实验DAAD转换器
实验D/A、A/D转换器
一、实验目的
1、了解模数转换器的基本工作原理和基本结构
2、掌握大规模集成模数转换器的功能及其典型应用
二.实验原理
数字电子技术的许多应用场合都需要将模拟量转换为数字量，模数转换器(A/D转换器，简称ADC )； 或将数字量转换为模拟量称为数模转换器(D/A转换器，简称DAC )。 进行这种转换的线路有很多，特别是单片大规模集成A/D、D/A转换器问世，对于实现上述转换非常有用。 使用者可以利用手册中提供的器件性能指标和典型应用电路正确使用这些器件。 在本实验中，用大规模集成电路DAC0832实现D/A转换，用ADC0809实现A/D转换。
1、D/A转换器DAC0832
DAC0832是用CMOS工艺制作的单片电流输出型8位/模拟转换器。 图11.1是DAC0832的逻辑框图和管脚排列。
图11.1 DAC0832单片D/A转换器的逻辑框图和引脚排列
设备的核心部分采用倒t电阻网络的8位D/A转换器，如图11.2所示。 由倒t型R-2R电阻网络、模拟开关、运算放大器、基准电压VREF部分组成。
图11.2倒t型电阻网络D/A转换电路
运算放大器的输出电压为
由上式可知，输出电压VO与输入的数字量成比例，实现了数字量到模拟量的转换。 具有8个输入端子的8位D/A转换器。 每个输入端子是8位二进制1位，具有模拟输出端子。 输入可以是28=256个不同的二进制配置，输出是256个电压之一。 也就是说，输出电压不是整个电压范围内的任意值，而是只有256个可能的值。
以下说明DAC0832的针脚功能。
D0-D7 :数字信号输入端子
ILE :输入寄存器许可，高电平有效
:芯片选择信号、低电平有效
:写入信号1、低电平有效
:发送控制信号，低电平有效
:写入信号2、低电平有效
IOUT1、IOUT2:DAC电流输出端子
RfB )反馈电阻、集成在芯片内的外接运算放大器的反馈电阻
vef :基准电压(-10~ 10 ) v
VCC :电源电压(5) 15 ) v
AGND :模拟地
NGND :可以数字化连接使用
DAC0832输出的是电流，转换为电压必须经由外置运算放大器。 实验线如图11.3所示。
图11.3 D/A转换器实验线
2、模数转换器ADC0809
ADC0809是一种用CMOS过程创建的单片8位8通道序贯渐近模式模数转换器，其逻辑框图和针脚阵列如图11.4所示。
图11.4 ADC0809转换器逻辑框图和引脚排列
设备的核心部分是8位A/D转换器，由比较器、逐次渐近寄存器、D/A转换器和控制与时序五部分组成。
以下说明ADC0809的针脚功能。
INo-IN7:8路模拟信号输入端子
A2、A1、A0 :地址输入端子
ALE )地址锁存器允许输入信号，对该脚施加正脉冲，使上升沿有效。 此时，锁存地址码，使对应模拟信号通道门控，进行A/D转换。
START )开始信号输入端对该脚施加正脉冲，当上升沿到达时，复位内部逐次寄存器，在下降沿到达后，开始A/D转换过程。
EOC :转换结束输出信号(转换结束标志)、高电平有效。
OE :输入许可信号，高电平有效。
clock(CP )时钟信号输入端，外置时钟频率一般为640KHz。
Vcc: 5V单电源供给
VREF ()、vref (-) :基准电压的正、负。 通常，VREF ()连接到5V电源，VREF ) -接地。
D7-Do :数字信号输出端子
1 )模拟输入通道选择
8路模拟开关从A2、A1、A0的3地址输入端子选通任一8路模拟信号进行A/D转换，地址译码与模拟输入通道的栅极关系如表11.1所示。
表11.1
选择模拟通道IN0IN1IN2IN3IN4IN5IN6IN7地
地址A200001111A100110011A001010101
2 )模数转换过程
向开始侧(START )施加开始脉冲(正脉冲)后，开始D/A转换。 直接连接开始侧(START )和转换结束侧(EOC )后，转换会连续。 使用该转换方式时，需要向外部施加启动脉冲。
三.实验设备及