基于OrCAD/PSpice的AD/DA转换电路的解决方案

由图3和图4可知，在A/D转换器的输入端加一模拟信号，其幅值为2.5V,周期为10us,加上直流偏移量为2.5V的正弦信号。经过A/D器转换之后得到一个12位的数字总线，其数值大小正好与模拟信号VI的幅度值对应，即准确实现了模拟信号到数字信号的转换过程。

(2)DA转换电路的仿真与分析

D/A转换电路原理图如图5所示：

由图5可知，在D/A转换器的输入端加了三个74161十六进制计数器构成一个12位的4096进制计数器。在时钟信号CLK作用下不断完成D/A转换的过程，由图6可看出，在12位递增计数器作用下，D/A转换器的输出了从0V到满量程5V的模拟锯齿波形，即准确实现了数字信号到模拟信号的转换过程。

(3)AD/DA转换电路的联合仿真与分析

A/D D/A转换电路原理图如图7所示：

A/D D/A转换电路仿真波形图如图8所示：

由图7可知在A/D转换器模拟输入端输入一个幅值为2.5V,周期为10us,加上直流偏移量为2.5V的正弦信号VI.经A/D转换器转换之后输出12位的数字信号D[11:0],然后再把这12位的数字信号作为下一级D/A转换器的输入信号输入，经D/A转换之后输出对应的模拟信号VDA,最后再通过一个一阶RC低通滤波器输出平滑的正弦信号VO.由图8可以看出，经A/DD/A转换器作用之后的模拟信号波形VO与转换之前的正弦模拟信号VI基本一致。即准确的实现了整个模数和数模转换过程。

4.总结

A/D D/A转换器的输出结果值与输入值之间往往会存在误差，当转换精度越高，即数字信号的转换位数越宽，则转换误差越小。实际应用中，往往在D/A转换器的输出端加一低通滤波电路对数模转换后的阶梯波形进行滤波处理，使输出波形变得更平滑，以接近实际模拟信号。结果证明，该方案解决了以往受传统实验仪器设备限制而难以验证的问题，具有较大的实用性。