1、電子設計自動化討論題（二）1、試用集成DAC和ADC設計一個將正弦波轉換為數字量，又能將數字量轉換為模擬量的轉換電路。要求：（1）設計電路并仿真分析ADC輸入的模擬信號和DAC輸出的模擬信號波形，對兩波開進行對比，說明波形變化規律；（30分）（2）說明采用的DAC和ADC集成器件的作用及各管腳功能；（30分）（3）說明仿真分析中所采用的儀表（如示波器、信號發生器）的設置（截圖說明）。（40分）解：根據題目要求我們設計了一下電路，如圖2-1所示：圖2-1 基于ADC和VDAC8的A/D轉換和D/A轉換仿真電路基于ADC和VDAC8的A/D轉換D/A轉換仿真電路如上圖2-1所示，在電路中采用有效值

2、5V、頻率為500Hz的正弦交流信號，為了對比仿真結果，在ADC輸入信號中疊加了一個5V的信號。同時在電路中采用滑動變阻器構成一個分壓電路，通過滑動滑動變阻器觸頭，改變R1輸入電阻，即可改變輸入模擬信號的大小，ADC輸出的高4 位和低4位分別接1個數碼管，顯示輸入模擬信號的轉換結果。該電路將ADC的輸出信號接到VDAC8的輸入端，實際是將ADC輸入模擬信號先進行A/D變換，然后進行D/A轉換。在電路中利用雙示蹤示波器對源信號和DAC輸出信號進行觀察比較，將示波器A通道接在ADC的模擬信號輸入端，B通道接在VDAC8的模擬信號輸出端。在仿真電路中，為了便于觀察仿真結果，可以加快仿真速度，雙擊函數

3、發生器，打開參數設置對話框，如圖2-2所示，設置信號頻率為50KHz。雙擊VDAC8圖標，打開參數設置對話框，如圖2-3所示，設置數字高低電平的電壓閾值。圖2-2 函數發生器參數設置圖2-3 VDAC8數字高低電平的電壓閾值設置按下仿真開關，ADC的輸出結果即數碼管顯示數值不斷變化，打開雙通道示波器，ADC輸入模擬信號，VDAC8數模轉換輸出模擬信號波形如圖2-4所示：圖2-4 ADC輸入模擬信號和VDAC8輸出模擬信號波形該電路將ADC的輸出數字信號接到VDAC8的輸入端，實際是將ADC輸入模擬信號先進行A/D變換，然后進行D/A轉換。由圖2-4 ADC輸入模擬信號和VADC8輸出模擬信號的

4、波形可知，輸出信號與輸入信號的頻率基本上不變，但是受轉換電路的影響，輸出信號的幅值和精度與源信號相比，產生了一些變化。進一步結合示波器導出的數據部分截圖圖2-5，我們可以知道輸出模擬信號的幅值比輸入模擬信號的幅值要小，輸入幅值為7.0711V，而輸出信號幅值為6.0156V，并且還存在失真現象，輸出信號的精度也沒有輸入模擬信號的精度高，但是二者的頻率基本上沒有發生改變。（1） 本電路采用的ADC和VDAC8集成器件的作用及各管腳功能簡介： ADC集成器件（圖2-6、2-7）的作用及各管腳功能簡介：ADC的主要功能是將輸入的模擬信號轉換成8位的數字信號輸出，其輸入-輸出說明如下： Vin：模擬電

5、壓信號的輸入端子。圖2-5 示波器導出數據部分截圖 Verf+、Verf-：參考電壓“+”、“”端子，接直流參考源的正極和負極，ADC輸入模擬信號的范圍不能超過該參考電壓，正負極電壓差也是ADC轉換精度的決定因素之一。 SOC：轉換啟動信號端，該端口電平從低電平變成高電平時，轉換開始，即SOC轉換啟動端上升沿有效啟動。 EOC：轉換結束標志位輸出端，高電平表示轉換結束，軟件清零。 OE：輸出允許端，可與EOC接在一起。 D0-D7：數字信號輸出端。 VDAC8集成器件（圖2-8）的作用及各管腳功能簡介：電壓型DAC（即VDAC8）是 一個8位電壓輸出數模轉換器。輸出范圍可以從 0 到1.020

6、 V（4 mV/位）或從0到4.08 V（16 mV/位）。VDAC8可以通過硬件、軟件或使用硬件和軟件的組合進行控制。它的主要功能是將輸入的8位數字信號轉換成模擬信號輸出，其輸入-輸出說明如下： D0-D7：數字電壓信號的輸入端子。 Verf+、Verf-：參考電壓“+”、“”端子，接直流參考源的正極和負極，DAC輸入數字信號的范圍不能超過該參考電壓，正負極電壓差也是VDAC8轉換精度的決定因素之一。 Output：模擬信號輸出端。 圖2-6 ADC（1） 圖2-8VDAC8圖2-7 ADC（2）（2） 仿真分析中所采用的儀表的參數設置情況：函數信號發生器參數設置情況如圖2-9所示：選擇矩形波，為了加快仿真速度設置頻率50KHz，占空比50%，振幅5Vp，偏移5V。圖 2-9 函數發生器參數設置 示波器參數設置情況如圖