AD和DA转换器的仿真

实验 D/A 转换器一、实验目的：1. 熟悉D /A 转换器数字输入与模拟输出之间的关系。

2. 学会设置D /A 转换器的输出范围。

3. 学会测量D /A 转换器的输出偏移电压。

4. 掌握测试D /A 转换器的分辩率的方法。

二、实验准备：1. D /A 转换：我们把从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换或D /A 转换，把实现D /A 转换的电路称D /A 转换器，简称DAC 。

D /A 转换的过程是，先把输入数字量的每一位代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，即可得到与该数字量成正比的模拟量，从而实现数字/模拟转换。

DAC 通常由译码网络、模拟开关、求和运算放大器和基准电压源等部分组成。

DAC 的满度输出电压，为全部有效数码1加到输入端时的DAC 的输出电压值。

满度输出电压决定了DAC 的输出范围。

DAC 的输出偏移电压，为全部有效数码0加到输入端时的DAC 的输出电压值。

在理想的DAC 中，输出偏移电压为0。

在实际的DAC 中，输出偏移电压不为0。

许多DAC 产品设有外部偏移电压调整端，可将输出偏移电压调为0。

DAC 的转换精度与它的分辩率有关。

分辩率是指DAC 对最小输出电压的分辩能力，可定义为输入数码只有最低有效位1时的输出电压LSB U 与输入数码为全1时的满度输出电压m U 之比，即：分辩率＝121-=nmLSB U U ........................................................3.13.1 当m U 一定时，输入数字代码位数n 越多，则分辩率越小，分辩能力就越高。

图3.13.1为8位电压输出型DAC 电路，这个电路可加深我们对DAC 数字输入与模拟输出关系的理解。

DAC 满度输出电压的设定方法为，首先在DAC 数码输入端加全1(即)，然后调整2k 电位器使满度输出电压值达到输出电压的要求。

图3.13.2为一个8位电压输出型DAC 与4位二进制计数器7493相连，计数器的输入时钟脉冲由1kHz 信号发生器提供。

基于OrCAD／PSpice的AD／DA转换电路的仿真实验研究【摘要】分析了A/D D/A转换器的内部结构及其工作原理，并利用OrCAD/PSpice软件所提供的脉冲信号源及瞬态分析功能，解决了以往受传统实验仪器设备限制而难以验证的问题。

结合OrCAD/PSpice软件分别对D/A转换电路、A/D转换电路与及由A/D D/A组成的转换电路进行瞬态分析与仿真。

仿真结果表明所设计电路的仿真波形与理论值一致，当数字信号的转换位数越多，则转换误差越小。

【关键词】A/D D/A；OrCAD/PSpice；瞬态分析1.引言随着数字技术，特别是计算机技术的飞速发展与普及，在现代控制、通信及检测领域中，信号的处理无处不在。

自然界中的物理量，例如压力、温度、位移、等都是模拟量。

要对这些物理量进行控制和检测，往往需要一种能在模拟信号与数字信号之间起转换作用的电路——模数转换器和数模转换器。

A/D D/A转换器在电子线路中的应用十分广泛，它沟通了整个电子领域中的模拟域和数字域。

但在A/D D/A转换器的实验教学过程中，由于受传统实验设备的限制，很难对其实际工作过程进行有效的分析与验证。

OrCAD/PSpice提供了一个虚拟实验平台，它克服了传统电子元器件、仪器设备的限制，包含非常丰富的电子元器件库，并且提供功能强大的多种仿真分析功能，本文利用其瞬态分析功能，在A/D和D/A 转换电路的仿真与分析中，很好地捕捉和展现出各种时域暂态的数字信号和相应模拟电压波形，能帮助学生熟悉和快速掌握先进的电路实验方法和技能。

2.A/D D/A转换电路基本原理（1）AD转换电路基本原理A/D转换器是用来将模拟信号转换成一组相应的二进制数字量输出。

图1为8位逐次比较型A/D转换器框图。

它由控制逻辑电路、数据寄存器、移位寄存器、D/A转换器及电压比较器组成。

电路启动后，第一个CP将移位寄存器置为10000000，该数字经数据寄存器送入D/A转换器。

AD和DA转换器的仿真通信原理课程设计报告级电子信息工程专业姓名：班级：学号：一、设计题目：A/D和D/A转换器的仿真二、设计目的1.学习通过计算机建立通信系统仿真模型的基本技能，学会利用仿真的手段对实时通信系统的基本理论，基本进行验证。

2.学习现在流行的通信系统仿真软件的使用方法（如Matlab/Simulink，System View）,使用这些软件解决实际系统中的问题。

三、设计要求1.根据所选的题目建立相应的数学模型。

2.在Matlab/Simulink仿真环境下，从各种功能库中选取、拖动可视化图符组建系统，在Simulink的基本模块库中选取满足需要的功能模块，将其图符拖到设计窗口，按设计的系统框图组建系统。

3.设置，调整参数，实现系统模拟。

4.设置观察窗口、分析数据和波形。

四、开发环境及其介绍1.开发环境：Matlab/Simulink2.软件介绍：（1）Simulink是MATLAB提供的用于对动态系统进行建模和仿真和分析的工具。

Simulink提供了专门用于显示输出信号的模块，可以在过程中随时观察仿真的结果。

（2）通过Simulink的存储模块，仿真数据可以方便地以各种形式保存到工作空间或文件中，以供用户在仿真结束之后对数据进行分析和处理。

（3）Simulink把具有特定功能的代码组织成模块的方式，并且这些模块可以组织成具有等级结构的子系统，因此具有内在的模块化设计要求。

基于以上优点，Simulink作为一种通用的的仿真建模软件工具，广泛用于通信仿真、数字信号处理、模糊逻辑、神经网络、机械控制、和虚拟现实等领域中。

作为一款专业仿真软件，Simulink具有以下特点：●基于矩阵的数值计算；●高级编程语言以及可视化的图形操作界面；●包含各个领域的仿真工具，使用方便快捷并可以扩展；●丰富的数据I/O接口；●提供与其他高级语言的接口；●支持多平台（PC/UNIX）。

五、设计内容1设计原理A/D转换器负责将模拟信号转换为数字信号，其转换过程为：首先对输入模拟信号进行采样，所使用的的采样速率要满足采样定理要求，然后对采样结果进行幅度离散化并编码为符号串。

XX学院实验报告实验名称姓名学号班级教师日期一、实验内容与要求1.1 实验内容本次实验包括A/D转换实验与D/A转换实验。

(1)A/D转换实验：编写实验程序，将ADC单元中提供的0V~5V信号源作为ADC0809的模拟输入量，进行A/D转换，转换结果通过变量进行显示；(2)D/A转换实验：设计实验电路图实验线路并编写程序，实现 D/A 转换，要求产生锯齿波、脉冲波，自行设计波形，并用示波器观察电压波形。

1.2 实验要求(1)A/D转换实验：将ADC单元中提供的0V~5V信号源作为ADC0809的模拟输入量，进行A/D转换，转换结果通过变量进行显示。

同时可以使用万用表对比判断结果是否正确；(2)D/A转换实验：实现 D/A 转换，通过编程，自行设计一个波形，在示波器上显示并观察波形。

二、实验原理与硬件连线2.1 实验原理ADC0809 包括一个 8 位的逐次逼近型的 ADC 部分，并提供一个 8 通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑。

用它可直接输入8个单端的模拟信号，分时进行A/D转换，在多点巡回检测、过程控制等应用领域中使用非常广泛。

ADC0809 的主要技术指标为：分辨率：8 位单电源：＋5V总的不可调误差：±1LSB转换时间：取决于时钟频率模拟输入范围：单极性 0～5V时钟频率范围：10KHz～1280KHzADC0809的外部管脚如图4-1所示，地址信号与选中通道的关系如表4-1 所示。

图4-1 ADC0809外部引脚图表4-1 地址信号与选中通道的关系模／数转换单元电路图如图4-2所示：AD +5VADJ +5V图4-2 模／数转换单元电路图D/A 转换器是一种将数字量转换成模拟量的器件，其特点是：接收、保持和转换的数字信息，不存在随温度、时间漂移的问题，其电路抗干扰性较好。

大多数的D/A 转换器接口设计主要围绕 D/A 集成芯片的使用及配置响应的外围电路。

DAC0832是8位芯片，采用CMOS 工艺和R-2RT 形电阻解码网络，转换结果为一对差动电流Iout1和Iout2输出，其主要性能参数如表4-2示，引脚如图4-3所示。

试验六AD转换实验和DA转换实验嘿，伙计们！今天我们要聊聊一个非常有趣的话题——AD转换实验和DA转换实验。

你们知道这两个实验是干什么的吗？别着急，我会一一给大家解释的。

我们来说说AD转换实验。

AD转换实验，顾名思义，就是把模拟信号(Analog Signal)转换成数字信号(Digital Signal)。

在我们的日常生活中，有很多东西都是模拟信号，比如收音机、电视机、电话等等。

而数字信号呢，就是我们现在用的手机、电脑等电子设备上的信号。

那么，为什么要把模拟信号转换成数字信号呢？原因很简单，因为数字信号可以更方便地存储、传输和处理。

而且，数字信号还可以进行各种复杂的计算和分析，这对于科学家和工程师来说是非常有用的。

现在，我们来举个例子说明一下AD转换实验的过程。

假设我们有一个模拟信号，它的频率是50Hz,振幅是100V,采样频率是1000Hz。

我们要把这个模拟信号转换成数字信号，首先需要确定一个分辨率，也就是每个采样点代表的电压值。

比如我们可以选择2V作为每个采样点的电压值。

然后，我们需要对模拟信号进行采样，也就是在每个时间点上测量一下电压值。

这样，我们就得到了一个数字信号。

接下来，我们还需要对这个数字信号进行量化，也就是把连续的电压值离散成一系列的数字。

我们还需要对这个数字信号进行编码，以便于存储和传输。

好了，现在我们来说说DA转换实验。

DA转换实验，顾名思义，就是把数字信号(Digital Signal)转换成模拟信号(Analog Signal)。

这个过程其实和AD转换实验相反。

我们需要先确定一个分辨率，然后对数字信号进行采样，接着对采样得到的数据进行量化和编码，最后再把这些数据还原成模拟信号。

DA转换实验在很多领域都有广泛的应用，比如音频处理、图像处理、通信系统等等。

特别是在音频处理方面，DA转换实验可以帮助我们把数字音频文件转换成模拟音频设备可以播放的格式。

这样一来，我们就可以用手机或者电脑播放高保真的音乐了！AD转换实验和DA转换实验是非常重要的概念。

实验一A/D与D/A转换一、实验目的1．通过实验了解实验系统的结构与使用方法；2．通过实验了解模拟量通道中模数转换与数模转换的实现方法。

二、实验设备1．THTJ-1型计算机控制技术实验箱2．THBXD数据采集卡一块(含37芯通信线、16芯排线和USB电缆线各1根)3．PC机1台(含上位机软件“THTJ-1”)三、实验内容1．输入一定值的电压，测取模数转换的特性，并分析之；2．在上位机输入一十进制代码，完成通道的数模转换实验。

四、实验步骤1. 启动实验台的“电源总开关”，打开±5、±15V电源。

将“阶跃信号发生器”单元输出端连接到“数据采集接口单元“的“AD1”通道,同时将采集接口单元的“DA1”输出端连接到接口单元的“AD2”输入端；2、将“阶跃信号发生器”的输入电压调节为1V；3. 启动计算机，在桌面双击图标“THTJ-1”软件，在打开的软件界面上点击“开始采集”按钮；4. 点击软件“系统”菜单下的“AD/DA实验”，在AD/DA实验界面上点击“开始/停止”按钮，观测采集卡上AD转换器的转换结果，在输入电压为1V时应为0000001100011101(其中后几位将处于实时刷新状态)。

调节阶跃信号的大小，然后继续观AD 转换器的转换结果，并与理论值(详见本实验附录)进行比较；5. 根据DA转换器的转换规律(详见本实验附录)，在DA部分的编辑框中输入一个10进制或16进制数据，然后虚拟示波器上观测DA转换值的大小；6 实验结束后，关闭脚本编辑器窗口，退出实验软件。

五、附录1．数据采集卡本实验台采用了THBXD数据采集卡。

它是一种基于USB总线的数据采集卡，卡上装有14Bit分辨率的A/D转换器和12Bit分辨率的D/A转换器，其转换器的输入量程均为±10V、输出量程均为±5V。

该采集卡为用户提供4路模拟量输入通道和2路模拟量输出通道。

其主要特点有：1) 支持USB1.1协议，真正实现即插即用2) 400KHz14位A/D转换器，通过率为350K，12位D/A转换器，建立时间10μs3) 4通道模拟量输入和2通道模拟量输出4) 8k深度的FIFO保证数据的完整性5) 8路开关量输入，8路开关量输出2. AD/DA转换原理数据采集卡采用“THBXD”USB卡，该卡在进行A/D转换实验时，输入电压与二进制的对应关系为：-10～10V对应为0～16383(A/D转换为14位)。

试验六AD转换实验和DA转换实验试验六：AD 转换实验和 DA 转换实验在电子技术的世界里，AD 转换和 DA 转换是两个非常重要的概念和实验。

它们就像是电子信号世界的“翻译官”，将模拟信号和数字信号相互转换，为各种电子设备的正常运行和数据处理提供了关键的支持。

AD 转换，也就是模拟数字转换（AnalogtoDigital Conversion），其作用是把连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。

想象一下，我们生活中的声音、光线、温度等各种物理量都是模拟信号，它们的变化是连续且平滑的。

但计算机和数字系统只能处理数字信号，所以就需要 AD 转换器来把这些模拟量转换成计算机能够理解和处理的数字形式。

AD 转换的过程通常包括采样、量化和编码三个步骤。

采样就像是在连续的信号流中按一定的时间间隔“抓取”瞬间的值；量化则是把采样得到的值划分到有限的离散级别中；最后编码就是把量化后的级别用数字代码表示出来。

在进行 AD 转换实验时，我们会用到专门的 AD 转换芯片，比如常见的 ADC0809 。

以 ADC0809 为例，它是 8 位逐次逼近型的 AD 转换器。

在实验中，我们需要给它提供合适的输入模拟信号，设置好时钟频率、参考电压等参数，然后通过读取转换后的数字输出，来验证转换的准确性和精度。

比如说，我们要测量一个 0 5V 的模拟电压信号，将其输入到ADC0809 中。

通过设置合适的时钟和参考电压，当模拟电压为 25V 时，理想情况下转换后的数字输出应该接近 128（因为 25V 是 5V 的一半，8 位数字量的中间值就是 128）。

但实际中可能会存在一定的误差，这就需要我们分析误差的来源，是由于芯片的精度限制，还是输入信号的噪声干扰，或者是电路设计的不合理。

DA 转换，即数字模拟转换（DigitaltoAnalog Conversion），则是与AD 转换相反的过程，它把数字信号转换回模拟信号。

DA 转换在很多领域都有重要应用，比如音频播放、自动控制、通信系统等。

ad与da实验报告AD与DA实验报告一、引言AD（模拟-数字）和DA（数字-模拟）转换技术在现代电子领域中起着重要的作用。

AD转换将连续的模拟信号转换为数字信号，而DA转换则将数字信号转换为模拟信号。

本实验旨在通过AD与DA转换器的实际应用，深入了解其原理和性能。

二、实验目的1. 理解AD转换原理和工作方式；2. 理解DA转换原理和工作方式；3. 学习使用AD和DA转换器进行模拟信号和数字信号的转换；4. 掌握AD转换器和DA转换器的性能评估方法。

三、实验装置1. AD转换器：采用XX型号的AD转换器；2. DA转换器：采用XX型号的DA转换器；3. 信号发生器：用于产生模拟信号；4. 示波器：用于观察和分析信号波形。

四、实验步骤1. 连接实验装置：将信号发生器输出端连接至AD转换器的输入端，将DA转换器的输出端连接至示波器，确保连接正确无误；2. 设置信号发生器：根据实验要求，设置信号发生器的频率、幅度和波形等参数；3. 进行AD转换实验：将信号发生器输出的模拟信号输入AD转换器，观察并记录数字信号的输出结果；4. 进行DA转换实验：将数字信号输入DA转换器，观察并记录模拟信号的输出结果；5. 分析结果：根据实验数据，分析AD和DA转换器的性能，如分辨率、信噪比等。

五、实验结果与分析通过实验，我们观察到AD转换器将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。

数字信号的输出结果与信号发生器输入的模拟信号存在一定的误差，这是由于AD转换器的分辨率和量化误差所导致的。

分辨率越高，AD转换器对模拟信号的采样精度越高，输出的数字信号越接近原始模拟信号。

而DA转换器则将数字信号转换为模拟信号。

我们观察到，数字信号经过DA 转换后，输出的模拟信号与原始模拟信号基本一致。

这是因为DA转换器能够根据数字信号的数值精确地还原出模拟信号的波形。

然而，在实际应用中，DA 转换器也存在一定的失真，如量化误差和抖动等。

根据实验数据，我们可以计算AD和DA转换器的性能参数。

试验六AD转换实验和DA转换实验在这个数字化的年代，我们每个人都是电子世界的小小工程师。

今天，就让我们来聊聊那些让人又爱又恨的电子元件——AD转换器和DA转换器。

它们就像是电子世界里的魔法棒，能将我们的现实世界转化为数字信号，也能将数字信号重新变回现实世界。

那么，这些神奇的小东西到底是怎么工作的呢？别急，咱们一起揭开它们的神秘面纱。

让我们来看看AD转换器。

想象一下，如果你有一个苹果，但你想知道它的重量，你需要一个秤。

而AD转换器就像是那个秤，它能将你手中的苹果变成一串数字，告诉你它有多重。

但是，这个转换可不是一件容易的事情哦。

因为苹果的形状、大小、颜色都不一样，所以它的重量也会有所不同。

这就需要AD转换器具备很高的精度和分辨率，才能准确地将苹果的重量转换成数字信号。

再来说说DA转换器。

它就像是那个秤上的秤砣，当你拿到数字信号后，它就能帮你把重量“变”出来。

但是，这可不像秤砣那么简单。

因为数字信号是0和1的组合，没有形状、大小和颜色的区别，所以它需要通过一系列的计算和调整，才能准确地还原出苹果的重量。

那么，AD转换器和DA转换器之间有什么区别呢？简单来说，AD转换器负责将现实世界的信号转换为数字信号，而DA转换器则负责将数字信号还原为现实世界的信号。

换句话说，AD转换器就像一个“翻译官”，而DA转换器就像一个“翻译机”。

在实验中，我们可以通过观察AD转换器的输出来了解其工作原理。

比如，我们可以测量不同形状、大小和颜色的物体在相同的光照条件下反射到传感器上的能量，然后将其转换为数字信号。

这样，我们就可以知道这个物体的颜色、形状和大小了。

而DA转换器的实验就更加有趣了。

我们可以先通过AD转换器将现实世界的信号转换为数字信号，然后再通过DA转换器将其还原为现实世界的信号。

这样一来，我们就可以看到数字信号是如何被还原为现实世界的信号的。

总的来说，AD转换器和DA转换器都是电子世界中不可或缺的工具。

它们帮助我们理解现实世界，也让我们能够创造更美好的未来。

试验六AD转换实验和DA转换实验实验目的：本实验旨在通过AD转换实验和DA转换实验，掌握模拟信号和数字信号之间的相互转换原理和步骤，进一步了解AD转换器和DA转换器的工作原理、应用场景以及实验方法。

实验器材：1. 信号发生器：用于产生待转换的模拟信号。

2. 数字存储示波器：用于观测和分析信号的变化情况。

3. AD转换器：用于将模拟信号转换为数字信号。

4. DA转换器：用于将数字信号转换为模拟信号。

实验步骤：AD转换实验：1. 将信号发生器输出的正弦波连接到AD转换器的输入端，调节信号发生器输出的频率和幅度，确保输入信号的稳定性和合适的幅度。

2. 连接数字存储示波器到AD转换器的输出端，观测和记录数字信号的波形。

3. 使用示波器的触发功能，调整触发电平和触发方式，确保观测到的波形满足要求。

4. 改变信号发生器输出的频率和幅度，重复步骤2和3，记录不同条件下的数字信号波形。

DA转换实验：1. 将数字存储示波器输出的数字信号连接到DA转换器的输入端，设置数字信号的幅值和频率。

2. 连接DA转换器的输出端到示波器的输入端，观测和记录模拟信号的波形。

3. 改变数字信号的幅值和频率，重复步骤2，记录不同条件下的模拟信号波形。

实验结果：根据实验步骤进行AD转换实验和DA转换实验后，记录所得的数字信号和模拟信号波形如下：（插入实验得到的数字信号和模拟信号波形图片）实验分析：通过实验结果可以观察到AD转换实验和DA转换实验的转换效果和特点。

在AD转换实验中，输入信号经过AD转换器转换为数字信号后，波形变得离散化，失去了模拟信号的连续性。

而在DA转换实验中，数字信号经过DA转换器转换为模拟信号后，波形逐渐恢复了连续性，与输入信号更加接近。

实验总结：通过本次AD转换实验和DA转换实验，我们深入了解了模拟信号和数字信号之间的相互转换原理和步骤，掌握了AD转换器和DA转换器的工作原理和应用场景。

同时，我们通过实验观察到了数字信号和模拟信号在转换过程中的特点和变化，对信号的采样和恢复有了更深入的认识。

AD与DA转换实验报告一．实验目的⑴掌握A/D转换与单片机接口的方法；⑵了解A/D芯片0809转换性能及编程方法；⑶通过实验了解单片机如何进行数据采集。

⑷熟悉DAC0832 内部结构及引脚。

⑸掌握D/A转换与接口电路的方法。

⑹通过实验了解单片机如何进行波形输出。

二．实验设备装有proteus的电脑一台三．实验原理及内容1.数据采集_A/D转换（1）原理①ADC0809由一个8路模拟开关、一个地址锁存与译码器、一个A/D转换器和一个三态输出锁存器组成。

多路开关可选通8个模拟通道，允许8路模拟量分时输入，共用A/D转换器进行转换。

三态输出锁器用于锁存A/D转换完的数字量，当OE端为高电平时，才可以从三态输出锁存器取走转换完的数据。

②ADC0809引脚结构：D7 ~ D0：8位数字量输出引脚。

IN0 ~ IN7：8位模拟量输入引脚。

VCC：+5V工作电压。

GND：地。

REF（+）：参考电压正端。

REF（-）：参考电压负端。

START：A/D转换启动信号输入端。

ALE：地址锁存允许信号输入端。

（以上两种信号用于启动A/D转换）.EOC：转换结束信号输出引脚，开始转换时为低电平，当转换结束时为高电平。

OE：输出允许控制端，用以打开三态数据输出锁存器。

CLK：时钟信号输入端（一般为500KHz）。

A、B、C：地址输入线。

（2）内容和步骤1.硬件电路设计：设计基于单片机控制的AD转换应用电路。

AD转换芯片采用ADC0809。

ADC0809的通道IN3输入0－5V之间的模拟量，通过ADC0809转换成数字量在数码管上以十进制形成显示出来。

ADC0809的VREF接＋5V电压。

2. 软件设计：程序设计内容(1) 进行A/D转换时，采用查询EOC的标志信号来检测A/D转换是否完毕，经过数据处理之后在数码管上显示。

(2) 进行A/D转换之前，要启动转换的方法：ABC＝110选择第三通道。

ST＝0，ST＝1，ST＝0产生启动转换的正脉冲信号2.D/A转换及数字式波形发生器（1）原理典型D/A转换DAC0832芯片V cc 芯片电源电压, +5V ～+15V VREF 参考电压, -10V ～+10VRFB 反馈电阻引出端, 此端可接运算放大器输出端 AGND 模拟信号地 DGND 数字信号地DI7~ DI0数字量输入信号。

246实验3.13 D/A 转换器一、实验目的：1. 熟悉D /A 转换器数字输入与模拟输出之间的关系。

2. 学会设置D /A 转换器的输出范围。

3. 学会测量D /A 转换器的输出偏移电压。

4. 掌握测试D /A 转换器的分辩率的方法。

二、实验准备：1. D /A 转换：我们把从数字信号到模拟信号的转换称为数/模转换或D /A 转换，把实现D /A 转换的电路称D /A 转换器，简称DAC 。

D /A 转换的过程是，先把输入数字量的每一位代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，即可得到与该数字量成正比的模拟量，从而实现数字/模拟转换。

DAC 通常由译码网络、模拟开关、求和运算放大器和基准电压源等部分组成。

DAC 的满度输出电压，为全部有效数码1加到输入端时的DAC 的输出电压值。

满度输出电压决定了DAC 的输出范围。

DAC 的输出偏移电压，为全部有效数码0加到输入端时的DAC 的输出电压值。

在理想的DAC 中，输出偏移电压为0。

在实际的DAC 中，输出偏移电压不为0。

许多DAC 产品设有外部偏移电压调整端，可将输出偏移电压调为0。

DAC 的转换精度与它的分辩率有关。

分辩率是指DAC 对最小输出电压的分辩能力，可定义为输入数码只有最低有效位1时的输出电压LSB U 与输入数码为全1时的满度输出电压m U 之比，即：分辩率＝121-=nmLSB U U ........................................................3.13.1 当m U 一定时，输入数字代码位数n 越多，则分辩率越小，分辩能力就越高。

图3.13.1为8位电压输出型DAC 电路，这个电路可加深我们对DAC 数字输入与模拟输出关系的理解。

DAC 满度输出电压的设定方法为，首先在DAC 数码输入端加全1(即11111111)，然后调整2k 电位器使满度输出电压值达到输出电压的要求。

DSP实验 AD与DA转换§5.7 [实验5.7] 高精度音频A/D与D/A转换实验一、实验目的1.悉DSP中多功能缓冲串口（McBSP）；2.熟悉数字D/A，A/D芯片的功能和结构；3.掌握MCBSP及AIC23的设置和使用方法；4.了解AIC23与MCBSP的硬件结构与连接方式。

二、实验设备1.一台装有CCS软件的计算机；2.DSP实验箱；3.DSP硬件仿真器；三、实验原理为了方便实验，我们首先介绍一下AIC23与MCBSP的原理与使用方法。

1．AIC23基本性能AIC23是德州仪器公司（TI）生产的高性能音频A/D、D/A放大电路。

外围接口工作电压为3.3V，内核工作电压是1.5V，在48kHz采样率条件下，A/D变换信噪比可达100dB，其控制口可由硬件设置为同步置口（SP2）模式或两线制（2-wire），音频数据接口可采用I2S格式、DSP格式、USB格式及最高位或最低位数据调整格式。

音频数据字长可设置为16、24、20、32位，输出可直接驱动耳机，在32Ω条件下输出可达30mW。

内置前置放大器及偏置电路可直接连接麦克风。

该芯片功耗很低，在休眠(power-down)状态下，功耗小于15uW。

2．AIC23内部结构及功能简介AIC23的内部结构框图如下（1）AIC23有两个数字接口，其一是由CS、SDIN、SCLK和MODE构成的数字控制接口，通过它将芯片的控制字写入AIC23，从而控制AIC23功能；另一组是由LRCIN、DIN、LROUT、DOUT和BLCK组成的数字音频接口，AIC23的数字音频信号从这个接口接收或发出。

（2）在模拟信号接口方面，AIC23有四组，一是由RLINEIN和LLINEIN组成的线路输入接口，其内部带可控增益放大器及静音电路，其最大输入模拟信号为1VRMS；第二组是由MICIN构成的MIC接口，内部包含1个5倍固定增益放大器及0~20dB可变增益放大器，该信号与线路输入信号（LINEIN）通过内部模拟开关选择送往A/D变换电路；第三组是由RHPOUT和LHPOUT组成的耳机驱动电路，在电源电压3.3V、负载32Ω的条件下输出功率为30mW，音量从+6dB~-73dB可控，其输入信号来自内部的D/A变换电路同时混合MIC信号，也可放大线路输入信号（即Bypass功能）；第四组是模拟接口ROUT和LOUT，其信号来源于AIC23内部D/A变换电路，标称输出信号为1V有效值（1Vrms）。

汇编程序01：AD转换器此为0.01精度ORG 0000HLJMP MAINORG 0013HLJMP LOOPMAIN:MOV SP,#30HSETB IT1SETB EASETB EX1MOV DPTR,#0FEF8HMOVX @DPTR,AHERE:LCALL DISPLAYAJMP HERELOOP:MOV DPTR,#0FEF8HMOVX A,@DPTRMOVX @DPTR,ALCALL DSP ;对接收的数据进行处理LCALL DSP1LCALL DISPLAY ;显示转换的数据LJMP LOOPDSP: MOV B,#100MUL ABMOV R7,BMOV R6,AMOV R5,#00HMOV R4,#33HMOV R3,#00HMOV R2,#00HLCALL DIV2BYMOV R5,#00HMOV R4,#64HMOV R3,#00HMOV R2,#00HLCALL DIV2BYMOV 73H,R6 ;百位电压值MOV A,R3MOV R7,AMOV A,R2MOV R5,#00HMOV R4,#0AHMOV R3,#00HMOV R2,#00HLCALL DIV2BYMOV 72H,R6 ;十位电压值MOV A,R3MOV R7,AMOV A,R2MOV R6,AMOV R5,#00HMOV R4,#01HMOV R3,#00HMOV R2,#00HLCALL DIV2BYMOV 71H,R6 ;个位电压值RETDIV2BY: MOV 20H,#16 ;双字节除法DIV2B:CLR C ;商存在R7R6,余数存R3R2 MOV A,R6RLC AMOV R6,AMOV A,R7RLC AMOV R7,AMOV A,R2RLC AMOV R2,AMOV A,R3RLC AMOV R3,ACLR CMOV A,R2SUBB A,R4MOV R0,AMOV A,R3SUBB A,R5JC NEXTCLR CMOV A,R0MOV R2,AMOV A,R6ADD A,#01HMOV R6,AMOV A,R7ADDC A,#00HMOV R7,ANEXT:DJNZ 20H,DIV2BRETDSP1:MOV R0,#71HMOV A,@R0CLR CCJNE A,#10,EXIT1 ;个位加1等于10？等于10，是则个位清零CLR AMOV @R0,AINC R0 ;指向十位MOV A,@R0INC A;十位加1MOV @R0,ACJNE A,#10,EXIT1CLR AMOV @R0,AINC R0MOV A,@R0INC AMOV @R0,ACJNE A,#10,EXIT1CLR AMOV @R0,AINC R0MOV A,@R0INC AMOV @R0,ACJNE A,#10,EXIT1CLR AMOV @R0,AEXIT1:RETDISPLAY:MOV R1,#74H ;指向数据显示缓冲区MOV R5,#0FEH ;显示位选择PLAY:MOV A,R5MOV P2,AMOV A,@R1MOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRCJNE R1,#73H,POWXRL A,#80H;输出点.POW: MOV P1,ALCALL DL1MSDEC R1MOV A,R5JNB ACC.3,ENDOUTRL AMOV R5,AAJMP PLAYENDOUT:RETTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HDL1MS:MOV R6,#20DL1:MOV R7,#50DL2:DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1RETENDDA转换实验ORG 0000HLJMP MAINMAIN: MOV SP,#30HMOV 74H,#00HKEY:ACALL KS;键盘扫描程序段JNZ LK1;有键闭合LCALL DELAYAJMP KEY ;没有键闭合LK1:LCALL DELAY;驱动显示程序防抖LCALL DELAYACALL KS;确认有键闭合？JNZ LK2 ;真有键闭合LCALL DELAY;没有键闭合是误按回去！AJMP KEYLK2:MOV 74H,ALCALL DELAYJNZ SKAJMP KEY;不是！不与理睬KS:MOV A,P1;键盘扫描子程序CPL AANL A,#0FFHRETSK: ACALL KSJNZ SKLCALL DELAYLCALL DELAYACALL KSJNZ SKMOV A,74HJB ACC.0,MAIN1JB ACC.1,MAIN2JB ACC.2,MAIN3JB ACC.3,MAIN4JB ACC.4,MAIN5LCALL DELAYAJMP KEYMAIN1:MOV DPTR,#7000H;方波MOV R0,#00HABCD: MOV A,R0MOVX @DPTR,AINC R1MOV R7,P1CJNE R7,#0FFH,KEYXYZ: CJNE R1,#10,ABCDCPL AMOV R0,AAJMP ABCDMAIN2:MOV DPTR,#7000H;锯齿波MOV R0,#00HABCD2:MOV A,R0MOVX @DPTR,AINC R0MOV R7,P1CJNE R7,#0FFH,KEYLJMP ABCD2MAIN3:MOV DPTR,#7000H ;三角波MOV R0,#00HABCD3:MOV A,R0MOVX @DPTR,AINC R0CJNE R0,#0FFH,ABCD3MOV R7,P1CJNE R7,#0FFH,CNM ABCF3:DEC R0MOV A,R0MOVX @DPTR,ACJNE R0,#00H,ABCF3MOV R7,P1CJNE R7,#0FFH,CNMAJMP ABCD3MAIN4:MOV DPTR,#7000H ;正弦波MOV R0,#00HAAA:MOV A,R0INC R0MOV DPTR,#CCCMOVC A,@A+DPTRMOV DPTR,#5000HMOVX @DPTR,ACJNE R0,#100,AAAMOV R7,P1CJNE R7,#0FFH,CNMLJMP BBBBBB:MOV A,R0DEC R0MOV DPTR,#CCCMOVC A,@A+DPTRMOV DPTR,#5000HMOVX @DPTR,ACJNE R0,#00,BBBMOV R7,P1CJNE R7,#0FFH,CNMLJMP AAACNM:LJMP KEYMAIN5:MOV DPTR,#7000H;梯形波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转换器此为0.001精度ORG 0000HLJMP MAINORG 0013HLJMP LOOPMAIN:MOV SP,#30HSETB IT1SETB EASETB EX1MOV DPTR,#0FEF8HMOVX @DPTR,AHERE:LCALL DISPLAYAJMP HERELOOP:MOV DPTR,#0FEF8HMOVX A,@DPTRMOVX @DPTR,ALCALL DSP ;对接收的数据进行处理LCALL DSP1LCALL DISPLAY;显示转换的数据LJMP LOOPDSP: MOV B,#196MUL ABMOV R7,BMOV R6,AMOV R3,#00HMOV R2,#00HMOV R5,#27HMOV R4,#10HLCALL DIV2BYMOV 73H,R6 ;千位电压值MOV A,R3MOV R7,AMOV A,R2MOV R6,AMOV R5,#03HMOV R4,#0E8HMOV R3,#00HMOV R2,#00HLCALL DIV2BYMOV 72H,R6 ;百位电压值MOV A,R3MOV R7,AMOV A,R2MOV R6,AMOV R5,#00HMOV R4,#64HMOV R3,#00HMOV R2,#00HLCALL DIV2BYMOV 71H,R6 ;十位电压值MOV A,R3MOV R7,AMOV A,R2MOV R6,AMOV R5,#00HMOV R4,#0AHMOV R3,#00HMOV R2,#00HLCALL DIV2BYMOV 70H,R6 ;个位电压值RETDIV2BY: MOV 20H,#16 ;双字节除法DIV2B:CLR C ;商存在R7R6,余数存R3R2 MOV A,R6RLC AMOV R6,AMOV A,R7RLC AMOV R7,AMOV A,R2RLC AMOV R2,AMOV A,R3RLC AMOV R3,ACLR CMOV A,R2SUBB A,R4MOV R0,AMOV A,R3SUBB A,R5JC NEXTCLR CMOV R3,AMOV A,R0MOV R2,AMOV A,R6ADD A,#01HMOV R6,AMOV A,R7ADDC A,#00HMOV R7,ANEXT:DJNZ 20H,DIV2BRETDSP1:MOV R0,#70HMOV A,@R0CLR CSUBB A,#05HJC EXIT1 ;为1则小于5，退出INC R0 ;指向十位MOV A,@R0INC A;十位加1MOV @R0,ACJNE A,#10,EXIT1 ;十位加1等于10？等于10，是则十位清零CLR AMOV @R0,AINC R0 ;指向百位MOV A,@R0INC A;百位加1MOV @R0,ACJNE A,#10,EXIT1CLR AMOV @R0,AINC R0 ;指向千位MOV A,@R0INC A;千位加1MOV @R0,ACJNE A,#10,EXIT1CLR AMOV @R0,AEXIT1:RETDISPLAY:MOV R1,#73H ;指向数据显示缓冲区MOV R5,#0FEH ;显示位选择PLAY:MOV A,R5MOV P2,AMOV A,@R1MOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRCJNE R1,#73H,POWXRL A,#80H;输出点.POW: MOV P1,ALCALL DL1MSDEC R1MOV A,R5JNB ACC.3,ENDOUTRL AMOV R5,AAJMP PLAYENDOUT:RETTAB:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90HDL1MS:MOV R6,#20 DL1:MOV R7,#50 DL2:DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1 RETEND。

试验六AD转换实验和DA转换实验在电子技术的领域中，AD 转换实验和 DA 转换实验是非常重要的基础性实验。

它们在信号处理、自动控制、通信等众多领域都有着广泛的应用。

接下来，让我们一起深入了解这两个有趣且实用的实验。

AD 转换，全称为模拟数字转换（AnalogtoDigital Conversion），其作用是将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。

想象一下，我们生活中的声音、光线、温度等各种物理量都是模拟信号，它们的数值是连续变化的。

但计算机和数字电路只能处理数字信号，所以就需要 AD 转换器来完成这个转换过程。

在进行 AD 转换实验时，我们通常会使用专门的 AD 转换芯片。

比如说常见的 ADC0809 芯片，它具有 8 个模拟输入通道，可以将 0 5V 的模拟电压转换为 8 位的数字量。

实验开始前，我们要先搭建好电路。

将 ADC0809 芯片与单片机或者其他控制器连接起来，同时连接好模拟信号源，比如电位器，用来产生变化的模拟电压。

然后，通过编写控制程序，向 ADC0809 发送启动转换的信号。

转换完成后，读取转换得到的数字量。

这时候，我们就可以通过观察数字量的变化，来了解模拟信号的特性。

在实验中，我们还需要关注一些重要的参数，比如转换精度和转换速度。

转换精度决定了数字量与模拟量之间的逼近程度，精度越高，数字量就越能准确地反映模拟量的真实值。

而转换速度则影响着系统对快速变化的模拟信号的处理能力。

DA 转换，全称为数字模拟转换（DigitaltoAnalog Conversion），与AD 转换相反，它是将数字信号转换为模拟信号。

DA 转换在很多场景中都发挥着重要作用，比如音频播放、电机控制等。

以常见的 DAC0832 芯片为例，它可以将 8 位的数字量转换为模拟电压输出。

在实验中，同样要先搭建好电路，将 DAC0832 与控制器连接，并接上适当的负载，比如电阻和电容，以形成平滑的模拟输出。

编写控制程序，向 DAC0832 发送数字量，然后观察输出的模拟电压的变化。

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。

V in 为模拟电压输入引脚，满量程电压V fs 由V ref+和V ref-两个引脚上的电压决定，V fs =V ref+-V ref-。

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，V fs =5V ，调节电位器的抽头位置，使输入模拟电压V in 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=V in *256/V fs 。

通过实验，观察并记录数码管显示的值和计算值。

U1DCD_HEX U2DCD_HEXVDD50%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。