一、A/D转换器功能测试

 ADC 用来将模拟信号转换成一组相应的二进制代码，输出数字量与模拟量之间的关系为

式中，n为编码位数， Dn 为输出的数字量， V_in 为输入电压， V_ref 为参考电压。

在 Multisim 中，单击单击“放置杂项元件”→ “ADC _ DAC” →“ADC” 命令，放置 ADC，它是一个8位的ADC ， V_in为模拟电压输入端，V_ref ＋为参考电压“+”端，V_ref -为参考电压“-”端，一般与地相连，SOC启动转换信号端，只有从低电平变成高电平时，转换才开始，OE 为输出允许端， EOC为转换结束标志，高电平表示转换结束，D₇~D₀是8位数字量输出端。电路如图8.11所示。

测试过程：打开仿真开关，调整R₁电位器阻值，改变模拟电压输入值，用电压表显示电压值，输出指示灯的亮灭表示转换出的数码，灯亮为1，灯不亮为0。转换结束后，当开关J1由低电平变为高电平时允许输出。

将输出的8位二进制代入下面式子计算输入模拟电压值，与仿真的结果进行比较。

在图中D_n =01111111，转成相应的十进制数为2⁷，代入计算得到电压为2.5V，与电压表测量值一致。调整电阻R₁的阻值，改变输入电压，与输出数字量计算得到的电压相比较。

图8.11  A/D转换器功能测试

二、D/A转换器功能测试

在 Multisim 中，单击“放置杂项元件”→ “ADC _ DAC” →“DAC” 命令，放置 DAC，如图8.12所示。它是一个8位的 DAC ，V_ref +为参考电压“+”端， V_ref -为参考电压“-”端， V_ref +与V_ref -端的电压差表示要转换的模拟电压范围，也就是DAC的满度输出电压，D₇~D0是8位数字量输入端，Output 为DAC转换的模拟电压输出端。

DAC数码输入端全为1时，DAC的输出电压称为满度输出电压，它决定了DAC的电压输出范围。DAC数码输入端全为0时，DAC的输出电压称为输出偏移电压，理想中的DAC 输出偏移电压为0。DAC 输出的模拟量与输入的数字量之间的关系为

式中，n为编码位数， D_n 为输入的数字量， V_ref  为参考电压， u_o为输出量模拟电压。

测试过程：

设置字信号发生器为加计数器，能够连续地输出0~255的数字，如图8.13所示。这种连接方式使8位 DAC 能够覆盖0~5整个输出范围，并完成255级8位计数。字信号发生器的编码通过 DAC 在输出端得到模拟电压，可以用示波器观察其波形。

单击“仿真”开关，调整1kΩ电位器，使 DAC 输出电压尽量接近5V，双击示波器图标，打开示波器面板，观察示波器显示的电压波形和电压表指示数值，如图8.14所示。从示波器上观察到255级计数的输出电压波形，在任何指定的电压范围内，计数的级数越多，则DAC的输出越接近真实的模拟信号，数-模的转换的分辨率也越高。

图8.12  D/A转换器功能测试

图8.13  字发生器设置界面

图8.14  示波器显示的波形