1、電子技術(shù)基礎(chǔ)與技能,人民郵電出版社,第13單元 數(shù)模轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換,知識目標(biāo)： 了解多諧振蕩器的功能及基本應(yīng)用。 了解單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的功能及基本應(yīng)用。 了解施密特觸發(fā)器的功能及基本應(yīng)用。 了解555 時基電路的引腳功能和邏輯功能。 了解555 時基電路在生活中的應(yīng)用實例。 技能目標(biāo)： 會用555 時基電路搭接多諧振蕩器、單穩(wěn)觸發(fā)器、施密特觸發(fā)器等應(yīng)用電路。 會裝配、測試、調(diào)整應(yīng)用電路。 能畫出相關(guān)信號波形。 能排除555 時基電路應(yīng)用中的常見故障。,第1節(jié)數(shù)模轉(zhuǎn)換,一、數(shù)模轉(zhuǎn)換基本概念 二、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用,一、數(shù)模轉(zhuǎn)換基本概念,1數(shù)模轉(zhuǎn)換概述 把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換，用D/A 表示

2、。按輸入數(shù)字量的位數(shù)可以分為8 位、10 位、12 位和16 位；按輸入的數(shù)碼可以分為二進制方式和BCD 碼方式；按傳送數(shù)字量的方式可以分為并行方式和串行方式。,2數(shù)模轉(zhuǎn)換器的性能指標(biāo) （1）分辨率。分辨率是指數(shù)模轉(zhuǎn)換器所能產(chǎn)生的最小模擬量的增量，是數(shù)字量最低有效位（LSB）所對應(yīng)的模擬值。數(shù)模轉(zhuǎn)換器位數(shù)越多，分辨率越高。 （2）精度。精度用于衡量數(shù)模轉(zhuǎn)換器在將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量時，所得模擬量的精確程度。它表明了模擬輸出實際值與理論值之間的偏差。 （3）線性度。線性度指數(shù)模轉(zhuǎn)換器實際的轉(zhuǎn)換特性與理想的轉(zhuǎn)換特性之間的誤差。一般來說數(shù)模轉(zhuǎn)換器的誤差應(yīng)小于1/2LSB。 （4）建立時間。建立時間指從

3、數(shù)字量輸入端發(fā)生變化開始，到模擬輸出穩(wěn)定在額定值的1/2LSB 時所需要的時間。它是描述數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換速率快慢的一個參數(shù)。,二、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用,1DAC0832 轉(zhuǎn)換芯片,DAC0832 有20 個引腳，采用雙列直插式封裝，其實物圖和引腳排列如圖13.4 所示。,發(fā)光二極管的發(fā)光情況,2模數(shù)轉(zhuǎn)換電路應(yīng)用,（1）直通型工作方式。直通型工作方式是指將 、 、 和 接地，ILE 端保持高電平，如圖13.5 所示。,（2）二級緩沖型工作方式。二級緩沖型工作方式指利用兩個地址碼，進行二次輸出操作完成數(shù)據(jù)的傳送及轉(zhuǎn)換，如圖13.6 所示。,（3）單緩沖型工作方式。單緩沖型工作方式是指兩個寄存器之中任一

4、個處于始終常通的狀態(tài)，亦可以使兩個寄存器同時選通及鎖存，如圖13.7 所示。,第2節(jié) 模數(shù)轉(zhuǎn)換,一、模數(shù)轉(zhuǎn)換基本概念 二、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用,一、模數(shù)轉(zhuǎn)換基本概念,1. 模數(shù)轉(zhuǎn)換概述 把模擬量輸入信號（通常是電壓信號或電流信號）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量輸出稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換，用 A/D 表示。常用的有計數(shù)器式、逐次逼近式、并行式與雙積分式4 種模數(shù)轉(zhuǎn)換器。,2模數(shù)轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo) （1）分辨率。通常用數(shù)字量的位數(shù)表示，如8 位、10 位、12 位、16 位分辨率等。分辨率越高，轉(zhuǎn)換時對輸入量微小變化的反應(yīng)越靈敏。 （2）量程。即所能轉(zhuǎn)換的電壓范圍，如5V、10V 等。 （3）轉(zhuǎn)換時間。轉(zhuǎn)換時間指模數(shù)轉(zhuǎn)

5、換器接到啟動命令到獲得穩(wěn)定的數(shù)字信號輸出所需的時間，它反應(yīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換速度。不同模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換時間差別很大。 （4）轉(zhuǎn)換精度。分為絕對精度與相對精度。絕對精度是指實際需要的模擬量與理論上要求的模擬量之差。相對精度是指當(dāng)滿刻度值校準(zhǔn)后，任意數(shù)字量對應(yīng)的實際模擬量（中間值）與理論值（中間值）之差。,二、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的應(yīng)用,1ADC0809 轉(zhuǎn)換芯片,ADC0809 芯片有28 條引腳，采用雙列直插式封裝，其實物圖和引腳排列如圖13.10 所示。,2模數(shù)轉(zhuǎn)換電路應(yīng)用,發(fā)光二極管的發(fā)光情況,（1）轉(zhuǎn)換電路。模數(shù)轉(zhuǎn)換電路如圖13.11 所示，是對溫度模擬信號進行簡單采集，把采集到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)數(shù)字

6、信號輸出，用8 個發(fā)光二極管來驗證。 （2）工作過程。先采用橋接的方式將溫度轉(zhuǎn)換成電壓作為模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸入。由于橋接輸出電壓很弱，必須把橋接電路的輸出電壓進行放大。將橋接電路的輸出端接運算放大器（選用A741運放），通過運算放大器放大后再輸送給ADC0809 芯片的26 引腳IN0 作為模數(shù)轉(zhuǎn)換的輸入模擬量。,技能實訓(xùn),實訓(xùn)1數(shù)模轉(zhuǎn)換集成電路的使用,1實訓(xùn)目的 （1）了解數(shù)模轉(zhuǎn)換器的基本工作原理。 （2）會搭接簡單數(shù)模轉(zhuǎn)換集成電路。 （3）掌握數(shù)字電路的安裝技巧、調(diào)試和簡單故障排除方法。 2器材準(zhǔn)備,4內(nèi)容與步驟 （1）根據(jù)圖13.2（a）所示的電路，列出元件清單，備好元件，檢查各元件的好壞。

7、 （2）根據(jù)圖13.2（a）所示的電路，畫出裝配圖。 （3）根據(jù)裝配圖完成電路安裝。 （4）檢查電路安裝是否正確。主要檢查各元件的位置是否裝錯，集成塊引腳之間是否搭焊等。 （5）檢查無誤后，接通電源。 （6）測試數(shù)模轉(zhuǎn)化芯片。接通電源，撥動8 位開關(guān)，觀察發(fā)光二極管VD 的亮、滅情況，并用萬用表測出測量運算放大器輸出端電壓且記錄下來。 （7）實訓(xùn)結(jié)束后，整理好本次實訓(xùn)所用的器材、儀表，清掃工作臺，打掃實訓(xùn)室。,實訓(xùn)2模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路的使用,1實訓(xùn)目的 （1）了解模數(shù)轉(zhuǎn)換器的基本工作原理。 （2）會搭接簡單模數(shù)轉(zhuǎn)換集成電路。 （3）掌握數(shù)字電路的安裝技巧、調(diào)試和簡單故障排除方法。 2器材準(zhǔn)備,4內(nèi)容與步驟 （1）根據(jù)圖13.11 所示的電路，列出元件清單，備好元件，檢查各元件的好壞。 （2）根據(jù)圖13.11 所示的電路，畫出裝配圖。 （3）根據(jù)裝配圖完成電路安裝。 （4）檢查電路安裝是否正確。主要檢查各元件的位置是否裝錯，集成塊引腳之間是否搭焊等。 （5）檢查無誤后，接通電源。 （6）測試模數(shù)電路功能。 （7）實訓(xùn)結(jié)束后，整理好本次實訓(xùn)所用的器材、儀表，清掃工作臺，打掃實訓(xùn)室。,單元小結(jié),（1）數(shù)模（DA）與模數(shù)(AD) 轉(zhuǎn)換器是一種連接模擬電路和數(shù)字電路的信號變換電路，它是實現(xiàn)模擬系統(tǒng)與數(shù)字系統(tǒng)之間的信號轉(zhuǎn)換的器件。 （2）本章介紹