基于OrCAD/PSpice的AD/DA轉換電路的解決方案

由圖3和圖4可知，在A/D轉換器的輸入端加一模擬信號，其幅值為2.5V,周期為10us,加上直流偏移量為2.5V的正弦信號。經過A/D器轉換之后得到一個12位的數字總線，其數值大小正好與模擬信號VI的幅度值對應，即準確實現了模擬信號到數字信號的轉換過程。

(2)DA轉換電路的仿真與分析

D/A轉換電路原理圖如圖5所示：

由圖5可知，在D/A轉換器的輸入端加了三個74161十六進制計數器構成一個12位的4096進制計數器。在時鐘信號CLK作用下不斷完成D/A轉換的過程，由圖6可看出，在12位遞增計數器作用下，D/A轉換器的輸出了從0V到滿量程5V的模擬鋸齒波形，即準確實現了數字信號到模擬信號的轉換過程。

(3)AD/DA轉換電路的聯合仿真與分析

A/D D/A轉換電路原理圖如圖7所示：

A/D D/A轉換電路仿真波形圖如圖8所示：

由圖7可知在A/D轉換器模擬輸入端輸入一個幅值為2.5V,周期為10us,加上直流偏移量為2.5V的正弦信號VI.經A/D轉換器轉換之后輸出12位的數字信號D[11:0],然后再把這12位的數字信號作為下一級D/A轉換器的輸入信號輸入，經D/A轉換之后輸出對應的模擬信號VDA,最后再通過一個一階RC低通濾波器輸出平滑的正弦信號VO.由圖8可以看出，經A/DD/A轉換器作用之后的模擬信號波形VO與轉換之前的正弦模擬信號VI基本一致。即準確的實現了整個模數和數模轉換過程。

4.總結

A/D D/A轉換器的輸出結果值與輸入值之間往往會存在誤差，當轉換精度越高，即數字信號的轉換位數越寬，則轉換誤差越小。實際應用中，往往在D/A轉換器的輸出端加一低通濾波電路對數模轉換后的階梯波形進行濾波處理，使輸出波形變得更平滑，以接近實際模擬信號。結果證明，該方案解決了以往受傳統實驗儀器設備限制而難以驗證的問題，具有較大的實用性。