課程設(shè)計---逐次漸近型ad轉(zhuǎn)換器

1、<p>　　電 子 課 程 設(shè) 計</p><p>　　題目： 逐次漸近型A/D轉(zhuǎn)換器</p><p>　　系 別：電氣與電子工程系</p><p>　　專 業(yè)： 自 動 化</p><p><b>　　姓 名： </b></p><p>　　學 號

2、</p><p><b>　　指導教師： </b></p><p><b>　　2011年6月</b></p><p><b>　　成績評定·</b></p><p>　　一、指導教師評語（根據(jù)學生設(shè)計報告質(zhì)量、答辯情況及其平時表現(xiàn)綜合評定）。</p>

3、<p><b>　　課程設(shè)計成績評定</b></p><p><b>　　一、設(shè)計目的</b></p><p>　　1.了解數(shù)—模和?！獢?shù)轉(zhuǎn)換的概念，數(shù)—模轉(zhuǎn)換器和?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器的用途。移位寄存器和三態(tài)緩存器的一些用途。</p><p>　　2.數(shù)—模轉(zhuǎn)換器和?！獢?shù)轉(zhuǎn)換器輸入信號和輸出信號間的關(guān)系。</p&

4、gt;<p>　　3.D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的主要性能指標，轉(zhuǎn)換精度和轉(zhuǎn)換速度的關(guān)系。</p><p>　　4.了解逐次漸進型A/D轉(zhuǎn)換器的基本組成和工作原理。</p><p>　　5.增強動手能力，思考能力，閱讀資料的能力。</p><p><b>　　二、設(shè)計要求</b></p><p>　　1) 轉(zhuǎn)換精

5、度0.5%。</p><p>　　2) 速度10000次/秒以上 。</p><p>　　3) 模擬電壓輸入范圍為0V – 5V。</p><p>　　4) 要求采取必要的提高抗干擾能力措施。</p><p><b>　　三、設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　1、電路的總體原理框圖<

6、;/p><p><b>　　2.電路原理</b></p><p>　　模/數(shù)轉(zhuǎn)換器（簡稱A/D 轉(zhuǎn)換器）用來將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。其輸入是模擬電壓信號，輸出是n位二進制數(shù)。輸出的數(shù)字量與輸入的模擬量成正比例關(guān)系。</p><p>　　逐次漸進性A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換開始時先將寄存器清零，那么加給D/A轉(zhuǎn)換器的數(shù)字量也是全0。轉(zhuǎn)換控制信號VL變?yōu)楦唠娖綍r

7、開始轉(zhuǎn)換，時鐘信號首相將寄存器的最高位置而成1，使寄存器的輸出為100…00。該數(shù)字量被D/A轉(zhuǎn)換器裝換成相應(yīng)的模擬電壓VO,并送到比較器與輸入信號VI進行比較.若結(jié)果VO>VI,則數(shù)字過大，這個數(shù)字不要，應(yīng)去掉；反之，保留。依次用同樣的方法將次高位置1，并進行比較VO和VI的大小來確定該位是否要保留。逐位比較下去，直到比較完為止。將逐次漸進寄存器中的數(shù)字量送入緩沖寄存器，得到數(shù)字量的輸出。 </p><p

8、><b>　　四、各部分電路設(shè)計</b></p><p><b>　　1、CLK設(shè)計電路</b></p><p>　　該電路為555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器 ，其不需要外加觸發(fā)信號，使其輸入電壓在Vt+ 和Vt- 之間不停地往復變化，便能自動產(chǎn)生矩形脈沖 。通過調(diào)整R和C的大小便能調(diào)整周期</p><p>　　T=

9、(R1+2R2)CLn2</p><p><b>　　2、DAC轉(zhuǎn)換電路</b></p><p>　　該電路實現(xiàn)的是將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號功能，并且具有高穩(wěn)定度的參考電壓源VREF和低漂移的運算放大器，能獲得較高的轉(zhuǎn)換精度。 該電路的精確度為1除以2的八次冪與1的差，為0.1%。輸出的電壓范圍-5到+5V</p><p>　　3、十位環(huán)形移位

10、寄存器</p><p>　　環(huán)形移位寄存器首尾相接，即D0=Q3,那么在連續(xù)不斷地輸入時鐘信號時寄存器里的數(shù)據(jù)將循環(huán)右移。</p><p>　　工作時Q1Q2Q3……….Q10置為100……..0,當?shù)谝粋€CLK脈沖到達時移位寄存器右移一位，使Q1Q2Q3….Q10=010…0,當?shù)诙€CLK脈沖到達時移位寄存器右移一位變成001…0,當CLK脈沖到達時依次右移，直到Q1Q2Q3…Q10變

11、成000….1,第一次循環(huán)結(jié)束即A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換。</p><p><b>　　4、比較器</b></p><p>　　比較器時將一模擬信號與另一模擬信號進行比較的電路，比較器的輸出取決于信號大的。</p><p><b>　　U 13</b></p><p><b>　　5、三態(tài)

12、輸出鎖存器</b></p><p>　　此主要用于鎖存A/D轉(zhuǎn)換完的數(shù)字量ENG使能端是高電平有效，當其為高電平時，輸出轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)，為低電平是時呈現(xiàn)高阻態(tài)。</p><p><b>　　五、整體電路圖</b></p><p><b>　　見附圖。</b></p><p><b&

13、gt;　　六、所用器件</b></p><p>　　電壓比較器、555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器、D觸發(fā)器構(gòu)成的環(huán)形移位寄器、JK構(gòu)成的逐次漸進寄存器、三態(tài)輸出緩存器、DA轉(zhuǎn)換器。</p><p><b>　　七、設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　1、設(shè)計過程中遇到的問題及解決方法</p><p>　　通過此

14、次的課程設(shè)計，讓我們加深一步對實際操作的理解和掌握。我們也遇到了相當多的問題，理論上的還有實際操作上的。剛涉及到此類題目時還不知什么是逐次漸近型？輸出又該怎樣寄存？怎樣進行比較兩個信號的大??？穩(wěn)定性怎樣提高？精度及轉(zhuǎn)換速率怎樣提高？</p><p>　?、?通過翻閱資料和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用對逐次漸近型有了了解。 </p><p>　?、?運用電壓比較器去進行比較。</p><

15、p>　?、?可以引用負反饋電路。設(shè)計集成運放電路時，可以引入負反饋，增大電路的線性。增強穩(wěn)定性。</p><p>　?、苡镁哂懈叻€(wěn)定度的參考電壓源VREF和低漂移的運算放大器，能獲得較高的轉(zhuǎn)換精度0832DAC來提高精度。 設(shè)計成8位輸出的逐次漸近型。</p><p>　?、萑绾螠p少器件的工作周期。DAC 0238的輸出工作電流的穩(wěn)定時間為1us,，可以比選擇其他的元件節(jié)省很多時間

16、。CLK脈沖周期T=(R1+R2)Cln2，可以對R1、R2和C的值進行控制。也改進移位存儲器，以減小電路周期。</p><p><b>　　2、設(shè)計體會</b></p><p>　　通過一周的課程設(shè)計讓我們在一起相互的討論，互相的學習，覺得自己是對于實際應(yīng)用方面很欠缺，不懂的理論應(yīng)用與實際，不懂得運用知識聯(lián)系，自己的動手能力太差了。同時不知道去搜集資料，才感覺到自己

17、學識那么淺薄，平時不注意的東西通過這樣的實驗設(shè)計也漸漸開始注意了，不知道還有那么多東西需要去學。本以為自己已經(jīng)了解了很多東西，課程設(shè)計之后才發(fā)現(xiàn)自己原來太過自信了。同時我也體會到團結(jié)的力量，和同伴搭檔，才會有最后的結(jié)果。有時候一個人真的需要別人的幫助。我們雖有許多不會的，但都盡最大努力去克服。深刻的體會到我們還需不斷的去充實自己，學會應(yīng)用實踐學會查閱資料輔助自己。以后我一定不會再以一種不在乎的態(tài)度去對待科學，去對待學習，要認真對待自己需

18、要掌握的東西，一定會努力。</p><p><b>　　3、對設(shè)計的建議</b></p><p>　?、傧Ｍ麓文軌蛴脤嵨镞M行設(shè)計，充分體會真正的設(shè)計。</p><p>　?、谙Ｍ麓卧O(shè)計時間長一些，能更全面的了解有關(guān)知識，多練習動手操作能力。</p><p><b>　　八 、附圖</b><

19、/p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　【1】汪慶寶 ，宿長源·集成電路設(shè)計技術(shù) </p><p>　　【2】陳貴燦 ，張睿智集·成電路設(shè)計技術(shù) </p><p>　　【3】宋煥明 ，趙俊霞，周志祥·模擬集成電路 </p><p>