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实验四模数转换电路设计

实验四模数转换电路设计

一、实验电路的原理图

1、时钟产生电路

时钟电路主要通过74HC4060集成数字电路产生,74HC4060为振荡计数分频器,在本电路中的接法如下图所示。

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主要是产生A/D转换电路所用的时钟,640KHz为ADC的工作频率,5KHz 为START 时钟,即采样频率。

器件清单:

74HCT4060

10.24M晶振

22P,100P

2.2k,200k, 1k:11个

LED,Key

插针:3个

2.ADC0809芯片介绍

A/D转换器的功能是将模拟量电信号转换成数字量。

A/D转换器的主要参数:

1)分辨率:是指A/D转换器可转换成二进制数的位数。

例:若一个10位A/D转换器,去转换一个满量程为5V的电压,则它能分辨的最小电压为5000mV/210≈5mV。

2)转换时间

指从输入启动转换信号开始到转换结束,得到稳定的数字输出量为止的时间

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ADC0809包括一个8位的逼近型的ADC部分,并提供一个8通道的模拟多路开关和联合寻址逻辑。用它可直接输入8个单端的模拟信号,分时进行A/D转换。ADC0809的主要技术指标为:

·分辨率:8位

·单电源:+5V

·转换时间:取决于时钟频率

·模拟输入范围:单极性0~5V

·时钟频率范围:10KHZ~1280KHZ

ADC0809芯片的内部结构和引脚如下图所示,地址信号与选中通道的关系如下表所示。

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引脚功能

D7~D0:8位数据输出线;

IN7~IN0:8路模拟信号输入;

ADDC、ADDB、ADDA:8路模拟信号输入通道的地址选择线;

ALE:地址锁存允许,其正跳变锁存地址选择线状态,经译码选通对应的模拟输入信号;

START:启动信号,上升沿使片内所有寄存器清零,下降沿启动A/D转换(实际就是采样频率);

EOC:转换结束,转换开始后,此引脚变为低电平,转换一结束,此引脚变为高电平;

OE:输出允许,此引脚为高电平有效,当有效时,芯片内部三态数据输出锁存缓冲器被打开,转换结果送到D7~D0;

CLOCK:时钟,最高可达1280KHz,由外部提供;

REF(+)、REF(-):参考电压正极、负极,通常REF(+)接Vcc,REF(-)接GND;

Vcc:电源,+5V,GND:地线。

模拟输入与数字量输出的关系为N=(VIN-VREF(-))×256/(VREF(+)-VREF (-)),当VREF(+)=+5V,VREF(-)=0V,若输入模拟电压为2.5V,则转换后的数字量N=128,即10000000B。

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电路原理图

器件清单:

ADC0809

10K:11个

4k,1k

Led:2个 key:2个

插针:3个

二、安装、调试和测试过程

时钟电路:

1、MR管脚应接地。

2、最好在电源和地之间加一个104的滤波电容。

ADC0809电路:

1、REF+管脚不应接电位器,最好直接接+5V电压,即12脚(电源管脚)短接。

2、A/D_in接要进行模数转换的正弦信号,来自晶体管放大电路的FD.OUT。

3、将FD.OUT 的正弦信号峰峰值调节到接近于4.5V左右。

三、实验报告要求

1、实验目的

2、实验主要内容

3、实验中遇到的问题及解决办法

4、实验结果及总结