实验七数模转换电路测量

实验七 数模转换电路测量 一 实验摘要 1 设计一个四位二进制数的数字模拟信号 D A 转换器 2 实验室提供 100 和 200 电阻用于搭接梯形电路 二进制数用 0V 5V 电压提供 3 用集成运放 A741 作放大输出 其供电电压为 12V 和 12V 4 记录输入的二进制数从 0000 1111 对应的输出电压值 描点绘制数 模转换的输入输出曲线 用 excel 画 二 实验环境 实验箱一只 提供电源 电位计和集成运放 A741 数字万用表一只 导 线若干 200 电阻五只 100 电阻三只 面包板一块 三 实验原理和实验电路 1 实验原理 此次试验采用倒 T 型电阻网络 D A 转换器 D A 转换器的作用是把二进制 数字量转换成相应的模拟量 电阻网络中只有 R 和 2R 两种阻值的电阻 由于集 成运放 A741 的特性了解到总电流不变 流过每个支路的电流始终不变 并依 次为 I 2 I 4 I 8 和 I 16 i 总 I d3 2 I d2 4 I d1 8 I d0 16 2 实验电路 下图所示电路为数模转换电路 图中 R1 450 是反馈电阻 且 R1 R3 R4 100 R5 R6 R7 R8 R9 220 四 实验步骤和数据记录 1 实验步骤 1 在面包板上用 8 个电阻和若干导线搭接如上图所示电路后 用导线与实 验箱中电源电位计和集成运放 A741 相连接 在连接前用万用表将电源电压调 至 1V 2 通过改变面包板上导线的连接方式 上图中为单刀双掷开关 改变输入 电压的接入方式 测量输出端的电压 U 高电平 1V 用二进制数 1 表示 低 电平 0V 用二进制数 0 表示 测量并记录输入的二进制数从 0000 1111 对 应的输出电压 U 的值 2 数据记录 输入电压改变时输出电压的改变情况 二进制数 0000000100100011 U 3 4mV 0 210V 0 543V 0 807V 0100010101100111 1 076V 1 367V 1 642V 1 923V 1000100110101011 2 07V 2 37V 2 59V 2 88V 1100110111101111 3 13V 3 41V 3 68V 3 98V 五 实验结果计算和分析 Excel 绘制的数模转换输入输出曲线如下图所示 由于无法输入二进制数 故输入的二进制数用等值的十进制数 0 15 表示了 且倒 T 型电阻网络 D A 转 换器输出电压本为负数 为求观察方便 我在绘制图表时将其改成了正数 0246810121416 0 0 5 1 1 5 2 2 5 3 3 5 4 4 5 观察上图可知随着二进制数值的变大 输出电压值是不断增加的 与数模 转换电路原理相符 体现了数模转换一定的规律性 与预料结果相符 六 实验总结 本次实验是在面包板上搭接部分电路之后与实验箱中的元件相连接成完整 的实验电路 本次实验电路中元件较多且面包板大小有限 这就要求我们安排 设计电路的布局 即要美观又要结构稳定且便于操作 才能快速高效精确的测