模拟信号的数字化

1、静态静态DA 实验目的实验目的p掌握数字信号至模拟信号转化的概念和基掌握数字信号至模拟信号转化的概念和基本原理。本原理。p掌握掌握DAC0832DAC0832的内部结构和工作原理。的内部结构和工作原理。实验目的实验目的实验内容实验内容函数信号发生器函数信号发生器FLUKEFLUKE多用表多用表DAC0832DAC0832实验箱实验箱实验仪器实验仪器实验内容实验内容模拟信号数字化原理（模拟信号数字化原理（1）输入为数字量，输出为模拟量，其实质相当于一个译码器（解码器）。输入为数字量，输出为模拟量，其实质相当于一个译码器（解码器）。DDA A转换器由三部分组成：输入寄存器（用来存放欲转换的数字量，

2、数字量可以是并转换器由三部分组成：输入寄存器（用来存放欲转换的数字量，数字量可以是并行输入，也可以是串行输入，但必须是并行输出）、译码网络和求和电路（运算放大行输入，也可以是串行输入，但必须是并行输出）、译码网络和求和电路（运算放大器）。器）。不同的译码网络，对应不同类型的不同的译码网络，对应不同类型的D DA A转换器。早期的转换器。早期的“权电阻权电阻DDA A转换器转换器”，电阻，电阻网络中的电阻按位权比例减小，位权愈高电阻愈小。其优点是转换思想比较直观。但这网络中的电阻按位权比例减小，位权愈高电阻愈小。其优点是转换思想比较直观。但这种转换器当位数愈多时，需要的权电阻品种较多，且各个电阻

3、的阻值差异较大，以种转换器当位数愈多时，需要的权电阻品种较多，且各个电阻的阻值差异较大，以1010位为例，若最小的电阻位为例，若最小的电阻R R =10 =10 KK，则最大的电阻，则最大的电阻R R = 5.12 = 5.12 MM。模拟信号数字化原理（模拟信号数字化原理（2） 综上所述，综上所述，A/D转换的过程是通过采样、保持、量化、编码这四个步骤完成的。这些步转换的过程是通过采样、保持、量化、编码这四个步骤完成的。这些步骤往往是合并进行的，其中骤往往是合并进行的，其中“采样采样”和和“保持保持”常是利用同一电路连续进行，常是利用同一电路连续进行，“量化量化”和和“编码编码”也是在转换过

4、程中同时实现的。所占用的时间均应包含在保持时间之内，否也是在转换过程中同时实现的。所占用的时间均应包含在保持时间之内，否则就不能正常转换。则就不能正常转换。 由于模拟电压在数值上是连续的，不一定能被由于模拟电压在数值上是连续的，不一定能被“量化单位量化单位”（）整除，不可避免地（）整除，不可避免地会引入误差会引入误差，称为，称为“量化误差量化误差”。不同的量化方法，将会产生不同的量化误差。不同的量化方法，将会产生不同的量化误差。 各种各种A/D 转换器，采样和保持电路的原理大体相同转换器，采样和保持电路的原理大体相同 。ADC0809ADC0809内部结构框图内部结构框图ADC0809ADC0

5、809是美国国家半导体公司生产的是美国国家半导体公司生产的CMOSCMOS工艺工艺8 8通道，通道，8 8位位逐次逼近式逐次逼近式A/DA/D转换器。其内部有一个转换器。其内部有一个8 8通道多路开关，它可以根通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通据地址码锁存译码后的信号，只选通8 8路模拟输入信号中的一个进路模拟输入信号中的一个进行行A/DA/D转换。是目前国内应用最广泛的转换。是目前国内应用最广泛的8 8位通用位通用A/DA/D芯片芯片 ADC0809ADC0809的引脚图的引脚图ADC0809ADC0809引脚功能引脚功能IN0IN7：8路模拟量输入通道。ADDA、ADD

6、B、ADDC: 8路模拟量输入通道地址选择线。 ALE：地址锁存信号，在ALE的上升沿，将通道地址锁存到内部地址锁存器。START：启动信号，START的上升沿使ADC0808的所有内部寄存器清零，其下降沿启动A/D转换。EOC：转换完成信号，启动A/D后为低电平，转换结束后变为高电平。OE：允许输出信号。当OE为高电平时，允许输出锁存器输出数据CLK：时钟输入信号，ADC0809的时钟频率为101200kHz，典型值为640kHz。实验用实验用A/DA/D电路图电路图实验步骤实验步骤VCC5V。实验电路已接入VREF（+）5V，VREF（-）接GND。用信号源产生15kHz、04.5V的方波，接入电路的CLK端。模拟输入通道地址选111，ADDA、ADDB、ADDC悬空。将Adj接入IN7。Key1接ALE，Key2接OE、Key3接START。按键输出常态为高电平，按下输出低电平。测