計算機控制實驗一AD與DA轉(zhuǎn)換

1、學(xué)院：*班級：*姓名：*學(xué)號：*實驗一 A/D與D/A轉(zhuǎn)換實驗項目名稱：A/D與D/A轉(zhuǎn)換實驗項目性質(zhì)：普通所屬課程名稱：計算機控制技術(shù)實驗計劃學(xué)時：2學(xué)時 一、實驗?zāi)康耐ㄟ^實驗了解實驗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與使用方法；通過實驗了解模擬量通道中模數(shù)轉(zhuǎn)換與數(shù)模轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)方法。二、實驗內(nèi)容和要求了解A/D與D/A芯片轉(zhuǎn)換性能，輸入一定值的電壓，測取模數(shù)轉(zhuǎn)換的特性，并分析之;在上位機輸入一十進(jìn)制代碼，完成通道的數(shù)模轉(zhuǎn)換實驗。三、實驗主要儀器設(shè)備和材料THTJ-1型計算機控制技術(shù)實驗箱THVLW-1型USB數(shù)據(jù)采集卡一塊（含37芯通信線、USB電纜線各1根）PC機1臺（含上位機軟件“THTJ-1” ）四、實驗方法

2、、步驟及結(jié)果測試1、打開實驗箱電源。并按下面的電路圖1設(shè)計一階躍信號輸出電路，然后將u0輸出端連接 到“數(shù)據(jù)采集接口單元”的“AD1”通道，同時將采集卡接口單元的“DA1 ”輸出端連接到 接口單元的“ AD2 ”輸入端：10KUi 010U0100K圖12、啟動計算機，在桌面雙擊圖標(biāo) THTJ-1 ”軟件，在打開的軟件界面上點擊“開始采集” 按鈕；點擊軟件“系統(tǒng)”菜單下的“AD/DA實驗”，在AD/DA實驗界面上點擊“開始/停止”按鈕，觀測采集卡上AD轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換結(jié)果，在輸入電壓為-10V+10V,對應(yīng)的數(shù)字量為016384（A/D轉(zhuǎn)換是14位的），如輸入1V時應(yīng)為00，0011，0101，0

3、000（850）（其中后 幾位將處于實時刷新狀態(tài)）。調(diào)節(jié)階躍信號的大小，然后繼續(xù)觀AD轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換結(jié)果，并 與理論值（詳見本實驗五說明）進(jìn)行比較；模擬量輸入AD原始碼（二進(jìn)制）（十進(jìn)制）+10V0111111111116383+5V01111111111163830V111111111101008180-5V101111110110114059-10V1000000000000001LSB01111111111110163824. DA轉(zhuǎn)換時的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換關(guān)系為:-5+5V對應(yīng)為04095（D/A轉(zhuǎn)換為12位），其數(shù)據(jù)格式（雙 極性電壓輸出時）為：根據(jù)DA轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換規(guī)律，在DA部分的編輯框中輸入

4、一個10進(jìn)制 數(shù)據(jù)，然后虛擬示波器上觀測DA轉(zhuǎn)換值的大小；十進(jìn)制輸入。/人數(shù)據(jù)編碼（二進(jìn)制）測量值40951111111111114.970000000000000-4.972047011111111111040941111111111104.961000000000001-4.965實驗結(jié)束后，關(guān)閉腳本編輯器窗口，退出實驗軟件。五、實驗報告要求數(shù)據(jù)采集卡本實驗臺采用了 THVLW-1型USB數(shù)據(jù)采集卡。它是一種基于USB總線的數(shù)據(jù)采集卡， 卡上裝有14Bit分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器（AD7899）和12Bit分辨率的D/A轉(zhuǎn)換器（DAC7625）， 其轉(zhuǎn)換器的輸入量程均為10V、輸出量程均為5V

5、。該采集卡為用戶提供4路模擬量輸入 通道和2路模擬量輸出通道。其主要特點有：1）支持USB1.1協(xié)議，真正實現(xiàn)即插即用2）400KHz14位A/D轉(zhuǎn)換器，通過率為350K，12位D/A轉(zhuǎn)換器，建立時間10 “s3）4通道模擬量輸入和2通道模擬量輸出4）8k深度的FIFO保證數(shù)據(jù)的完整性5）8路開關(guān)量輸入，8路開關(guān)量輸出編程實現(xiàn)測試信號的產(chǎn)生利用上位機的“腳本編程器”可編程實現(xiàn)各種典型信號的產(chǎn)生，如正弦信號，方波信號， 斜坡信號，拋物線信號等。其函數(shù)表達(dá)式分別為：1）正弦信號2兀y = A sino（t + 中）,T =經(jīng)編程得到如下圖。2）方波0 t T1T t T1經(jīng)編程得到如下圖。at 0

6、 t T 認(rèn)中曰y = S1 , a為常重|0 T t T14）拋物線信號1 , at 2 y = 200 t Ti, a為常量T t Ti編程得到如下圖。1、當(dāng)模擬輸入電壓在+10V-10V范圍時，計算A/D轉(zhuǎn)換器最低有效位代表的電壓值；量化 誤差是多少？答：q=20v + 214=1.22*10 -3 v所以最低有效位代表電壓值為1.22mv； 量化誤差最低有效位代表值q=-10v。2、觀察疊加了尖脈沖干擾的正弦信號和經(jīng)過高通濾波后的信號，計算高通濾波器的低頻截 止頻率答：在高通濾波器中，當(dāng)輸入為高頻信號時，電容的容抗比電阻的阻值低，輸入信號的 大部分電壓都降在電阻上，這樣輸入信號的大部分電壓就輸出了，也就是高頻信號被取出。 隨著輸入信號頻率的降低，電容的容抗逐漸增大，輸入信號大部分電壓降在電容上，電阻上 電壓減小，也就是低頻信號輸出減小，相當(dāng)于低頻信號沒有順利通過電路，被濾波了。所以要求出高通濾波器的低頻截止頻率，可以通過直接觀察疊加了尖脈