 0 0 0 0 0 D6 0 1 0 0 0 0 0 D5 0 0 1 0 0 0 0 D4 0 0 0 1 0 0 0 D3 0 0 0 0 1 0 0 D2 0 0 0 0 0 1 0 D1 0 0 0 0 0 0 1 D0 0 0 0 0 0 0 0 IN0（V） 2.56 1.28 0.64 0.32 0.16 0.08 0.04 如果ADDA、ADDB、ADDC连接成010.，那么模拟输入电压应从IN2输入 （3）将图2-11-8与图2-11-9电路首尾连接，实现A/D→D/A的转换仿真。当参考电压为7V时，输入模拟电压小于等于3V时用示波器观察U0的输出波形，并画出一个周期的波形并与输入波形对比。