2.4 数模和模数转换_玩转机器人：基于Proteus的电路原理仿真（移动视频版）-QQ阅读科幻男生网

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2.4 数模和模数转换

2.4.1 数模转换

为了能够使数字系统处理模拟信号，必须将模拟信号转换为数字信号，而数字信号经过数字系统处理后，又需要转换为模拟信号。从数字信号转换为模拟信号的转换称为数模转换，或简称D/A转换。D/A转换器可以分为权电阻网络D/A转换器、倒T形电阻网络D/A转换器、权电流型D/A转换器、开关树形D/A转换器和权电容网络D/A转换器几种。

新建原理图工程，将工程命名为“数模转换”，进入电路绘制界面，将DAC0808和运算放大器等元件放置在图纸上，数模转换电路绘制完毕后如图2-4-1所示。DAC0808芯片的第14引脚接入“+5V”电源网络，即基准电压为+5V；DAC0808芯片的第4引脚作为输出引脚，用以输出转换后的模拟电压值Vout，A1～A8分别代表输入端8个引脚（A1～A8）的输入值，转换公式如下所示。

图2-4-1 数模转换电路

执行→命令，进行仿真。将DAC0808芯片的A1引脚接入高电平，A2～A8引脚均接入低电平，电压表示数为+2.50V，如图2-4-2所示，表示此时的模拟电压值为+2.50V。

图2-4-2 A1引脚接入高电平

将DAC0808芯片的A1、A2引脚接入高电平，A3～A8引脚均接入低电平，电压表示数为+3.75V，如图2-4-3所示，表示此时的模拟电压值为+3.75V。

图2-4-3 A1、A2引脚接入高电平

将DAC0808芯片的A1～A3引脚接入高电平，A4～A8引脚均接入低电平，电压表示数为+4.37V，如图2-4-4所示，表示此时的模拟电压值为+4.37V。

图2-4-4 A1～A3引脚接入高电平

将DAC0808芯片的A1～A4引脚接入高电平，A5～A8引脚均接入低电平，电压表示数为+4.69V，如图2-4-5所示，表示此时的模拟电压值为+4.69V。

图2-4-5 A1～A4引脚接入高电平

将DAC0808芯片的A1～A5引脚接入高电平，A6～A8引脚均接入低电平，电压表示数为+4.84V，如图2-4-6所示，表示此时的模拟电压值为+4.84V。

图2-4-6 A1～A5引脚接入高电平

将DAC0808芯片的A1～A6引脚接入高电平，A7、A8引脚均接入低电平，电压表示数为+4.92V，如图2-4-7所示，表示此时的模拟电压值为+4.92V。

图2-4-7 A1～A6引脚接入高电平

将DAC0808芯片的A1～A7引脚接入高电平，A8引脚接入低电平，电压表示数为+4.96V，如图2-4-8所示，表示此时的模拟电压值为+4.96V。

图2-4-8 A1～A7引脚接入高电平

将DAC0808芯片的A1～A8引脚均接入高电平，电压表示数为+4.98V，如图2-4-9所示，表示此时的模拟电压值为+4.98V。

图2-4-9 A1～A8引脚接入高电平

小提示

◎ 在元件库中搜索“DAC0808”关键字，即可找到DAC0808芯片。

◎ 在元件库中搜索“OP1P”关键字，即可找到运算放大器。

◎ 读者可以自行仿真输出其他模拟电压值。

◎ 扫描右侧二维码可观看数模转换器的仿真结果。

2.4.2 模数转换

从模拟信号转换成数字信号的转换称为模数转换，或简称A/D转换。A/D转换器可以分为并联比较型A/D转换器、反馈比较型A/D转换器和双积分型A/D转换器等几种。

新建原理图工程，将工程命名为“模数转换”，进入电路绘制界面，将ADC_8芯片和DAC_8芯片等放置在图纸上，模数转换电路绘制完毕后如图2-4-10所示。ADC_8芯片的VIN引脚接入可调节的模拟电压值，电压表U1用以读出当前输入的模拟电压值。ADC_8芯片的CLK引脚接入脉冲信号，当CLK引脚接收到一个脉冲时，便开始触发ADC_8芯片进行采样，采样完毕后，经ADC_8芯片内部处理后，以数字信号的形式输出。由于输出的8位数字信号不易被观察，因此加入DAC_8芯片，其功能是将ADC_8芯片输出的数字信号转换为模拟信号。电压表U2用以读出DAC_8芯片输出的模拟电压值。