数字电路 ——83—— 实验二十一 A/D 转换实验 一、 实验目的 1. 了解 A/D 转换器的基本工作原理和基本结构。 2. 掌握大规模集成 A/D 转换器的功能及其典型应用。 二、 实验原理 1. 关于 A/D 转换 A/D 转换是把模拟量讯号转换为与其大小成正比的数字量讯号。 A/D 转换的种类好多,根据转换原理可以分为逐次逼近式和双积分式。 完成这些转换的线路有很多种, 特别是大规模集成电路 A/D 转换器的问世, 为实现上述转换提供了极大的便捷。 使用者可以利用指南提供的元件性能指标和典型应用电路, 即可正确使用这种元件。 逐次逼近式转换的基本原理是用一个计量单位使连续量整量化(简称量化), 即用计量单位与连续量做比较, 把连续量变为计量单位的整数倍, 略去大于计量单位的连续量部份,这样得到的整数量即数字量。 显然, 计量单位越小, 量化的偏差就越小。 实验中用到的 A/D 转换器是 8 路模拟输入 8 路数字输出的逐次逼近式 A/D 转换元件,转换时间约为 100 微秒。 转换时间与帧率是 A/D 转换器的两个主要技术指标。 A/D 转换器完一次转换所须要的时间即为转换时间, 显然它反映了 A/D 转换的快慢。 分辨率指最小的量化单位, 这与 A/D转换的位数有关, 位数越多, 分辨率越高。 2. A/D 转换器 ADC0809 ADC0809 是采用 CMOS 工艺制成的单片 8 位 8 通道逐次渐近型模/数转换器, 其引脚排列如图 21—1 所示。 图 21—1 ADC0809 引脚图 IN0—IN7: 8 路模拟讯号输入端。 A2、 A1、 A0: 地址输入端 ALE: 地址锁存容许输入讯号, 在此脚施加正脉冲, 上升沿有效, 此时锁存地址码, 从而选通相应的模拟讯号通道, 以便进行 A/D 转换。 START: 启动讯号输入端, 应在此脚施加正脉冲, 当上升沿抵达时, 内部逐次迫近寄存器复位, 在上涨沿抵达后, 开始 A/D 转换过程。 EOC: 输入容许讯号, 高电平有效。 CLOCK(CP): 时钟讯号输入端, 外接时钟频度通常为 640KHz。 VREF+接+5V, VREF-接地。