课程设计逐次渐近型ad转换器文档格式.docx

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学号092210114

指导教师：

周焱

河南城建学院

2011年6月

成绩评定·

一、指导教师评语（根据学生设计报告质量、答辩情况及其平时表现综合评定）。

课程设计成绩评定

成绩等级：

指导教师签字：

年月日

一、设计目的

1.了解数—模和模—数转换的概念，数—模转换器和模—数转换器的用途。

移位寄存器和三态缓存器的一些用途。

2.数—模转换器和模—数转换器输入信号和输出信号间的关系。

3.D/A和A/D转换器的主要性能指标，转换精度和转换速度的关系。

4.了解逐次渐进型A/D转换器的基本组成和工作原理。

5.增强动手能力，思考能力，阅读资料的能力。

二、设计要求

1）转换精度0.5%。

2）速度10000次/秒以上。

3）模拟电压输入范围为0V–5V。

4）要求采取必要的提高抗干扰能力措施。

三、设计的总体结构

1、电路的总体原理框图

2.电路原理

模/数转换器（简称A/D转换器）用来将模拟量转换成数字量。

其输入是模拟电压信号，输出是n位二进制数。

输出的数字量与输入的模拟量成正比例关系。

逐次渐进性A/D转换器转换开始时先将寄存器清零，那么加给D/A转换器的数字量也是全0。

转换控制信号VL变为高电平时开始转换，时钟信号首相将寄存器的最高位置而成1，使寄存器的输出为100…00。

该数字量被D/A转换器装换成相应的模拟电压VO,并送到比较器与输入信号VI进行比较.若结果VO>

VI,则数字过大，这个数字不要，应去掉；

反之，保留。

依次用同样的方法将次高位置1，并进行比较VO和VI的大小来确定该位是否要保留。

逐位比较下去，直到比较完为止。

将逐次渐进寄存器中的数字量送入缓冲寄存器，得到数字量的输出。

四、各部分电路设计

1、CLK设计电路

该电路为555定时器构成的多谐振荡器，其不需要外加触发信号，使其输入电压在Vt+和Vt-之间不停地往复变化，便能自动产生矩形脉冲。

通过调整R和C的大小便能调整周期

T=（R1+2R2）CLn2

2、DAC转换电路

该电路实现的是将数字信号转换为模拟信号功能，并且具有高稳定度的参考电压源VREF和低漂移的运算放大器，能获得较高的转换精度。

该电路的精确度为1除以2的八次幂与1的差，为0.1%。

输出的电压范围-5到+5V

3、十位环形移位寄存器

环形移位寄存器首尾相接，即D0=Q3,那么在连续不断地输入时钟信号时寄存器里的数据将循环右移。

工作时Q1Q2Q3……….Q10置为100……..0,当第一个CLK脉冲到达时移位寄存器右移一位，使Q1Q2Q3….Q10=010…0,当第二个CLK脉冲到达时移位寄存器右移一位变成001…0,当CLK脉冲到达时依次右移，直到Q1Q2Q3…Q10变成000….1,第一次循环结束即A/D转换器完成一次转换。

4、比较器

比较器时将一模拟信号与另一模拟信号进行比较的电路，比较器的输出取决于信号大的。

U13

5、三态输出锁存器

此主要用于锁存A/D转换完的数字量ENG使能端是高电平有效，当其为高电平时，输出转换得到的数据，为低电平是时呈现高阻态。

五、整体电路图

见附图。

六、所用器件

电压比较器、555定时器构成的多谐振荡器、D触发器构成的环形移位寄器、JK构成的逐次渐进寄存器、三态输出缓存器、DA转换器。

七、设计总结

1、设计过程中遇到的问题及解决方法

通过此次的课程设计，让我们加深一步对实际操作的理解和掌握。

我们也遇到了相当多的问题，理论上的还有实际操作上的。

刚涉及到此类题目时还不知什么是逐次渐近型？

输出又该怎样寄存？

怎样进行比较两个信号的大小？

稳定性怎样提高？

精度及转换速率怎样提高？

①通过翻阅资料和网络应用对逐次渐近型有了了解。

②运用电压比较器去进行比较。

③可以引用负反馈电路。

设计集成运放电路时，可以引入负反馈，增大电路的线性性。

增强稳定性。

④用具有高稳定度的参考电压源VREF和低漂移的运算放大器，能获得较高的转换精度0832DAC来提高精度。

设计成8位输出的逐次渐近型。

⑤如何减少器件的工作周期。

DAC0238的输出工作电流的稳定时间为1us,，可以比选择其他的元件节省很多时间。

CLK脉冲周期T=（R1+R2）Cln2，可以对R1、R2和C的值进行控制。

也改进移位存储器，以减小电路周期。

2、设计体会

通过一周的课程设计让我们在一起相互的讨论，互相的学习，觉得自己是对于实际应用方面很欠缺，不懂的理论应用与实际，不懂得运用知识联系，自己的动手能力太差了。

同时不知道去搜集资料，才感觉到自己学识那么浅薄，平时不注意的东西通过这样的实验设计也渐渐开始注意了，不知道还有那么多东西需要去学。

本以为自己已经了解了很多东西，课程设计之后才发现自己原来太过自信了。

同时我也体会到团结的力量，和同伴搭档，才会有最后的结果。

有时候一个人真的需要别人的帮助。

我们虽有许多不会的，但都尽最大努力去克服。

深刻的体会到我们还需不断的去充实自己，学会应用实践学会查阅资料辅助自己。

以后我一定不会再以一种不在乎的态度去对待科学，去对待学习，要认真对待自己需要掌握的东西，一定会努力。

3、对设计的建议

①希望下次能够用实物进行设计，充分体会真正的设计。

②希望下次设计时间长一些，能更全面的了解有关知识，多练习动手操作能力。

八、附图

参考文献

【1】汪庆宝，宿长源·

集成电路设计技术

【2】陈贵灿，张睿智集·

成电路设计技术

【3】宋焕明，赵俊霞，周志祥·

模拟集成电路

【4】阎石主·

数字电子技术基础第五版