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基于EWB的D/A数模转换器的仿真研究来源于瑞达科技网 | |
作者:佚名 文章来源:网络 点击数 更新时间:2011/1/25 文章录入:瑞达 责任编辑:瑞达科技 | |
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关键词:电子工作台;D/A转换器;仿真;T形电阻 随着计算机技术的发展,电子设计自动化(EDA)技术得到了广泛的应用。EWB电子工作台作为一种功能强大的EDA计算机辅助设计和仿真软件[1],与其他电路仿真软件相比较,具有功能全面、界面直观、操作方便等优点。 DAC作为沟通模拟量和数字量的桥梁,在各种检测、控制和信号处理等技术领域得到日益广泛的应用。本文采用Electronics Workbench(EWB)构造了DAC的仿真模型,并给出了仿真结果。 DAC主要由模拟电子开关、电阻解码网络、求和运算放大器和基准电压源(或恒流源)组成,如图1所示。位权网络目前用得较多的是T形电阻网络,一个D/A转换器要使输出的模拟电压与输入的数字量成正比。图中,D是n位二进制数,2个相邻数所对应的输出电压之差称为最小可分辨电压Δ。即Δ是二进制数D的最低有效位发生变化时所引起的输出电压的变化量,也是D的最低位代码为1,其他位代码为0时所对应的输出电压。YOM称为满度输出电压,他是二进制数D的所有代码为1时所对应的输出电压。 2 仿真分析 首先建立D/A转换器的仿真模型,根据D/A转换器的组成结构以及EWB的特点,采用模块化设计方法。 (2)采用74LS162作为加法计数产生器,用来产生D/A转换所需的信号。 (3)求和电路由具有负反馈的运算放大器构成的。UF411具有高精度低功耗的特点。 利用二进制计数器74LS162构成累加计数器,由真值表可知:他产生0000~1111循环计数,分别接入4个模拟电子开关,并按图3所示连接组成DAC的仿真模型。 将时钟信号提供给74LS162开始计数,模拟开关根据74LS162输出的0或1信号决定此路电阻是否接入,由于采用的是累加计数,因此求和放大器的输出波形,如图4所示。 为了研究数字位数与性能指标的关系,选择了4位、8位D/A转换器进行仿真,取基准电压VREF为4 V,其最小可分辨电压Δ分别为0.8 V和0.016 V,与理论计算结果相当一致。同时可以看出,D/A转换器的位数越多,分辨率越高,且与基准电压有关。
从仿真结果可以看出,EWB软件能较好地对D/A的性能进行系统仿真,与理论计算进行对照,得出比较一致的结果,此仿真方法给出了清晰直观的D/A转换器的内部结构和工作过程,加深对基本概念的理解。对于数字逻辑电路的教学具有重要的意义,同时可望在系统优化设计中得到广泛应用。 参考文献 [1]路而红.虚拟电子实验室Electronics Workbench[M].北京:人民邮电出版社,2001. |
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