2024年3月21日发(作者：)
用仿真软件Multisim 10仿真测试A/D转换器的逻辑功能-
实训
一、实训目的
1．了解A/D转换器的工作原理
2．掌握A/D转换器逻辑功能的仿真测试方法
二． 实训器材
实训器材
数量
计算机
1台
仿真软件Multisim 10
1套
其他
三、 实训原理及操作
（一）实训原理
1．A／D转换器用来将模拟信号转换成一组相应二进制数码。由于A／D转换器的输入
量是随时间连续变化的模拟信号，而输出是随时间断续变化的离散数字信号，因此在转换过
程中，首先要对模拟信号进行采样、保持，再进行量化、编码。
2．所谓采样，就是在一个微小时间内对模拟信号进行取样，把一个随时间连续变化的
信号变换为对时间离散的信号。采样结束后，再将此取样的模拟信号保持一段时间，使A／
D转换器有充分时间进行A／D转换。这就是采样、保持电路的基本原理。
3．任何一个数量的大小都是以某个最小数量单位的整数倍来表示的。因此，在用数字
量表示采样电压时，也必须把它转化成这个最小数量单位的整数倍，这个转化过程就叫做量
化。所规定的最小数量单位叫做量化单位，用Δ表示。显然，数字信号最低有效位中的1
所表示的数量大小，就等于Δ。一般被转化的模拟电压不可能被整除，这种因素引起的误差
称为量化误差。
量化误差又称为分辨率。ADC输出二进制位数越多，则分辨率越高，转换精度也越高。
分辨率常以数字信号最低有效位中的1所对应的电压值表示。
例如10位ADC，满度输入模拟电压为5V，则最低有效位1所对应的输入电压为
11
5V4.88mV5V19.53mV
。；8位ADC为显然10位ADC的分辨率比8位ADC
2
10
2
8
高。
4．把量化的数值用一组相应的二进制代码表示出来，称为编码。这些代码就是A／D
转换的输出数字量，而量化及编码电路即为A／D转换器电路。
5．输出数字量与模拟量之间的关系为
V
1N
2
n
(D
n
)
2
V
REF
下面以8位ADC进行仿真测试，来讨论模／数转换器模拟输入与数字输出之间的关系。
（二）实训操作
1．元件选取
仿真电路所用元件及选取途径如下：
电源VCC：Place Source→POWER_SOURCES→VCC
接地：Place Source→POWER_SOURCES→GROUND，选取电路中的接地。
信号源V1的选取：Place Source→SIGNAL_VOLTAGE_SO…→CLOCK_VOLTAGE
滑动变阻器R1的选取：Place Basic→POTENTIOMETER→1KΩ
8位ADC的选取：Place Mixed→ADC_DAC→ADC,如图6-27所示。ADC的种类很多，为了
方便介绍，我们选取简单的一种8位ADC。
指示灯：Place Indicator→PROBE→PROBE_RED
图6-27 8位ADC的选取
2．电路组成
将各个元件及8位ADC在仿真工作窗口摆放好并连接，构成8位ADC的模／数转换仿真
电路，如图6-28所示。图中，从Multisim 10中调出的8位ADC上标注的含义为:
V
ref+
和V
ref-
的电压差是A/D转换器的满度电压，V
in
是通过电位器R
1
来调节的模拟电压；
SOC是时钟脉冲，OE是转换使能。连接好电路后，将OE由低电平置高，发出转换命令，就
可以通过指示灯的亮灭看到转换的数码。
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