計(jì)數(shù)式8位ad轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與制作

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1、班級(jí)：電氣1105姓名：胡洪碩學(xué)號(hào)：23課題：計(jì)數(shù)式8位AD轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與制作.第18頁(yè)共18頁(yè)《電子技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告課題:計(jì)數(shù)式8位AD轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)與制作班級(jí)電氣1105學(xué)號(hào)1101205523學(xué)生姓名胡洪碩專業(yè)電氣工程及其自動(dòng)化系別電子與電氣工程學(xué)院指導(dǎo)教師電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)小組淮陰工學(xué)院電子與電氣工程學(xué)院2012年5月班級(jí)：電氣1105姓名：胡洪碩學(xué)號(hào)：23課題：計(jì)數(shù)式8位AD轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與制作.第18頁(yè)共18頁(yè)一、設(shè)計(jì)目的（1)、培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的正確設(shè)計(jì)思想，訓(xùn)練綜合運(yùn)用已經(jīng)學(xué)過(guò)的理論和生產(chǎn)實(shí)際知識(shí)去分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。（2)、學(xué)習(xí)較復(fù)雜的

2、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般方法，提高基于模擬、數(shù)字電路等知識(shí)解決電子信息方面常見實(shí)際問(wèn)題的能力，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)、自行制作和自行調(diào)試。（3)、進(jìn)行基本技能訓(xùn)練，如基本儀器儀表的使用，常用元器件的識(shí)別、測(cè)量、熟練運(yùn)用的能力，掌握設(shè)計(jì)資料、手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范以及使用仿真軟件、實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行調(diào)試和數(shù)據(jù)處理等。（4)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。二、設(shè)計(jì)要求1.電源±5V；2.輸出數(shù)字量8位；3.誤差1LSB；4.定時(shí)開始轉(zhuǎn)換或手動(dòng)控制開始5.有轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志；6.輸入電壓直流電壓0～2.5V；7.主要單元電路和元器件參數(shù)計(jì)算、選擇；8.畫出總體電路圖；9.安裝自己設(shè)計(jì)的電路，按照自己設(shè)計(jì)的

3、電路，在通用板上焊接。焊接完畢后，應(yīng)對(duì)照電路圖仔細(xì)檢查，看是否有錯(cuò)接、漏接、虛焊的現(xiàn)象；10.調(diào)試電路；11.電路性能指標(biāo)測(cè)試；12.提交格式上符合要求，內(nèi)容完整的設(shè)計(jì)報(bào)告。三、總體設(shè)計(jì)3.1總體設(shè)計(jì)框圖班級(jí)：電氣1105姓名：胡洪碩學(xué)號(hào)：23課題：計(jì)數(shù)式8位AD轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與制作.第18頁(yè)共18頁(yè)圖1為計(jì)數(shù)式8位AD轉(zhuǎn)換器的總體設(shè)計(jì)框圖。該八位AD轉(zhuǎn)換器由以下幾部分組成：（1）輸入直流電壓（2）比較電路（3）D/A轉(zhuǎn)換電路（4）計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生電路（5）控制電路（6）二進(jìn)制計(jì)數(shù)器（7）十進(jìn)制計(jì)數(shù)器（8）譯碼顯示電路輸入直流電壓比較器D/A轉(zhuǎn)換計(jì)數(shù)脈沖產(chǎn)生電路控制電

4、路二進(jìn)制計(jì)數(shù)器十進(jìn)制計(jì)數(shù)器譯碼顯示電路圖1總體設(shè)計(jì)圖3.2電路組成圖及工作原理班級(jí)：電氣1105姓名：胡洪碩學(xué)號(hào)：23課題：計(jì)數(shù)式8位AD轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與制作.第18頁(yè)共18頁(yè)圖2總體原理圖3.3各框圖的功能和實(shí)現(xiàn)該功能的可選電路及特點(diǎn)（1)輸入直流電壓：在電位器上產(chǎn)生0～2.56V的待轉(zhuǎn)換電壓。（2)電壓比較電路：比較兩個(gè)電壓值進(jìn)行判斷并輸出高電平或低電平，待轉(zhuǎn)換電壓Vx進(jìn)入比較器正端，而經(jīng)DA轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換出的模擬電壓量Vy則進(jìn)入比較器負(fù)端與Vx比較。若Vx>Vy，則比較器輸出為高電平，反之為低電平。（3)D/A轉(zhuǎn)換電路：將數(shù)字量轉(zhuǎn)化為模擬量，可以選用DAC083

5、2，輸出為電流量，需轉(zhuǎn)化成模擬電壓量才可以與待轉(zhuǎn)換電壓Vx比較。（4）脈沖產(chǎn)生電路：產(chǎn)生一個(gè)頻率較高的方波信號(hào)CP，可選用555構(gòu)成的多諧振蕩器。（5）控制電路：可選電路為74LS00，控制計(jì)數(shù)電路的計(jì)數(shù)功能，由比較器的輸出結(jié)果和脈沖信號(hào)CP共同決定,555構(gòu)成的多諧振蕩器輸出上升沿時(shí),加計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)。（6）計(jì)數(shù)電路：進(jìn)行加記數(shù)，輸出的數(shù)字量進(jìn)入DA轉(zhuǎn)換電路變?yōu)槟M電流量,為了完成計(jì)數(shù),可使用兩個(gè)74LS161。班級(jí)：電氣1105姓名：胡洪碩學(xué)號(hào)：23課題：計(jì)數(shù)式8位AD轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與制作.第18頁(yè)共18頁(yè)(7）輸出電路：輸出分別為百十個(gè)位,可以用數(shù)碼管顯示。

6、四、單元電路設(shè)計(jì)(一)、輸入直流電壓1、模擬電壓產(chǎn)生電路圖3模擬電壓產(chǎn)生電路將2K電阻與5K電位器相連，電阻一段接+5V電壓，電位器一端接地，電位器中間接輸出，則可以得到輸出電壓在0～2.5V。（二）、比較器1、LM393比較器圖4運(yùn)算放大器班級(jí)：電氣1105姓名：胡洪碩學(xué)號(hào)：23課題：計(jì)數(shù)式8位AD轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與制作.第18頁(yè)共18頁(yè)圖5LM393內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖LM393是二運(yùn)放集成電路，它采用8腳雙列直插塑料封裝，內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如上圖所示。它的內(nèi)部包含二組形式完全相同的運(yùn)算放大器，除電源共用外，二組運(yùn)放相互獨(dú)立。每一組運(yùn)算放大器可用圖所示的符號(hào)來(lái)表示，它有5個(gè)引出腳

7、，其中“+”、“-”為兩個(gè)信號(hào)輸入端，“V+”、“V-”為正、負(fù)電源端，“Vo”為輸出端。兩個(gè)信號(hào)輸入端中，Vi-（-）為反相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的位相反；Vi+（+）為同相輸入端，表示運(yùn)放輸出端Vo的信號(hào)與該輸入端的相位相同。當(dāng)去掉運(yùn)放的反饋電阻時(shí),或者說(shuō)反饋電阻趨于無(wú)窮大時(shí),即開環(huán)狀態(tài),理論上運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)為無(wú)窮大，此時(shí)運(yùn)放形成一個(gè)電壓比較器，其輸出如不是高電平（V+），就是低電平（V-或接地）。當(dāng)正輸入端電壓高于負(fù)輸入端電壓時(shí)，運(yùn)放輸出低電平。2、LF347放大器運(yùn)算放大器多用于電流、電壓檢測(cè)電路，用于處理模擬信號(hào)和將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)

8、換為開關(guān)量信號(hào)——報(bào)警、停機(jī)保護(hù)信號(hào)。