本实验的目标是探讨皇室博彩娱乐平台的概念,将CMOS反相器用作梯形电阻分压器的基准开关(用于DAC中)。
我们将简单的CMOS反相器逻辑门用作一对开关。 ADALM2000 模块的数字I/O信号可配置为具有+3.3 V 电源电压的标准CMOS分压器(推挽模式)。采用最简单的形式,CMOS输出可以由一个PMOS器件M1和一个NMOS器件M2组成。通常,CMOS制造工艺经过特别设计,使得NMOS和PMOS器件的阈值电压VTH 大致相等——即互补。然后,反相器的设计人员调整NMOS和PMOS器件的宽长比W/L,使其各自的跨导和RON 也相等。两个晶体管中,只有一个处于导通状态,同时将输出端连接到VDD 或VSS 。我们可以考虑将这两个电压用作DAC的基准电压源。
图 1.CMOS 输出驱动器。
在 “电压模式”中使用R-2R梯形电阻(如图2所示),根据数字码交替驱动到两个基准电压电平中的任一个(D0-7)。数字0表示VREF–,数字1表示VREF+。根据数字输入码,VLADDER (图2)将在两个基准电平之间变化。两个基准电压的负基准电压(VREF–)通常为地电压(VSS)。在本例中,我们将正基准电压(VREF+)设置为CMOS驱动器的正电源电压(VDD)。
► ADALM2000 主动学习模块
► 无焊面包板
► 跳线
► 9 个 20 kΩ 电阻
► 9 个 10 kΩ 电阻
► 1 个 OP27 放大器
最好在无焊试验板上构建图2所示的8位梯形电阻电路。模拟部件套件( ADALP2000 )中提供的电阻数量通常不足以构建完整的8位梯形电阻。如果可以获得这些电阻,此项目最好使用1%的电阻。
将用蓝色框表示的8个数字输出、示波器通道和用绿色框表示的AWG输出连接到梯形电阻电路中,如图所示。注意将电源连接到运算放大器电源引脚。
图 2.R-2R 梯形电阻网络电路
图 3.R-2R 梯形电阻网络电路试验板连接
当安装R1和R2时,设置AWG1的直流电压与DAC的VREF+相等,即等于CMOS数字输出的3.3 V 电源电压。此时输出电压为双极性,其摆幅为-3.3 V至+3.3 V。断开AWG1并移除电阻R1,输出电压为单极性,摆幅为0 V至+3.3 V。启动Scopy软件。打开模式发生器界面。选择DIO0至DIO7,并组成一个分组。设置参数,将模式设置为二进制计数器。输出设置为推挽输出(PP),频率设置为256 kHz。此时能看到类似图4所示的内容。最后,点击运行按钮。
图 4. 模式发生器界面。
打开 示波器 界面,开启通道2,并将时基设置为200μs/div,点击绿色运行按钮开始运行。有时可能还需要调整通道的垂直范围(初始条件下,1 V/div比较合适)。通过示波器界面能看到(如图4所示)电压从0 V上升到3.3 V,斜坡信号的周期应为1 ms。
图 5. 示波器界面。
改变数字模式。尝试随机模式,并打开示波器上的FFT窗口。您还可以通过生成具有一列0到255(对于8位宽总线)数字的纯文本.csv文件,来加载自定义模式。加载自定义模式,看看会出现什么情况。
您可以尝试加载以下这些预制波形文件:正弦、三角、高斯脉冲等: waveforms_pg 。
AD5626 是一款可以使用 5 V 单 电源供电的电压输出 DAC 。 它集成了DAC、输入移位寄存器和锁存、基准电压源以及一个轨到轨输出放大器。输出放大器摆幅可达到任一供电轨,且设置范围为0 V至4.095 V,分辨率为每位1 mV。该器件采用高速、三线式、兼容数据输入(SDIN)的DSP、时钟(SCLK)和负载选通()的串线接口。它还有芯片选择引脚,可连接多个DAC。上电时或用户要求时,CLR输入可将输出设置为零电平。
图 6.AD5626 的简化功能框图。
除1位DAC寄存器外,AD5626还有一个独立的串行输入寄存器,新数据值可以预载到该串行寄存器中,而不会干扰现有DAC输出电压。通过选通LDAC引脚,可以将加载值传输到DAC寄存器。
这种操作模式是AD5626的基本模式。您可以根据DAC的单极性代码表验证AD5626的功能是否正常。
表 1.AD5626 的单极性代码表
DAC 寄存器中的十六进制数 |
DAC 寄存器中的十进制数 |
模拟输出电压 (V) |
FFF |
4095 |
4.095 |
801 |
2049 |
2.049 |
800 |
2048 |
2.048 |
7FF |
2047 |
2.047 |
000 |
0 |
0 |
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► 无焊面包板
► 跳线
► 一个 AD5626 12 位 nano DAC®
► 一个 2.2 kΩ 电阻
► 一个 0.001 μF 电容
► 一个 0.1 μF 电容
► 一个 10 μF 电容
如图7所示连接AD5626的引脚。
图 7.AD5626 实现单极性操作的连接。
打开Scopy,使能正电源为5 V。在模式发生器中,根据数据手册中AD5626的时序图配置DAC输入信号。从配置SPI信号开始。使用DIO0、DIO1和DIO2创建通道组。如果连接如图7所示,则DIO1表示时钟信号,DIO2表示数据信号,DIO0表示 信号。在进行SPI分组时,确保数字通道的顺序是正确的(参见图10)。数据手册中指明,高电平和低电平状态下的时钟宽度应达到至少30 ns。由此可计算时钟周期,进而计算最大频率。将时钟频率设为1 MHz。将 CLK 极性 和 CLK 相位 设为1。
由于AD5626是12位DAC,因此通过SPI发送的数据长度应至少为12位。将每帧的字节数设为2,在转换开始时,它会发送16位。在数据文本框中,您可以输入将发送至DAC的值。SPI组通道的信号应类似于AD5626 DAC的时序图。
图 8.AD5626 试验板连接。
图 9.AD5626 SPI 时序图。
现在,您应该配置 和 信号。从数据手册中,我们得知在 处于高电平时,移位寄存器的内容会在 的上升沿更新。将DIO4 ()的模式设置为“数值”,输入数值1。只要位是串行传输,LDAC信号(DIO3)的 下降沿之前应该有一个上升沿,且应处于高电平。为了满足上述条件,DIO3信号可以设置为采用13 kHz频率和160°相位。AD5626皇室博彩娱乐平台所需的所有输入信号如图9所示。
图 10. 模式发生器信号设置。
最后一步是在Scopy中打开 示波器 ,将通道1连接到AD5626的输出端。启用通道1 测量,并在SPI的“数据”区域输入一个值。如果通过SPI发送的数据为7FF,在图11中,您可以查看相应的输出电压。
图 11. 输入为 7FF 时, AD5626 的输出电压。
虽然AD5626设计用于单电源操作,但使用图12所示的电路也可以实现双极性操作。
图 12. 华纳国际娱乐官网平台,未经调节(数据手册中建议的电路)。
此电路可用于不需要高精度的应用。输出电压以偏移二进制格式编码,由以下公式给出:
在输出范围为±5 V,采用图12中的表所示的电路值时,转换公式变为:
► ADALM2000 主动学习模块
► 无焊面包板
► 跳线
► 一个 AD5626 12 位 nano DAC
► 一个 OP484 运算放大器
► 一个 0.1 μF 电容
► 一个 1 kΩ 电阻
► 一个 20 kΩ 电阻
► 两个 10 kΩ 电阻
► 一个 47 kΩ 电阻
► 一个 470 kΩ 电阻
图 13.AD5626 华纳国际娱乐官网平台试验板连接
在无焊试验板上构建图12所示的电路。
您可以将DAC配置为华纳国际娱乐注册开户,如图7所示。对于基准电压,使用信号发生器的通道1,设置为恒定2.5 V。在示波器的第二个通道上,可显示运算放大器输出端的电压。您可以在示波器上同时显示单极性操作和双极性操作的电压。
图 14.000 输入的单极性和双极性输出电压。
图 15.800 输入的单极性和双极性输出电压。
图 16.FFF 输入的单极性和双极性输出电压。
1.使用欧姆定律和并联电阻公式,当输入D7和D6连接到接地和3.3 V的每个组合时,R-2R DAC的输出电压是多少?请将结果以表格形式呈现。
您可以在 学子专区 论坛上找到答案。