模擬信號變換

國家電工電子實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心數(shù)字電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題目：模擬信號變換學(xué)院：電子信息工程學(xué)院專業(yè)：學(xué)生姓名：學(xué)號：任課教師：2013年1設(shè)計(jì)任務(wù)要求設(shè)計(jì)一個(gè)電路，輸入信號50mV到5V峰峰值，1KHZ～10KHZ的正弦波信號，輸出信號為3到4V的同頻率，不失真的正弦波信號。精度為12位，負(fù)載500Ω。設(shè)計(jì)方案及論證任務(wù)分析ADC0809有8個(gè)模擬輸入端IN7～I(xiàn)N0，輸入模擬量電壓范圍為0V～+5V，旋轉(zhuǎn)電位器SW1產(chǎn)生不同的模擬電壓，作為模擬輸入量。實(shí)驗(yàn)電路中只開通了IN0一路模擬量輸入，其它輸入端未使用。ADC0809的D7～D0引腳與輸入二進(jìn)制數(shù)的開關(guān)相連接。ADC0809的START端為A/D轉(zhuǎn)換啟動信號，ALE端為通道地址的鎖存信號。線路中將START端與ALE端連接，以便鎖存通道地址，同時(shí)啟動A/D采樣并進(jìn)行轉(zhuǎn)換。ADC0809的CLOCK端的時(shí)鐘頻率范圍為10～1280KHz，本實(shí)驗(yàn)中采用1MHz。0809主要特性1〕8路輸入通道，8位A/D轉(zhuǎn)換器，即分辨率為8位。2〕具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?。3〕轉(zhuǎn)換時(shí)間為100μs(時(shí)鐘為640KHz時(shí))，130μs〔時(shí)鐘為500KHz時(shí)〕。4〕單個(gè)+5V電源供電。5〕模擬輸入電壓范圍0～+5V，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn)。6〕工作溫度范圍為-40～+85攝氏度。7〕低功耗，約15mW。DAC0830／0831／0832是8位分辨率的D／A轉(zhuǎn)換集成芯片，與微處理器完全兼容。這個(gè)系列的芯片以其價(jià)格低廉、接口簡單、轉(zhuǎn)換控制容易等優(yōu)點(diǎn)，在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用這類D／A轉(zhuǎn)換器由8位輸入鎖存器、8位DAC存放器、八位D／A轉(zhuǎn)換電路及轉(zhuǎn)換控制電路構(gòu)成。本次實(shí)驗(yàn)主要是單緩沖。所謂單緩沖方式就是使DAC0832的兩個(gè)輸入存放器中有一個(gè)〔多位DAC存放器〕處于直通方式，而另一個(gè)處于受控鎖存方式。為使DAC存放器處于直通方式，應(yīng)使WR2=0和XFER=0。為此可把這兩個(gè)信號固定接地，或如電路中把WR2與WR1相連，把XFER與CS相連。為使輸入存放器處于受控鎖存方式，應(yīng)把WR1接80S51的WR，ILE接高電平。此外還應(yīng)把CS接高位地址線或地址譯碼輸出，以便于對輸入存放器進(jìn)行選擇。單緩沖方式連接如下圖：圖10832芯片單緩沖方式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖具體電路設(shè)計(jì)電路連接如下列圖圖3具體電路設(shè)計(jì)制作及調(diào)試過程制作與調(diào)試流程DAC0832的應(yīng)用特性與引腳功能DAC0830系列芯片是一種具有兩個(gè)輸入數(shù)據(jù)存放器的8位DAC，是一個(gè)8位D/A轉(zhuǎn)換器芯片，單電源供電，從+5V～+15V均可正常工作。其主體局部為由T型狀態(tài)。而模擬開關(guān)控制標(biāo)準(zhǔn)電源在T型電阻網(wǎng)絡(luò)所產(chǎn)生的電流。輸入的數(shù)字量通過兩級緩沖器送到D/A轉(zhuǎn)換電路。通過對這兩級緩沖器進(jìn)行控制，可以實(shí)現(xiàn)直通、單緩沖、雙緩沖三種工作方式。1〕DAC0832內(nèi)部結(jié)構(gòu)和引腳DAC0832的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下圖：圖30832內(nèi)部結(jié)構(gòu)DAC0832引腳如下列圖所示，它采用20線雙列直插式封裝，引腳功能如下：(1)D7～D0——轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸入。(2)CS——片選信號〔輸入〕，低電平有效。(3)ILE——數(shù)據(jù)鎖存允許信號〔輸入〕，高電平有效。(4)WR1——第一信號〔輸入〕，低電平有效。該信號與ILE信號共同控制輸入存放器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式：當(dāng)ILE=1和XFER=0時(shí)，為輸入存放器直通方式；當(dāng)ILE=1和WR1=1時(shí)，為輸入存放器鎖存方式。(5)WR2——第2寫信號(輸入),低電平有效.該信號與信號合在一起控制DAC存放器是數(shù)據(jù)直通方式還是數(shù)據(jù)鎖存方式:當(dāng)WR2=0和XFER=0時(shí),為DAC存放器直通方式;當(dāng)WR2=1和XFER=0時(shí),為DAC存放器鎖存方式。(6)XFER——數(shù)據(jù)傳送控制信號(輸入),低電平有效。(7)Iout2——電流輸出“1”。當(dāng)數(shù)據(jù)為全“1”時(shí)，輸出電流最大；為全“(8)Iout2——電流輸出“2”(9)RFB——反應(yīng)電阻端即運(yùn)算放大器的反應(yīng)電阻端，電阻〔15KΩ〕已固化在芯片中。因?yàn)镈AC0832是電流輸出型D/A轉(zhuǎn)換器，為得到電壓的轉(zhuǎn)換輸出，使用時(shí)需在兩個(gè)電流輸出端接運(yùn)算放大器，RFB即為運(yùn)算放大器的反應(yīng)電阻。(10)Vref——基準(zhǔn)電壓，是外加高精度電壓源，與芯片內(nèi)的電阻網(wǎng)絡(luò)相連接，該電壓可正可負(fù)，范圍為-10V～+10V。(11)DGND——數(shù)字地(12)AGND——模擬地2〕DAC0832工作方式DAC0832利用WR1、WR2、ILE、XFER控制信號可以構(gòu)成三種不同的工作方式。(1)直通方式——WR1=WR2=0時(shí)，數(shù)據(jù)可以從輸入端經(jīng)兩個(gè)存放器直接進(jìn)入D/A轉(zhuǎn)換器。(2)單緩沖方式——兩個(gè)存放器之一始終處于直通，即WR1=0或WR2=0，另一個(gè)存放器處于受控狀態(tài)。(3)雙緩沖方式——兩個(gè)存放器均處于受控狀態(tài)。這種 工作方式適合于多模擬信號同時(shí)輸出的應(yīng)用場合。遇到的問題與解決方法一開始設(shè)計(jì)出來的實(shí)物沒有任何顯示，后來將各個(gè)空置的管腳接地以后才正常工作。系統(tǒng)測試測試方法〔含接線圖〕測試數(shù)據(jù)〔表格〕數(shù)據(jù)分析和結(jié)論系統(tǒng)使用說明系統(tǒng)外觀及接口說明系統(tǒng)操作使用說明總結(jié)收獲與體會經(jīng)過數(shù)小時(shí)的實(shí)驗(yàn)過程，雖然其間會遇到一些問題，但我們還是堅(jiān)持了，最終也完成了實(shí)驗(yàn)。通過這次，我們意識到了實(shí)踐與理論相結(jié)合的重要性、團(tuán)隊(duì)合作的必要性。通過這次的課程設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)了自己知識面的缺乏，找到了以后學(xué)習(xí)的方向。對本課程的建議本學(xué)期最新改革的課程設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比以往的實(shí)驗(yàn)增加了太多難度，技術(shù)層面還好解決，但是硬件方面很難解決，建議學(xué)校實(shí)驗(yàn)室能統(tǒng)一統(tǒng)計(jì)購置所需的芯片及元件。給我們節(jié)