模拟与数字电路实验课件-PPT
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《数电与模电》课件
振荡器
振荡器的作用
01
产生一定频率和幅度的正弦波信号。
振荡器的分类
02
根据工作原理可分为RC振荡器、LC振荡器和石英晶体振荡器等
。
振荡器的性能指标
03
频率稳定度、波形失真和输出功率等。
04
数电与模电的转换
数模转换器（DAC）
总结词
数模转换器是一种将数字信号转换为模拟信号的电子设备。
详细描述
数模转换器（DAC）的作用是将数字信号转换为模拟信号。它通常由一个数字输入寄存器、一个解码网络和一个 输出模拟电压或电流源组成。当数字输入寄存器接收到一个数字信号后，解码网络将其转换为相应的模拟信号， 然后输出模拟电压或电流。
模数转换器（ADC）
总结词
模数转换器是一种将模拟信号转换为数字信号的电子设备。
详细描述
模数转换器（ADC）的作用是将模拟信号转换为数字信号。它通常由一个模拟输入端、一个量化器和 一个数字输出寄存器组成。当模拟输入端接收到一个模拟信号后，量化器将其转换为相应的离散值， 然后数字输出寄存器将这些离散值输出为数字信号。
模电实验：放大器设计与调试
总结词
详细描述
总结词
详细描述
掌握放大器的设计与调试技巧
学生将学习如何设计和调试放 大器，包括选择合适的电子器 件、设计电路、调整参数等步 骤。通过实验，学生将掌握放 大器的设计与调试技巧，提高 实际操作能力。
理解放大器在电子系统中的应 用
学生将了解放大器在电子系统 中的应用，如音频信号处理、 传感器信号放大等。通过实验 ，学生将深入理解放大器在电 子系统中的作用和重要性。
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综合实践：数字时钟的设计与制作
模拟电路与数字电路寇戈蒋立平章详解
模拟电路与数字电路寇戈蒋立 平章ppt课件
课堂要求
• 认真听讲,做笔记,少睡觉 • 按时到教室听课 • 作业认真做
交作业安排
• 一班(21人): 1,8,9,13,15,22,24,25,26,31,35,39,45,46,48,52, 53,55,56,59,60
• 二班(25人): 11,13,15,18,20,22,23,26,27,29,30,31,36,37,40 ,44,47,48,50,55,56,57,59,63,64
第13章 脉冲信号的产生与整形
绪论
数字电路是指使用数字信号，并能对数字量 进行算术运算和逻辑运算的电路。
一、模拟量和数字量
模拟量：模拟量就是连续变化的量。自然界中可 测试的物理量一般都是模拟量,例如温 度，压力，距离，时间等。
数字量：数字量是离散的量。数字量一般是将模 拟量经过抽样、量化和编码后而得到的。
ec d
a fb g
ec d
a
电 路
位二
） 秒个
进制
位显
fb g
码
示码
ec
d
三、数字电路特点: 1) 工作信号是二进制表示的二值信号(具有“0”和“1”
两种取值); 2) 电路中器件工作于“开”和“关”两种状态,研究电路 的输出和输入的逻辑关系; 3) 电路既能进行“代数”运算,也能进行“逻辑”运算;
8.1 数制与BCD码 所谓“数制”，指进位计数制，即用进位的方法来计数.
数制包括计数符号（数码）和进位规则两个方面。 常用数制有十进制、二进制、八进制、十二进制、十 六进制、六十进制等。
8.1.1 常用数制 1. 十进制
(1) 计数符号: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. (2) 基数: 10. (3) 进位规则: 逢十进一.
课堂要求
• 认真听讲,做笔记,少睡觉 • 按时到教室听课 • 作业认真做
交作业安排
• 一班(21人): 1,8,9,13,15,22,24,25,26,31,35,39,45,46,48,52, 53,55,56,59,60
• 二班(25人): 11,13,15,18,20,22,23,26,27,29,30,31,36,37,40 ,44,47,48,50,55,56,57,59,63,64
第13章 脉冲信号的产生与整形
绪论
数字电路是指使用数字信号，并能对数字量 进行算术运算和逻辑运算的电路。
一、模拟量和数字量
模拟量：模拟量就是连续变化的量。自然界中可 测试的物理量一般都是模拟量,例如温 度，压力，距离，时间等。
数字量：数字量是离散的量。数字量一般是将模 拟量经过抽样、量化和编码后而得到的。
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a fb g
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a
电 路
位二
） 秒个
进制
位显
fb g
码
示码
ec
d
三、数字电路特点: 1) 工作信号是二进制表示的二值信号(具有“0”和“1”
两种取值); 2) 电路中器件工作于“开”和“关”两种状态,研究电路 的输出和输入的逻辑关系; 3) 电路既能进行“代数”运算,也能进行“逻辑”运算;
8.1 数制与BCD码 所谓“数制”，指进位计数制，即用进位的方法来计数.
数制包括计数符号（数码）和进位规则两个方面。 常用数制有十进制、二进制、八进制、十二进制、十 六进制、六十进制等。
8.1.1 常用数制 1. 十进制
(1) 计数符号: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. (2) 基数: 10. (3) 进位规则: 逢十进一.
模拟电路和数字电路实验
模拟电路与数字 电路实验
内容
1. 关于电子线路实验改革 2. 本学期的实验要点与注意事项 *3. 仪器的使用 负责人：张尊侨
zha ng
模拟电路与数字 电路实验
电子线路实验改革
一. 实验课为什么要改革
• 模拟与数字电路实验课是电子工程系大学本科生 的必不可少的实践环节，如毕业时本实验课考核 还没通过，说明其不是一个合格的毕业生，学校 将不授予学位，更不能报考研究生。 • 培养其运用所学的知识独立地进行分析问题、解 决问题的能力。
预习报告(续)
三. 实验内容及步骤： 四. 所选仪器设备、主要元器件清单（自 行设计实验）。 五. 实验指示书中要求在预习报告中回答 的问题和进行的必要计算。 （预习计算不能只给结果。） （理解的每个步骤的目的，测量方法，所 要注意的重点，预期的测量结果，记录 表格等）。
实验原始记录
• ⑴ 测量数据： • 实验的原始记录必须清楚、明了， 不要有遗漏，注意单位、量纲。 • 如： V=I×R I=***mA R=*** ， • 从而得： V=I×R = *** V ， • ⑵ 被测信号波形
电子线路实验管理规定和要求
• 1．遵守实验室指定的《学生实验制度》及其他有关 规定。 •2．除课表安排的实验外，其他所有实验都必须在实 验前指定时间内进行预约登记，严格按预约登记的时 间进行实验，不预约者不得进实验室做实验。 •3．实验课不得缺席，无故不按预约时间进行实验者 按旷课处理，如因病或其他特殊原因不能按时做实验 者，必须持校医院出具的病假条或校、系有关单位证 明到实验室请假并申请补做。一学期缺实验两次以上 者实验成绩按不及格计。
第一阶段
• 通过讲课和实验训练，使同学掌握正确使用 示波器、信号发生器等常用电子仪器的方法， 学会测量电压、时间、频率、相位等电信号 的参数，培养正确测量和误差分析的能力。
内容
1. 关于电子线路实验改革 2. 本学期的实验要点与注意事项 *3. 仪器的使用 负责人：张尊侨
zha ng
模拟电路与数字 电路实验
电子线路实验改革
一. 实验课为什么要改革
• 模拟与数字电路实验课是电子工程系大学本科生 的必不可少的实践环节，如毕业时本实验课考核 还没通过，说明其不是一个合格的毕业生，学校 将不授予学位，更不能报考研究生。 • 培养其运用所学的知识独立地进行分析问题、解 决问题的能力。
预习报告(续)
三. 实验内容及步骤： 四. 所选仪器设备、主要元器件清单（自 行设计实验）。 五. 实验指示书中要求在预习报告中回答 的问题和进行的必要计算。 （预习计算不能只给结果。） （理解的每个步骤的目的，测量方法，所 要注意的重点，预期的测量结果，记录 表格等）。
实验原始记录
• ⑴ 测量数据： • 实验的原始记录必须清楚、明了， 不要有遗漏，注意单位、量纲。 • 如： V=I×R I=***mA R=*** ， • 从而得： V=I×R = *** V ， • ⑵ 被测信号波形
电子线路实验管理规定和要求
• 1．遵守实验室指定的《学生实验制度》及其他有关 规定。 •2．除课表安排的实验外，其他所有实验都必须在实 验前指定时间内进行预约登记，严格按预约登记的时 间进行实验，不预约者不得进实验室做实验。 •3．实验课不得缺席，无故不按预约时间进行实验者 按旷课处理，如因病或其他特殊原因不能按时做实验 者，必须持校医院出具的病假条或校、系有关单位证 明到实验室请假并申请补做。一学期缺实验两次以上 者实验成绩按不及格计。
第一阶段
• 通过讲课和实验训练，使同学掌握正确使用 示波器、信号发生器等常用电子仪器的方法， 学会测量电压、时间、频率、相位等电信号 的参数，培养正确测量和误差分析的能力。
《数字电路技术》PPT课件
精选课件ppt
（1-2）
模拟信号： 正弦波信号 u
锯齿波信号
u
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t t
（1-3）
研究模拟信号时，我们注重电路 输入、输出信号间的大小、相位关系。 相应的电子电路就是模拟电路，包括 交直流放大器、滤波器、信号发生器 等。
在模拟电路中，晶体管一般工作 在放大状态。
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（1-4）
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（1-11）
每四位2进 十六进制与二进制之间的转换： 制数对应
一位16进 制数
(0101 1001)B= [027+1 26+0 25+1 24
+1 23+0 22+0 21+1 20]D
= [(023+1 22+0 21+1 20) 161
+(1 23+0 22+0 21+1 20) 160]D =(59)H
(10011100101101001000)O=
(10 011 100 101 101 001 000)D =
( 2 3 4 5 5 1 0 )O
=(2345510)O
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（1-14）
（4）十进制与二进制之间的转换：
（N）D Ki 2i i0
两边除二，余第0位K0
（N 2） Di 1Ki 2i1K 20
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（1-19）
在BCD码中，用四位二进制数表示 0~9十个数码。四位二进制数最多可以 表示16个字符，因此0~9十个字符与这 16中组合之间可以有多种情况，不同的 对应便形成了一种编码。这里主要介绍：
8421码 5421码
2421码 余3码
模拟电路基础教程PPT完整全套教学课件全
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透彻掌握器 件特性
1
重视对电路 构成原理的
学习
2
理论与实践 的关系
3
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目前国内使用较多的电路设计仿真软件有PSPICE、Proteus和Multisim 等。就模拟电路仿真来说,Multisim 以其界面友好、功能强大、易于学习 的优点而受到高校电类专业师生和工程技术人员的青睐。Multisim13.0版 本已上市,但目前使用比较稳定、用户数较多的还是10.0版本。对于使用 者来说,只要有一台计算机和Multisim 软件,就相当于拥有了一间设备齐全 的电路实验室,可以调用元器件,搭建电路,利用虚拟仪器进行测量,对电路 进行仿真测试,可以实时修改各类电路参数,实时仿真,从而帮助使用者了解 各种电路变化对电路性能的影响,对电路的测量直观、智能,是进行电路分 析和设计的有效辅助工具。使用者在学习和解题的过程中,可以通过 Multisim 对电路中某个节点的电压波形、某条支路的电流波形、电路结构 变化产生的影响等方方面面问题快速仿真而得到答案。
模拟电路基础教程PPT课件
1.1.4 一般电子系统的构成 1.电子系统的分类
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模拟电子 系统
数字电子 系统
模拟电路基础教程PPT课件
2.电子系统的构成
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模拟电路基础教程PPT课件
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1.1.5 模拟电子技术的发展
在式(1-1-1)中,K 为常数,使u(t)和T(t)之间形成如图1-1-1所示的相 似形关系。如果K 不能保持为常数,则称模拟信号发生了失真。失真问 题是模拟电路中始终需要引起注意和克服的重要问题。
四、数字电路的仿真实验与应用课件(12张PPT)
2.温室大棚密闭很严，在里面很难听到敲门声，请研制一 个电子门铃，让门铃声音动听不吵人。设计的门铃电路 图如图所示，用仿真软件测试门铃的效果。
经过试验，800Hz信号源产生的效果不理想， 将控制信号换成频率为1Hz的方波信号，再次 进行仿真实验。
仿真软件不能完全代替真实电路实验，仿真软件中电子元器 件的参数数据与真实器件存在差异，根据仿真所搭建的实际电路未 必能实现功能。
小结
一.认识并使用仿真软件绘制电路原理图 1.仿真软件界面的认识 2.画仿真电路的步骤 二.进行数字电路的仿真实验 测试“与”门的真值表，验证“与”逻辑关系
1.利用仿真软件测试或非门的真值表，？
(1)新建电路元件； (2)设置电路工作窗口；（3） 选择和放置元件；（4）连接线路 。
测试“与”门的真值表，验证“与”逻辑关系
电路仿真软件的优点：(1）方便快捷高效。电路仿真软件的出现提高了验证电路的效率，不需要花时间买元 器件、搭电路、调试， 而是使用电路仿真软件去仿真技术方案的可行性和技术参数，之后根据仿真的结果去 搭电路改进完善，最终 拿出可行性方案。 (2）可用作辅助教学。电子电路是一门实践性非常强的学科，需 要在实际应用中验证理论学习，学校授课以理论为主，加上仿真，可以大大提高学习的趣味性，提高学生的 积极性和对知识点的认知掌握。 电路仿真软件的缺点：虽然厂家在积极地优化各种电子元器件的参数，尽可能地做到符合实际情况，但是仿 真数据与真实器件始终是存在差异的。虽然仿真软件能完美地实现电路的功能，但是根据仿真所搭建的实际 电路却未必能实现功能。
3.4、数字电路的仿真实验与应用
讨论： 电路仿真软件中包括哪些元件和仪器？查阅资料，检索未知 元件和仪器的功能。
电路仿真软件中包括电源、基本元件（开关、电阻、电容和电感等）、 二极管、三极管、模拟电路元件、TTL和CMOS、数字器件、混合器件 和多用电表、示波器等测量工具。
经过试验，800Hz信号源产生的效果不理想， 将控制信号换成频率为1Hz的方波信号，再次 进行仿真实验。
仿真软件不能完全代替真实电路实验，仿真软件中电子元器 件的参数数据与真实器件存在差异，根据仿真所搭建的实际电路未 必能实现功能。
小结
一.认识并使用仿真软件绘制电路原理图 1.仿真软件界面的认识 2.画仿真电路的步骤 二.进行数字电路的仿真实验 测试“与”门的真值表，验证“与”逻辑关系
1.利用仿真软件测试或非门的真值表，？
(1)新建电路元件； (2)设置电路工作窗口；（3） 选择和放置元件；（4）连接线路 。
测试“与”门的真值表，验证“与”逻辑关系
电路仿真软件的优点：(1）方便快捷高效。电路仿真软件的出现提高了验证电路的效率，不需要花时间买元 器件、搭电路、调试， 而是使用电路仿真软件去仿真技术方案的可行性和技术参数，之后根据仿真的结果去 搭电路改进完善，最终 拿出可行性方案。 (2）可用作辅助教学。电子电路是一门实践性非常强的学科，需 要在实际应用中验证理论学习，学校授课以理论为主，加上仿真，可以大大提高学习的趣味性，提高学生的 积极性和对知识点的认知掌握。 电路仿真软件的缺点：虽然厂家在积极地优化各种电子元器件的参数，尽可能地做到符合实际情况，但是仿 真数据与真实器件始终是存在差异的。虽然仿真软件能完美地实现电路的功能，但是根据仿真所搭建的实际 电路却未必能实现功能。
3.4、数字电路的仿真实验与应用
讨论： 电路仿真软件中包括哪些元件和仪器？查阅资料，检索未知 元件和仪器的功能。
电路仿真软件中包括电源、基本元件（开关、电阻、电容和电感等）、 二极管、三极管、模拟电路元件、TTL和CMOS、数字器件、混合器件 和多用电表、示波器等测量工具。
基于Proteus仿真模拟电路实验与设计PPT课件
❖ 常用的无极性电容的名称为“CAP”，极性电容为 “CAP-ELEC”，还有一个可动画演示充放电电荷的 电容为“CAPACITOR”。极性电容“CAP-ELEC”的 原理图符号正端不带填充，负端方框中填充有斜纹。 使用时可直接输入名字拾取即可。
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13
❖ (5) 电感和变压器
❖ 电感和变压器同属电感“Inductors”这一分类，只不 过在子类中，又分为通用电感、表面安装技术(SMT) 电感和变压器。一般来说，使用电感时直接拾取 “INDUCTOR”元件，使用变压器时，要看原、副 边的抽头数而定。
❖ 变压器的匝比是通过改变原、副边的电感值来实现 的。打开“TRAN-2P2S”变压器的元件属性对话框， 如图4-5所示，原边和副边的电感值都是1H，即变 比n为1:1。如果我们想使它成为n=10:1的降压变压 器，可以改变原边电感，也可改变副边电感，还可 以两者同时改变，但要保证，即原、副边电压比值 等于原边电感与副边电感的平方比。
.
14
❖ 如“TRSAT2P2S2B”即Saturated Transformer with secondary and bias windings，意思是具有副边和 偏置线圈的饱和变压器。
图4-4 变压器拾取对话框
.
15
❖ 变压器在调用时，由于对称按钮可能处于选中状态， 原、副边绕组的位置就颠倒了，使用时要注意，尤 其是原边和副边绕组数目相同的变压器，这涉及到 原、副边的匝比是升压或降压变压器的问题。
直接输入“NPN”或“PNP”来拾取通用元件即可。 如果用到场效应管，则可以在对应的子类中查找。
如图4-1中右侧所示。
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6
图4-1 三极管元件拾取对话框
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7
(2) 二极管
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13
❖ (5) 电感和变压器
❖ 电感和变压器同属电感“Inductors”这一分类，只不 过在子类中，又分为通用电感、表面安装技术(SMT) 电感和变压器。一般来说，使用电感时直接拾取 “INDUCTOR”元件，使用变压器时，要看原、副 边的抽头数而定。
❖ 变压器的匝比是通过改变原、副边的电感值来实现 的。打开“TRAN-2P2S”变压器的元件属性对话框， 如图4-5所示，原边和副边的电感值都是1H，即变 比n为1:1。如果我们想使它成为n=10:1的降压变压 器，可以改变原边电感，也可改变副边电感，还可 以两者同时改变，但要保证，即原、副边电压比值 等于原边电感与副边电感的平方比。
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14
❖ 如“TRSAT2P2S2B”即Saturated Transformer with secondary and bias windings，意思是具有副边和 偏置线圈的饱和变压器。
图4-4 变压器拾取对话框
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15
❖ 变压器在调用时，由于对称按钮可能处于选中状态， 原、副边绕组的位置就颠倒了，使用时要注意，尤 其是原边和副边绕组数目相同的变压器，这涉及到 原、副边的匝比是升压或降压变压器的问题。
直接输入“NPN”或“PNP”来拾取通用元件即可。 如果用到场效应管，则可以在对应的子类中查找。
如图4-1中右侧所示。
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图4-1 三极管元件拾取对话框
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(2) 二极管
模电课件ppt
线性系统分析
研究非线性电路的静态和动态特性，如分岔、混沌等现象。
非线性系统分析
利用控制理论和方法研究电路系统的反馈控制和自动调节。
控制系统分析
通过最优化算法和数学规划方法，寻求电路性能的最佳设计方案。
最优化系统分析
模拟电路元件
总结词
电阻是模拟电路中最基本的元件之一，用于限制电流。
详细描述
电阻的阻值大小由其材料、长度和横截面积决定，通常用欧姆（Ω）作为单位。在电路中，电阻用于调节电流和电压，实现各种不同的功能。
总结词
不同类型的电阻具有不同的特性，如碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻等。
详细描述
碳膜电阻具有较好的稳定性，适用于高精度的测量和控制系统；金属膜电阻具有较低的温度系数和稳定的性能，适用于高频电路；水泥电阻则具有较大的功率容量，适用于大电流电路。
01
02
03
04
总结词：电容是模拟电路中用于存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。详细描述：电容的容量大小由其电极面积和间距决定，通常用法拉（F）作为单位。在电路中，电容用于滤波、旁路、耦合等作用，能够平滑电流或电压的波动。总结词：不同类型的电容具有不同的特性，如电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等。详细描述：电解电容具有较大的容量和较低的价格，适用于低频电路；陶瓷电容具有较高的绝缘性能和稳定的温度系数，适用于高频电路；薄膜电容具有较小的体积和较高的可靠性，适用于小型化和便携式设备。
电压放大倍数是指输出电压与输入电压的比值，用于衡量模拟电路的放大能力。
电压放大倍数是模拟电路的重要性能指标之一，它反映了电路对输入信号的放大能力。在理想情况下，电压放大倍数越大，电路的放大能力越强。然而，在实际应用中，过高的放大倍数可能导致信号失真和稳定性问题。因此，需要根据实际需求选择合适的放大倍数。
研究非线性电路的静态和动态特性，如分岔、混沌等现象。
非线性系统分析
利用控制理论和方法研究电路系统的反馈控制和自动调节。
控制系统分析
通过最优化算法和数学规划方法，寻求电路性能的最佳设计方案。
最优化系统分析
模拟电路元件
总结词
电阻是模拟电路中最基本的元件之一，用于限制电流。
详细描述
电阻的阻值大小由其材料、长度和横截面积决定，通常用欧姆（Ω）作为单位。在电路中，电阻用于调节电流和电压，实现各种不同的功能。
总结词
不同类型的电阻具有不同的特性，如碳膜电阻、金属膜电阻、水泥电阻等。
详细描述
碳膜电阻具有较好的稳定性，适用于高精度的测量和控制系统；金属膜电阻具有较低的温度系数和稳定的性能，适用于高频电路；水泥电阻则具有较大的功率容量，适用于大电流电路。
01
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总结词：电容是模拟电路中用于存储电荷的元件，具有隔直流通交流的特性。详细描述：电容的容量大小由其电极面积和间距决定，通常用法拉（F）作为单位。在电路中，电容用于滤波、旁路、耦合等作用，能够平滑电流或电压的波动。总结词：不同类型的电容具有不同的特性，如电解电容、陶瓷电容、薄膜电容等。详细描述：电解电容具有较大的容量和较低的价格，适用于低频电路；陶瓷电容具有较高的绝缘性能和稳定的温度系数，适用于高频电路；薄膜电容具有较小的体积和较高的可靠性，适用于小型化和便携式设备。
电压放大倍数是指输出电压与输入电压的比值，用于衡量模拟电路的放大能力。
电压放大倍数是模拟电路的重要性能指标之一，它反映了电路对输入信号的放大能力。在理想情况下，电压放大倍数越大，电路的放大能力越强。然而，在实际应用中，过高的放大倍数可能导致信号失真和稳定性问题。因此，需要根据实际需求选择合适的放大倍数。
模拟电路与数字电路的转换
低通滤波
控制信号 受控对象
模拟信号 放大驱动电路
D/A转换器
数字信号
D/A转换器工作原理
模拟量
DAC 数字/模拟转换器
数字量
D/A转换的基本原理
数字量 → 按权相加 → 模拟量
1101B ＝ 1×23＋1×22＋0×21＋1×20 ＝ 13
D/A转换器的原理图（1）
a VREF S3 I3
电阻网络
9.2 D/A转换器的接口电路设计 三、片内无三态缓冲器的 12 位 D/A 转换器接口设 计
1. 要求：对片内无输入缓冲器的12位D/A转换器设计接口， 要求转换的数据按“右对齐“格式传送。 2. 分析：由于该 D/A 分辨率为 12位（数据线有 12条）， 而CPU的字长为8位，因此需传送两次。 3.设计
DI0 ILE CS WR1
LE1
3 20 10
AGND VCC DGND
18 WR2 XFER 17
图 10-2
函数波形发生器: 1.硬件设计
CPU 8255A PA0~7 PB4 DAC0832 DI0~7 RFB ILE CS I01 WR1 I02 WR2 XFER D/A 图 10-4 DAC0832作 函 数 波 形 发 生 器
DI0～DI7
Iout1
LE2 DAC0832
DAC0832的工作方式：双缓冲方式
两个寄存器都处于受控（缓冲）状态 能够对一个数据进行 D/A 转换的同时；输入 另一个数据
输入 寄 存 器 LE1 DAC 寄 存 器 D/A 转 换 器
DI0～DI7
Iout1
LE2 DAC0832
2. DAC0832的模拟输出
9.2 D/A转换器的接口电路设计