서강대학교 디지털논리회로실험 10주차 결과보고서

목차

1. 실험목적
2. 배경이론 및 실험방법
3. 실험결과
4. 결과분석 및 토의
5. 검토사항
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
1) Digital-to-analog 변환(DAC)
- Digital 신호를 analog 신호로 반환하는 회로의 동작 원리를 이해한다.
- DAC IC(DAC0808)의 구동 방법을 배운다.
2) Analog-to-digital 변환(ADC)
- Analog 신호를 digital 신호로 변환하는 회로의 동작원리를 이해한다.
- ADC IC(ADC0809)의 구동 방법을 배운다.
3) One shot의 동작원리와 활용에 대해 배운다.

2. 배경이론 및 실험방법
DAC는 이진수 체계로 표현된 디지털 신호를 상응하는 아날로그 전압으로 전환하는데 사용되는 소자로, 이 소자는 집적회로의 형태로 공급되고 있는데, 그 기능을 파악하기 위해 개별소자형태로 분석한다. R-2R ladder circuit를 이용해 DAC를 나타낼 수 있는데, 회로는 다음과 같다.
이 회로는 R과 2R의 크기를 갖는 저항들을 사다리형태로 배열하고 입력되는 4-bit 디지
털 데이터는 해당 bit의 스위치를 연결하거나 여는 역할을 수행하고, 각 스위치의 연결에 따라 형성되는 전류는 superposition에 의해 증폭기(op-amp)에 연결되어 더해진 후 출력전압(VOUT)으로 변한다. 만약 기준 전압(RREF)이 5V일 때, SW1만이 기준전압에 연결된 경우에는, 출력전압(VOUT)이 2.667V가 된다. 마찬가지로 SW4만 연결된 경우, 출력전압은 0.333V가 된다. 기준 전압을 입력 bit들의 조합 가능한 경우의 수로 나누어 표현한 것을 DAC의 해상(resolution)라 함 = 아래의 그림에서 계단의 높이에 해당한다. 일반적으로 입력bit수를 n이라고 할 때, 해상도는 VREF/(2n-1)으로 정의한다.
ADC는 analog-to-digital으로 신호를 변환하는 것이고, DAC와 마찬가지로 ADC의 동작 원리를 파악하기 위해 가장 간단한 구조를 갖는 ADC를 개별소자 형태로 분석한다. 다음은 4-bit ADC의 회로를 나타낸다.

참고 자료

디지털논리회로 실험교재, 서강대학교 전자공학과 lab10
S. Brown and Z. Vranesic, “Fundamentals of Digital Logic with VHDL Design,’ 3 rdedition, McGraw-Hill, 2009.