实验三 AD和DA转换电路实验

实验三 AD和DA转换电路实验

一、实验目的

1、熟悉Multisim10.0在电子线路设计中的仿真过程和基本操作。 2、掌握Multisim10.0中的虚拟仪器的使用方法。 3、掌握AD和DA转换电路的基本原理和方法。 二、实验设备

计算机、Multisim10.0软件 三、实验原理

1、 AD转换电路的原理

传感器输出的信号多为模拟信号，在以微型计算机为核心组成的数据采集及控制系统中，必须将传感器输出的模拟信号转换成数字信号，因此模数转换器的使用非常普遍。图一采用了一款Multisim10.0仿真软件中提供的一路模拟输入、8路并行输出的ADC转换芯片，其中有三个控制引脚、一个模拟电压信号输入引脚、八个并行输出引脚，参考电压引脚，基本涵盖了普通ADC芯片的功能。Vin为模拟电压输入引脚，满量程电压Vfs由Vref+和Vref-两个引脚上的电压决定，Vfs=Vref+-Vref-。芯片的逻辑控制时序为：控制引脚SOC为启动信号输入端，为启动模数转换功能，该引脚应被拉高至高电平，然后输出引脚EOC被拉低，表明转换正在进行。转换过程将花费约1µS，当转换完成后，EOC引脚被拉高。转换后再将输出使能引脚OE拉高，数据就会被送至D0~D7引脚，由十六进制数码管显示转换后的数据。

图一中，Vfs=5V，调节电位器的抽头位置，使输入模拟电压Vin值的变化范围从0V-5V，经AD转换后对应的数字量的变化范围从0x00-0xFF，且数字量的值=Vin*256/Vfs。通过实验，观察并记录数码管显示的值和计算值。

U1U2DCD_HEXDCD_HEX

50%

VDD

J1先低，再高，最后低J2先低，再高，最后低

图一 8路并行输出AD转换电路原理图

2、 DA转换电路的原理

经微型计算机处理后的信号常需反馈给模拟执行机构，因此常常还需要数模转换器将数字量转换成相应的模拟信号。下图二中，采用了一款Multisim10.0仿真软件中提供的一路模拟电压输出、8路并行输入的DAC通用转换芯片，满量程电压Vfs由Vref+和Vref-两个引脚上的电压决定，Vfs=Vref+-Vref-，在图中，Vfs=15V。数字量由拨码开关调节每一位的高低电平输入，输出的模拟电压值采用虚拟数字万用表观测。八位数字量的变化范围从0x00-0xFF，对应着模拟电压输出为0xXX/256*Vfs。

图二 8路并行输入DA转换电路原理图

四、实验步骤 1、利用Multisim10.0仿真软件绘制上图中的仿真电路图，并添加相应虚拟仪器。 2、在图一中，调节R3电位器的值，并通过J1和J2控制芯片的工作时序，观察转换后的数字量的值，并记录下来。 3、在图二中，调节8路拨码开关的位置和V1的值，通过虚拟数字万用表观察经DAC转换后的值。 五、实验结果

试分析在AD和DA转换中，误差造成的原因。