八位DA转换器设计文档格式.docx

1、二、课程设计内容和要求2.1、设计内容2.2、设计要求三、课程设计方案3.1、设计思路3.2、总体设计框图3.3、工作原理3.4、仿真电路设计3.4.1、仿真电路图3.4.2、仿真实验说明3.4.3、仿真实验结果四、课程设计总结五、参考文献在现代测控系统中， 通常需要将经计算机处理后 的数字信号（二进制数码 0 和 1）转换为模拟信号 （连续变化的电流和电压） ，以便直接输出或控制 执行机构（如电动机等） 。将数字信号转换为模拟 信号的电路称为数 / 模（ D/A）转换电路。1掌握电子电路的一般设计方法和设计流程；2学习使用 Proteus 7.4 Professional 等软件 绘制电路原

2、理图及印刷板图；3掌握运用 Proteus 7.4 Professional 对所设 计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。2.1 、设计内容设计出八位 D/A 转换器电路，符合实际，并能基于 此模型印出 PCB版。2.2 、设计要求 实际模型时分辨率、转换精度、转换速度、非线性 误差、温度系数等达到生产要求。数/ 模转换就是将数字量转换成与它成正比的模 拟量。组成 D/A 转换器的基本指导思想： 将数字量按权 展开相加，即得到与数字量成正比的模拟量。如图为一实用的四位 T 形权电阻网络 D/A 转换由于集成运算放大器的电流求和点为虚地， 所以每个 2R电阻的上端都相当于接地，从网络

3、的 A、B、C点分别向右看的对地电阻都是 2R。因此流过四个 2R 电阻的电流分别为 I/2 、I/4 、I/8 、I/16 。电流是流入地，还是流入运算放大器，由输入的数字量 Di 通过控制电子开关 Si 来决定。故流入运算放大器的总电流为：IIIII D3 D2 D1 D02 4 8 16由于从 UREF向网络看进去的等效电阻是 R，因此 从 UREF 流出的电流为：U REF故：UREF24R（D323D222 D121 D020 ）因此输出电压可表示为 ：对于 n 位的倒 T 形电阻网络 DAC，则：由此可见，输出模拟电压 uO与输入数字量 D 成 正比，实现了数模转换。3.4.1 、

4、仿真电路图运用叠加原理：1.当 d 7US单独作用时，左边电路为纯电阻，均可等效为电阻 2R，即两个 2R 电阻与电压源直接串联，U 0（7） d7USU 0（7）4RR2Rd7US2.当 d6US 单独作用时，左边电路仍等效为 2R的电阻，而电压源右边电路串并联较复杂，故用互易定理：U 0（6）d6US分析第二个电路图，左边电阻仍可以等效为 2R 的电阻，又左边电路 支路均是两个 2R 电阻并联，每流过一个支路，电流减半，故原来电I d6US压源所在处 I 原电压源 ，由互易定理，现电压源所在处，电2 8R流为 I现I原 d6US8R故U 0（6） I现 2R43.当 diU S 单独作用时

5、，均可使用互易定理与 （2） 同理，每次电流 往左每流过个支路，电流减小一半，故有d5US d4US d3US d2USU 0（5） U 0（4） U 0（3） U 0（2）8 16 32 64d1US d0USU 0（1） U 0（0）128 256所以U0 U 0（7） U0（6） U0（5） U0（4） U0（3） U0（2） U0（1） U0（0）Us 7 6 5 4 3 2 1 0 =256 （ 27*d 7+26*d 6+25*d 5+24*d 4+23*d 3+22*d 2+21*d 1+20*d 0）。故取 Us=256V，就完成了数字电路与逻辑电路之间的转化，与二 进制转为十

6、进制形式完全符合。页输入数字量模拟量输出SW1SW2SW3SW4SW5SW6SW7SW81XIDIAN UNIVERSITYD/A 转换电路的核心思想就是使 U0 能有一种与二 进制转化为十进制完全相同形式的公式，将 di 对应于 二进制的各个位，当 di 取 1或 0时，其对应的十进制 数即是输出的 U0大小。这个 D/A电路设计是参考了书本上的 T 形权电阻 网络，其优势在于电阻只用到 R 与 2R，与书上第一种 方法电阻差值很大相比具有优越性。而这个电路的最大的亮点在于当电压源单独作用 时，其左边的电阻电路无论有多长，均可等效为 2R， 因此这个方法可以无限延长至 N 位转换电路。略微复杂的地方在于右边部分，运用互易定理可 以轻松解决。书本 P105例 2.10-2 给出的 T形权电阻网络 D/A 转换 电路。