I1.1木章习题类型与解题方法307 8V Fr REF CB7520 dg d, ds ds da d, d, d do 石英晶体 Qo Q1 Q2 Q3 cLK S, 74LS194A Rop D, D, D RF 图11-5例11-2的波形发生电路 表11-274LS194A的功能表 工作状态 置零 保持 右移 左移 并行输入 解:因为本例屮是以移位寄存器里的数据作为D/A转换器输人的,所以首 先崙要找出移位寄存器屮数据变化的规律。由于7415194A接成了右移工作状 态,并H以Q3作为D1的输入,囚而构成了一个扭环形计数器。在CIK信号的 连续作用下,QQ1Q2Q3的状态(也就是/A转换器的输入dd2d2d6)将按表 l1-3所示的顺序变化。 由式(11-2)知 8 运用上式求得d=1、d。=1、d,=1、d=1所产生的输出电压分别为+4V、 +2ⅴ、+1Ⅴ、+0.5ⅴ,这样就能够很容易算出dddd为不同数值下的to值 了。计算结果如表11-3中所列出。在CLK信号作用下,o的数值将按 表11-3屮的顺序变化
308第十一章数一模和模一数转换 表11-3例11-2中74LS194A的状态转换表和翰出电压值 Q1 e3 JA/V 顺序 (ds ds Q4000 do) 001n11000 04677 45678 0 11100 3.5 1.5 0 我们已经讲过,石英品体多谐振荡器的振荡频率山石英晶体的自身谐振频 率决定,因此CIK的频率应为1MHz,即周期等于1μs,这样就可以画出v0的波 形了(如图11-6所示) 910111213141516tus 图11-6例!1-2电路的输出电压波形 【例11-3】设计一个波形发生电路,产生图1-7所示的周期性输出电 压波形。 解:如果每间隔1μs取一个取样点,则一个完整的波形周期屮共有16个取 样点,如图11-7中所示。取最小量化单位△=0.5V,将每个取样点上波形的 幅度除以0.5V,就得到了表11-4的取样电压量化数据表
1.1本章习题类型与解题方法309 图11-7例11-3的电压波形图 表1-4例11-3取样电压量化数据表 取样点顺序0123456 89101112131415 V/V 0L.56.07.36.55.4|6.06.46.06.015.41.0010.51.00 量化数值03121513h12131212120120 为了存储表11-4的波形数据需要16个存储单元。如果采用二进制数存 储,每个单元需要存4位二进制数。因此,使用16×4位的ROM就够用了。若 将表11-4中的数据表依次存入ROM,便得到表11-5的ROM数据表 表115例11-3中ROM的数据表 地址 数据 数据 1, A, A, D, D, D, Do A,42A1A。D,D2D1D 00000000(0)10401100(12) 0(12) 01100(12)‖:0 0(0) (11)1101000 011 110 (13) 将表11-5中ROM的数据依次读出,加到D/A转换器的输入端,并不断循 环,在D/A转换器的输出就能产生图11-7的电压波形了。为了按表11-5中
310第十一章数一模和模一数转换 的顺序循环产生ROM的地址代码,叮以用一个4位二进制计数器的输出作为 ROM的4位地址输入代码。只要以1MHz的颗率连续不断地供给计数器作为 CLK脉冲,地址代码就会自动按表11-5的顺序变化,而且变化的时间间隔正好 是1μs 按照以上的设计思路,就得到了图I1-8的波形发生器电路。图中CB7520 是10位倒T形电阻网络D/A转换器,ROM为16×4位只读行储器,其中存有表 11-5的数据表。74LS16]是同步十六进制计数器。石英晶体多谐振荡器产生 频率为MHz的脉冲,作为计数器的时钟输入。 CB7520 do dg d, d ds da d d2 d do D, D, D, Do 001 F IMHz晶体 CS ROM 0.01μF A3 A2A,A Q3 Q2 Q, Qo I kQ ET 74LS161 CLK RDD3D2D1D。LD 图11-8例!-3的波形发生器电路 由式(11-2)可知,CB7520的输出电压为 若取v=-8V,则得到 o=3b(d2+d32+d12+d62) D23+D2+D,2+D,2°) 当D0=1时在输出端产生的电压恰好等于0.5V,与所设定的量化单位相同。 图11-9是图11-8电路的输出电压波形。这个波形和图11-7给定的波
11.1本章习题类型与解题方法311 形之间有一定的误差。通过增加取样点(提高取样速率)和减小量化单位,可以 减小这个电路的输出电压波形与给定波形之间的误差。 6810121416t/u 图11-9图11-8电路的输出电压波形 2.用于组成增益可编程放大器 解题方法和步骤: 在图11-10形式的负反馈电压放大器中,若A可以近似地视为理想放大器 (输入电流为0,放大倍数为∞,输出电阻为0)则电压放大倍数(增益)为 A 因此,只要以D/A转换器作为可编程电阻取代R1或R,就能构成增益可编程放 大器。 RF 图11-10负反馈电压放大器 【例11-4】在图1-1的放大电路中,试计算当D/A转换器的输入数 字量从全0变到全1时电压放大倍数的变化范围是多少。图中的DAC0830是8 位倒T形电阻网络D/A转换器,电阻网络中的电阻R等于15k。运算放大器 外接的反馈电阻R=150k9