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AD 、DA 数字电路分析（完整电子教案）10.1 DA 转换器由于数字电子技术的迅速发展，尤其是计算机在控制、检测以及许多其他领域中的广泛应用，用数字电路处理模拟信号的情况非常普遍。
这就需要将模拟量转换为数字量，这种转换称为模数转换，用AD 表示（Analog to Digital ）；而将数字信号变换为模拟信号叫做数模转换，用DA 表示（Digital to Analog ）。
带有模数和数模转换电路的测控系统大致可用图10.2所示的框图表示。
传感器放大器功率放大器执行部件A/D 转换器D/A 转换器数 字电 路图10.2 一般测控系统框图图中模拟信号由传感器转换为电信号，经放大送入AD 转换器转换为数字量，由数字电路进行处理，再由DA 转换器还原为模拟量，去驱动执行部件。
图中将模拟量转换为数字量的装置称为AD 转换器，简写为ADC （Analog to Digital Converter ）；把实现数模转换的电路称为DA 转换器，简写为DAC （Digital to Analog Converter ）。
为了保证数据处理结果的准确性，AD 转换器和DA 转换器必须有足够的转换精度。
同时，为了适应快速过程的控制和检测的需要，AD 转换器和DA 转换器还必须有足够快的转换速度。
因此，转换精度和转换速度乃是衡量AD 转换器和DA 转换器性能优劣的主要标志。
【项目任务】测试电路如下所示，调试电路，分析该电路功能。
U11VDAC8D 0D 1D 2D 3D 4D 5D 6D 7OutputVref+Vref-VCC 5VVCC5VVCC 5V U174LS161D QA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2U274LS161DQA 14QB 13QC 12QD 11RCO15A 3B 4C 5D 6ENP 7ENT 10~LOAD 9~CLR 1CLK2模拟输出波形U O图10.3数模转换电路(multisim)【信息单】DA 转换器是利用电阻网络和模拟开关，将多位二进制数D 转换为与之成比例的模拟量的一种转换电路，因此，输入应是一个n 位的二进制数，它可以按二进制数转换为十进制数的通式展开为：00112n 2n 1n 1n n 2222⨯+⨯++⨯+⨯=----d d d d D而输出应当是与输入的数字量成比例的模拟量AA =KD n =K (00112n 2n 1n 1n 2222⨯+⨯++⨯+⨯----d d d d )式中的K 为转换系数。
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。
AD和DA转换器的分类及其主要技术指标AD和DA转换器（Analog-to-Digital and Digital-to-Analog converters）是电子设备中常用的模数转换器和数模转换器。
AD转换器将连续的模拟信号转换成对应的离散数字信号，而DA转换器则将离散的数字信号转换成相应的连续模拟信号。
本篇文章将介绍AD和DA转换器的分类以及它们的主要技术指标。
一、AD转换器分类AD转换器主要分为以下几个类型：1.逐次逼近型AD转换器（Successive Approximation ADC）逐次逼近型AD转换器是一种常见且常用的AD转换器。
它采用逐渐逼近的方法逐位进行转换。
其基本原理是将模拟输入信号与一个参考电压进行比较，不断调整比较电压的大小，确保比较结果与模拟输入信号的差别小于一个允许误差。
逐次逼近型AD转换器的转换速度相对较快，精度较高。
2.模数积分型AD转换器（Sigma-Delta ADC）模数积分型AD转换器是一种利用高速和低精度的ADC与一个可编程数字滤波器相结合的技术。
它通过对输入信号进行高速取样并进行每个采样周期的累积和平均，降低了后续操作所需的带宽。
模数积分型AD转换器具有较高的分辨率和较好的线性度，适用于高精度应用。
3.并行型AD转换器（Parallel ADC）并行型AD转换器是一种通过多个比较器并行操作的AD转换器。
它的转换速度较快，但其实现成本相对较高。
并行型AD转换器适用于高速数据采集和信号处理。
4.逐渐逼近型AD转换器（Ramp ADC）逐渐逼近型AD转换器是一种通过线性递增电压与输入信号进行比较的转换器。
它利用逐渐逼近的方法寻找与输入信号最接近的电压值，然后以此电压值对应的时间来估计输入信号的值。
逐渐逼近型AD转换器转换速度较慢，但精度较高。
5.其他类型AD转换器除了上述几种常见的AD转换器类型外，还有其他一些特殊的AD转换器类型，如比例调制型AD转换器、索耳转换器等。
电路中的AD转换与DA转换在当今信息时代，电子设备已经渗透到我们生活的方方面面。
而这些电子设备的运作离不开AD转换（模数转换）和DA转换（数模转换）这两个关键环节。
本文将介绍AD转换和DA转换的原理、应用以及相关技术发展。
一、AD转换AD转换是模拟信号转换为数字信号的过程。
在电子设备中，传感器等设备输出的信号多为模拟信号，需要通过AD转换将其转换成数字信号，才能由电子器件进行处理和存储。
AD转换器通常由采样器、量化器和编码器组成。
采样器的作用是将模拟信号在一定的时间间隔内取样，量化器将取样的模拟信号分成有限个离散值进行量化，编码器将量化后的离散值转换成二进制数字信号。
通过这一过程，AD转换器能够将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。
AD转换器广泛应用于各个领域，如音频、视频、电力系统等。
在音频领域，AD转换器用于将声音等模拟信号转换为数字信号，实现录音、播放等功能。
在电力系统中，AD转换器用于电能计量、监测等方面。
二、DA转换DA转换是数字信号转换为模拟信号的过程。
数字信号由计算机或其他数字系统处理和存储，而大部分外围设备如音箱、显示器等则需要模拟信号进行驱动。
DA转换器通常由数字信号输入端和模拟输出端组成。
数字信号输入端接收来自计算机或其他数字系统的数字信号，将数字信号按照一定的波形进行放大、滤波等处理后，经过模拟输出端输出为模拟信号。
这样，数字系统生成的数字信号便可以控制外围设备的模拟输出。
DA转换器广泛应用于音频设备、显示设备等领域。
在音频设备中，DA转换器用于将计算机中存储的音频文件转换为模拟信号，通过音箱输出高质量的音乐。
在显示设备中，DA转换器则将计算机生成的数字图像信号转换为模拟信号，驱动显示器显示各种图像。
三、技术发展随着科技的不断进步，AD转换与DA转换技术也得到了快速的发展与创新。
目前，高速、高精度、低功耗、小型化是AD转换与DA转换技术的发展方向。
在AD转换技术方面，新型的Delta-Sigma调制技术、超大规模集成电路技术等被广泛应用，提高了AD转换器的精度和信噪比。
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。
射频信号的AD/DA电路设计一、概述射频（Radio Frequency，RF）技术在现代通信、雷达、无线电等领域中起着关键作用。
在RF系统中，模数转换（Analog-to-Digital，AD）和数模转换（Digital-to-Analog，DA）电路扮演着重要的角色，它们负责将模拟射频信号转换为数字信号或将数字信号转换为模拟射频信号。
由于射频信号的特殊性，AD/DA电路的设计面临着诸多挑战，本文将对此进行深入探讨。
二、射频信号的特点1. 高频率：射频信号通常工作在MHz至GHz的频率范围，远高于一般的信号频率。
2. 高频宽：射频信号的频率带宽通常较大，需要AD/DA电路能够满足宽频带的转换需求。
3. 高动态范围：射频信号的动态范围较大，通常要求AD/DA电路具有较高的分辨率和动态范围。
三、AD/DA电路设计的关键问题1. 信噪比（Signal to Noise Ratio，SNR）：射频信号的弱信号部分很容易受到噪声的影响，AD/DA电路需要具有较高的信噪比，以保证信号的准确性和可靠性。
2. 高速采样：由于射频信号的高频率特性，AD/DA电路需要具有较高的采样速度，以保证对信号的准确采样和重建。
3. 宽频带设计：AD/DA电路需要能够支持射频信号的宽频带特性，包括高频率下的线性度和带宽。
4. 功耗和集成度：射频系统通常对功耗和集成度有较高的要求，AD/DA电路需要在保证性能的同时尽可能降低功耗和提高集成度。
四、AD电路设计1. 高速ADC芯片选择：针对射频信号的高频率和高速采样要求，需要选择合适的高速ADC芯片，比如ADI的AD6676、ADI的AD9201等。
2. 时钟管理：射频信号的高频率要求AD电路具有较高的时钟稳定性和抖动抑制能力，需要对时钟进行精密设计和管理。
3. 输入阻抗匹配：射频信号的输入阻抗通常较低，需要进行良好的输入阻抗匹配，以保证信号的准确采样。
4. 前端放大器设计：针对射频信号的弱信号特性，通常需要在AD电路前端设计放大器进行前置放大。
中频信号的ad和da转换芯片中频信号的AD和DA转换芯片一、引言中频信号的AD和DA转换芯片是现代电子技术领域中非常重要的器件之一。
AD转换芯片负责将模拟信号转换为数字信号，而DA转换芯片则将数字信号转换为模拟信号。
本文将对中频信号的AD和DA转换芯片进行详细介绍，包括其工作原理、应用领域以及相关的技术发展。
二、AD转换芯片1. 工作原理AD转换芯片是一种将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。
其工作原理是将模拟信号通过采样和量化的方式，将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号。
具体来说，AD转换芯片首先对模拟信号进行采样，即以一定的时间间隔对信号进行取样。
然后，通过量化将每个采样点的幅值转换为相应的数字数值。
最后，通过编码将数量化后的数字数值表示为二进制的形式。
2. 应用领域AD转换芯片在各个领域都有广泛的应用。
在通信领域，AD转换芯片被用于将模拟语音信号转换为数字信号，以实现电话通信的数字化。
在测量仪器领域，AD转换芯片则被用于对各种物理量进行测量，如温度、压力、湿度等。
此外，AD转换芯片还被广泛应用于音频设备、图像处理、医疗仪器等领域。
3. 技术发展随着科技的不断进步，AD转换芯片的性能也得到了大幅提升。
目前，高速、高精度的AD转换芯片已经成为市场的主流产品。
其中，采用Σ-Δ调制技术的AD转换芯片具有较高的分辨率和动态范围，适用于对信号精度要求较高的应用。
另外，随着物联网技术的兴起，低功耗、小尺寸的AD转换芯片也得到了广泛应用。
三、DA转换芯片1. 工作原理DA转换芯片是一种将数字信号转换为模拟信号的器件。
其工作原理是通过数字信号控制模拟电路，实现对模拟信号的重建。
具体来说，DA转换芯片首先将输入的数字信号进行解码，得到相应的数字数值。
然后，通过数模转换器将数字数值转换为模拟电压或电流输出。
最后，通过滤波器对输出信号进行滤波，以去除数字信号的残留成分，得到纯净的模拟信号输出。
2. 应用领域DA转换芯片在各个领域都有广泛的应用。
