第8章 数模和模数转换习题解答.doc

思考题与习题8-1 选择题1）一输入为十位二进制（n=10）的倒T 型电阻网络DAC 电路中，基准电压提供电流为 b 。A. B. C. D. 2）权电阻网络DAC电路最小输出电压是 b 。A. B. C. D. 3）在D/A转换电路中，输出模拟电压数值与输入的数字量之间 a 关系。A.成正比 B. 成反比 C. 无4）ADC的量化单位为S，用舍尾取整法对采样值量化，则其量化误差= b 。A.0.5 S B. 1 S C. 1.5 S D. 2 S5）在D/A转换电路中，当输入全部为“0”时，输出电压等于 b 。A.电源电压 B. 0 C. 基准电压6）在D/A转换电路中，数字量的位数越多，分辨输出最小电压的能力 c 。A.越稳定 B. 越弱 C. 越强7）在A/D转换电路中，输出数字量与输入的模拟电压之间 a 关系。A.成正比 B. 成反比 C. 无8）集成ADC0809可以锁存 8 模拟信号。A.4路 B. 8路 C. 10路 D. 16路5）双积分型ADC的缺点是 a 。A.转换速度较慢 B. 转换时间不固定 C. 对元件稳定性要求较高 D. 电路较复杂8-2 填空题1）理想的DAC转换特性应是使输出模拟量与输入数字量成_正比_。转换精度是指DAC输出的实际值和理论值_之差_。2）将模拟量转换为数字量，采用 _A/D_ 转换器，将数字量转换为模拟量，采用_D/A_ 转换器。3）A/D转换器的转换过程，可分为采样、保持及 量化 和 编码 4个步骤。4）A/D转换电路的量化单位位S，用四舍五入法对采样值量化，则其= 0.5s 。5）在D/A转换器的分辨率越高，分辨 最小输出模拟量 的能力越强；A/D转换器的分辨率越高，分辨 最小输入模拟量 的能力越强。6）A/D转换过程中，量化误差是指 1个LSB的输出变所对应的模拟量的范围 ，量化误差是 不可 消除的。8-3 要求某DAC电路输出的最小分辨电压约为5m，最大满度输出电压=10，试求该电路输入二进制数字量的位数应是多少？解： 所以，该电路输入二进制数字量的位数应是11。8-4 已知某DAC电路输入10位二进制数，最大满度输出电压=5，试求分辨率和最小分辨电压。解：其分辨率为因为最大满度输出电压为5，所以，10位DAC能分辨的最小电压为：8-5 设=+5，试计算当DAC0832的数字输入量分别为7FH，81H，F3H时（后缀H的含义是指该数为十六进制数）的模拟输出电压值。解：若采用内部反馈电阻，当DAC0832的数字输入量为7FH时，因为7FH的数值为127，所以模拟输出电压值为：当DAC0832的数字输入量为81H时，因为81H的数值为129，所以模拟输出电压值为：当DAC0832的数字输入量为F3H时，因为F3H的数值为243，所以模拟输出电压值为：8-6 在AD7520电路中，若=10，输入十位二进制数为，试求：1）其输出模拟电流为何值（已知）？ 2）当时，外接运放后，输出电压应为何值？解：1）其输出模拟电流为 2）当时，外接运放后，输出电压应为8-7 用DAC0832和4位二进制计数器74LS161，设计一个阶梯脉冲发生器。要求有15个阶梯，每个阶梯高0.5。请选择基准电源电压，并画出电路图。解：要求设计的阶梯波脉冲有15个阶梯，也即需要将参考电源分为16等分，所以参考电源的大小应为VREF=16*0.5=-8V。将74LS的4位输出连接到DAC的D7-D4上，而D3-D0接地，这样通过计数器输出的16个计数状态，就可以从DAC的输出端得到16个等间隔大小的模拟量输出。它们之间的关系如下所示8-8 某8位D/A转换器，试问：1）若最小输出电压增量为0.02，当输入二进制01001101时，输出电压位多少伏？2）若其分辨率用百分数表示，则为多少？3）若某一系统中要求的精度由于0.25%，则该D/A转换器能否使用？解：1）最小输出电压增量为0.02，即=0.02，则输出电压当输入二进制码01001101时输出电压2）分辨率用百分数表示为3）不能。8-9 已知10位R-2R倒T型电阻网络DAC的，=10V，试分别求出数字量为0000000001和1111111111时，输出电压。解：输入数字量为0000000001时的输出电压：输入数字量为1111111111时的输出电压为：8-10 如图图8-20所示电路为由AD7520和计数器74LS161组成的波形发生电路。已知，试画出输出电压的波形，并标出波形图上各点电压的幅度。图8-20 图题8.14解：由图可知，74LS161组成的十六进制计数器，其输出在时钟CLK作用下，从00001111循环输出，故AD7520的也从00001111循环输入。当、分别为1，其他位为0时，有时，=5V；=1时，=2.5V；=1时，=1.25V；=1时，=0.625V，由此可以画出波形如下图所示。8-11 设V，当ADC0809的输出分别为80H和F0H时，求ADC0809的输入电压。解：由=可知当=80H=10000000时，128，得到；当=FFH=11110000时，240，得到；8-12 已知在逐次渐近型A/D转换器中的10位D/A转换器的最大输出电压，时钟频率。当输入电压时，求电路此时转换输出的数字状态及完成转换所需要的时间。 解：1）求转换的数字输出状态因其D/A转换器的最大输出电压已知，而且知道此DAC为10位，故其最低位为“1”时输出为故当输入电压时的数字输出状态为即=10101000112）求完成此次转换所需的时间t由逐次渐近型A/D的过程可知，无论输入信号的大小，其最后的数字输出状态都必须在第n+2个时钟脉冲到后才能输出，所以转换时间与输入信号的大小无关，只与转换的位数有关，故8-13 某8位ADC输入电压范围为010，当输入电压为4.48和7.81时，其输出二进制数各是多少？该ADC能分辨的最小电压变化量为多少m？解：因为 所以，当输入电压为4.48时，（采用四舍五入法）转换成二进制数为01110011。当输入电压为7.81时，（采用四舍五入法）转换成二进制数为11001000。8-14 双积分型ADC中的计数器若做成十进制的，其最大计数容量，时钟脉冲频率KHZ，则完成一次转换最长需要多长时间？若已知计数器的计数值，基准电压，此时输入电压有多大？解：双积分型ADC完成一次转换最长需要的时间是第一次积分时间的二倍，而（式中，为时钟脉冲的周期，为计数器的最大容量）。因为，所以完成一次转换最长需要的时间 因为，所以可见完成一次转换最长需要的时间为0.4秒；若已知计数器的计数值，基准电压，此时输入电压为1.107伏。8-15 在双积分型ADC中，若计数器为8位二进制计数器，CP脉冲的频率，V。 1）计算第一次积分的时间； 2）计算=3.75时，转换完成后，计数器的状态；