电工电子实验(二)第16周电工电子实验正式报告16K.pdfVIP

D/A变换—可编程波形发生器

一．实验目的：

1．掌握D/A变换电路的设计方法。

2．掌握D/A变换集成电路的性能。

3．掌握综合性电路的调测方法。

二．技术指标：

电气指标

1．波形要求：

当控制开关K2K1=01时，输出正斜率梯形锯齿波；当控制开关K2K1=10时，输出

负斜率梯形锯齿波；当控制开关K2K1=11时，输出正、负斜率梯形锯齿波合成的锯齿三

角波。

2．频率要求：

正斜率梯形锯齿波f=1kHz。

负斜率梯形锯齿波f=1kHz。

锯齿三角波f=0.5kHz。

3．阶梯要求：

正斜率梯形锯齿波上升沿阶梯数大于或等于16。

负斜率梯形锯齿波上升沿阶梯数大于或等于16。

锯齿三角波上升沿和下降沿阶梯数均大于或等于16。

4．幅度要求：

信号输出幅度在0V~2V之间可调。

设计条件

电源电压±5V。

三．电路设计：

1．整体构架：

计数部分由74HC393双4位2进制同步计数器构成(注意此计数器为下降沿触发)，

控制电路为基本门电路按布尔代数逻辑划简而构建，D/A变换部分由DAC0832实现，

最后由于DAC0832为电流输出，再加一级通用运放实现电流—电压转换。

2．单元电路设计：

2.1计数单元：

考虑电气指标中的阶梯要求和D/A变换的基本原理，可知计数单元应该为一个

M=16的可控计数器，即在K2K1的控制下：当K2K1=01时，从0000~1111加法计数；

当K2K1=10时，从1111~0000减法计数；当K2K1=11时，先从0000~1111加法计数，

再从1111~0000减法计数。再考虑到控制单元的要求，故采用74HC393实现。

2.2控制单元：

完全出于对波形要求的考虑，即要求能够控制74HC393计数器当K2K2=01时，从

0000~1111加法计数；当K2K2=10时，从1111~0000减法计数；当K2K2=11时，先从

0000~1111加法计数，再从1111~0000减法计数。

—

考虑两点：1)、布尔逻辑中有A○0=A，A○1=A；2)、考虑5位二进制计数时，当

++

最高位互为镜像对称过程时(0****和1****)，低四位为重复计数过程(00000~01111和

10000~11111)。

可以得出结论：在5位二进制计数最高位为0时，要求低四位和0异或；最高位为

1时，要求低四位和1异或。

5位二进制计数由74HC393计数器中的两个计数器级联而成，第五位非计数位，而

是和K2、K1一起形成控制位信号。

画出控制信号真值表：

2Q0K2K1Ctrl

000Φ

0010

0101

0110

100Φ

1010

1101

1111

经卡诺图化简后：

CtrlK12Q0K2

控制信号通过基本门电路即可以实现。