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A/D和D/A转换电路的仿真分析

时间:2023-03-14 11:27来源:未知 作者:admin 点击:
与 模拟 信号 相比,数字信号具有抗干扰能力强、存储处理方便等突出优点。 由模拟信号转换为数字信号的过程称为模/数转换,简称A/D( Analog to Digital);由数字信号转换为模拟信号的过

模拟信号相比,数字信号具有抗干扰能力强、存储处理方便等突出优点。

由模拟信号转换为数字信号的过程称为模/数转换,简称A/D(Analog to Digital);由数字信号转换为模拟信号的过程称为数/模转换,简称D/A(Digital to Analog)。这样,在模拟电路与数字电路之间或者说在模拟电路与数字信号之间,需要有一个接口电路——A/D转换器或D/A转换器。

A/D转换器是指能够实现A/D转换的电路,一般简写为ADC(Analog to Digital Converter);D/A转换器是指能够实现D/A转换的电路,一般简写为DAC(Digital to Analog Converter)。

一、A/D转换电路的仿真分析

以仿真软件中的一种A/D转换电路(ADC)为例来构建模拟转换电路。ADC是将输入的模拟信号转换成8为的数字信号输出,符号说明如下。

VIN:模拟电压输入端子

VREF+:参考电压+端子

VREF-:参考电压-端子

SOC:启动转换信号端子,自由端子电平从低电平变成高电平时,转换才开始。

EOC:转换结束标志位端子,高电平表示转换结束。

A/D转换电路如图一所示,改变电位器R1的大小,即改变输入模拟量,在仿真电路中可观察到输出端数字信号变化。

A/D和D/A转换电路的仿真分析

图一:A/D转换器电路

二、D/A转换电路的仿真分析

Multisim 仿真软件中有两种D/A转换电路,一个是电流型DAC,即IDAC;另一个是电压型DAC,即VDAC。

对图一所示的电路进行改造,在输入端在接入一路交流信号V2。使U1集成电路A/D模拟转换器的输出端D0-D7的数值自动变化,并在数码管上显示出来。

调整好A/D模数转换电路后,对其输出的数字信号进行D/A数模转换。使用的D/A模数转换电路是电流型DAC,即IDAC8。构建的完整电路如图二所示。示波器的A通道接在A/D模数转换器的输入模拟信号上,B通道接在IDAC数模转换的输出端。

A/D和D/A转换电路的仿真分析

图二:A/D、D/A模数转换电路

打开仿真开关,示波器显示A/D模数转换电路输入的模拟信号、IDAC数模转换的输出波形,如图三所示。

A/D和D/A转换电路的仿真分析

图三:输出波形

在IDAC模数转换器的输出端接上滤波电容C1,如图四所示,按下仿真开关,示波器显示A/D、IDAC输出波形如图五所示。

A/D和D/A转换电路的仿真分析

图四:输出端增加滤波电容

A/D和D/A转换电路的仿真分析

图五:输出波形

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