数字电子技术应用项目教程课件作者段有艳等项目8锯齿波产生电路的设计与设计.pptVIP

尚辅网 / 项目8 锯齿波产生电路的设计与实现 昆明冶金高等专科学校-精品课程-数字电子技术 数字电子技术应用 项目目标 项目8 锯齿波产生电路的设计与实现 ◇ 熟悉数-模（D-A）转换的基本原理和工作过程。 ◇ 会正确使用集成电路DAC0832、74LS161和运算 放大器741。 ◇能完成锯齿波产生电路的设计、组装和调试。 任务引入 项目8 锯齿波产生电路的设计与实现 设计一个锯齿波发生器，满足将数字脉冲信号变 为锯齿波的要求。 任务分析 项目8 锯齿波产生电路的设计与实现 锯齿波和正弦波、矩形波和三角波等都是常用的基本测量信号，在电子工程、通信工程、自动控制等领域，常要用到。随着集成电路的迅速发展，用集成电路可很方便地构成锯齿波发生器。 要完成任务，需要学习D-A转换器的相关知识。D-A转换器的作用是把数字量转换为模拟量。锯齿波产生电路的输入量由0变为1时，电路的模拟输出电压由0V增加到最大值；在下一个计数周期，输入量由0变为1时，又得到一个由0V到最大值的模拟输出电压；如果输入的计数脉冲不断，则可在电路的输出端得到周期性变化的锯齿波。 任务1 数-模转换的实现 项目8 锯齿波产生电路的设计与实现 任务2 锯齿波产生电路的设计 任务3 锯齿波产生电路的安装和调试 任务1 数-模转换的实现 1 D-A转换器的工作原理 模拟开关 倒置T形电阻网络 基准电压VREF 运算放大器 图8-1 四位倒置T形D/A转换器的电路原理图 4个组成部分： 从基准电压VREF流入倒置T形电阻网络的总电流为I=VREF/R，各支路电流为从高位到低位按2的倍数递减，分别为： 任务1 数-模转换的实现 流向运算放大器反相输入端的电流为： 式中，N为输入四位二进制数字量所对应的十进制数。运算放大器输出电压 若取R=Rf，则输出的模拟电压为 对于n位倒置T形电阻网络D/A转换器，其输出的模拟电压为 （8-1） 由式（8-1）可见，D/A转换器输出的模拟电压正比于输入的数字信号。 【例1】 有一个6位的D/A转换器，其基准电压为10V，若向转换器中输入数字为101001，求输出的模拟电压。 解：由公式得： 任务1 数-模转换的实现 2 集成D-A转换器及其应用 表8-1 常用集成D-A转换器芯片及其主要参数 图8-2 DAC0832的结构框图和引脚图 任务1 数-模转换的实现 3 DAC0832内部结构、引脚功能说明及工作方式 （1）DACO832内部结构 DAC0832的逻辑功能框图和引脚排列如图8-2所示, 它由8位输入寄存器、8位DAC寄存器和8位乘法DAC组成。8位乘法DAC由倒T形电阻网络和电子开关组成。DAC0832采用20只引脚双列直插封装，引脚排列如图8-2b所示。 图8-2 DAC0832的结构框图和引脚图 任务1 数-模转换的实现 3（2）DAC0832引脚功能说明 Cs：为片选信号输入，低电平有效。 WR 1：为写信号1输入端，低电平有效，该信号用于控制把外部数据写入输入寄存器中。 WR 2：为写信号2输入端，低电平有效。 AGND、DGND：分别为模拟地和数字地，应连在一起。 D0～D7：为8位数字数据输入端。 Vref：为基准电压输入端，电压范围为-10～+10V。 Rfb：为反馈电阻引出端。 I01：为电流输出1端，在DAC的电流输出转换为电压输出时，该端应和运放的反相端一起连接。 I02：为电流输出2端，在DAC的电流输出转换为电压输出时，该端应和运放的同相端一起接地。 XFER：为传送控制信号输入端，低电平有效。 ILE：为输入寄存器允许信号端，高电平有效。 Vcc：为电源电压，范围为+5～+15V，+15V最佳。 任务1 数-模转换的实现 3（3）DAC0832的工作方式 DAC0832有三种工作方式：直通方式、单缓冲方式、双缓冲方式。 1）直通方式。在直通方式下输入寄存器和DAC寄存器处于不锁存（直通）状态。此时，输入数字量可直接送入D/A转换器转换并输出。该方式适用于输入数字量变化缓慢的场合。 2）单缓冲方式。单缓冲方式是在输入数字量送入D/A转换器进行转换的同时，将该数字量锁存在8位输入寄存器中，以保证D/A转