第9章-数模与模数转换器

1、9 数模与模数转换器9.1 D/A转换器9.1.1 10位倒T形电阻网络D/A转换器如图题9.1.1所示。（1）试求出输出电压的取值范围。（2）若要求电路输入数字量为200H时输出电压vo=5V，试问VREF应取何值？解：（1）由式（9.1.6）可知，10位D/A转换器输出电压为 当=000时 =0 V当=111时，已知，所以 于是可得到输出电压的取值范围为：。（2）根据式（1） 将=1000000000代入上式，的=10V。9.1.2 在图9.1.8所示的4位权电流D/A转换器中，已知=6V，=48k，当输入=1100时，=1.5V，试确定的值。解：n位权电流D/A转换器的输出电压为 于是，

2、有 依题意，已知n=4，=6V，=48k，=1100，=1.5V,代入上式得=16k。 9.1.5 可编程放大器（数控可变增益放大器）电路如图题9.1.5所示。（1）推导电路电压放大倍数的表达式。（2）当输入编码为（001H）和（3FFH）时，电压放大倍数分别为多少？（3）试问当输入编码为（000H）时，运放处于什么状态？解：（1）图题9.1.5中运放组成电压增益为1的反相比例放大器，=。AD7533与运放组成10位D/A转换器，有 由AK7533与运放、组成负反馈放大电路，运放A1工作于线性工作区，,即，有 将代入上式，于是有 所以 （2）当D=01H时，代入上式，可得=;当D=3FFH时，

3、代入上式，可得=1。（3）当输入编码=000H，运放A1的=0V，故处于开环工作状态，工作于非线性区。9.1.6 试用D/A转换器AK7533和计数器74161组成如图题9.1.6所示的阶梯波形发生器，要求画出完整的逻辑图。解：要实现图题9.1.6所示的阶梯波形输出，则要求D/A转换器连续输入九个数字量：00001000.这些数字量由九进制计数器提供。采用反馈置数法将74161接成九进制计数器；用AD7533组成D/A转换器。将九进制计数器作为D/A转换器的低4位，而D/A转换器高4位接地。于是可画出阶梯波波形产生电路，如图题解9.1.6所示。9.2 A/D转换器9.2.1 在图9.2.4所示

4、并行比较型A/D转换器中，试问电路的最小量化单位等于多少？当时，输出数字量？解：并行A/D转换器量化单位 已知，于是可得 图9.2.4所示为3位并行比较型A/D转换器，分析其工作原理可得3位并行A/D转换器输入与输出关系对照表，如表题解9.2.1所示。查表可知，当时，011。9.2.2 在图9.2.5所示的逐次比较A/D转换器中，若n=10，已知时钟频率为1MHz，则完成一次转换所需时间是多少？如果要求完成一次转换的时间小于100 us，试问时钟频率应选多大？解：分析图9.2.5可知，n 位逐次比较型A/D转换器的转换时间为 （为时钟脉冲的周期）已知，代入上式可得 如要求A/D转换的时间完成一

5、次即 于是得 9.2.3 在图9.2.7所示逐次比较型A/D转换器中，设，试画出在时钟脉冲作用下的波形并写出转换结果。解：在图9.2.7中，是4位倒T形电阻网络D/A转换器的输出电压 启动脉冲后在第一个CP 作用下，D/A转换器1000，将1000代入上式，得 由于，所以1。在第二个CP作用下，1100，同理可得 此时，所以1。在第三个CP作用下，1110，得 此时，所以0。在第四个CP作用下，1101，得 此时，所以1。电路经过4个CP后，得到转换结果为1101。的波形如图题解9.2.3所示。9.2.8 在用A/D转换器过程中应注意哪些主要问题，用满度值为的8位A/D转换器对输入信号幅值为的电压进行模数转换，这样使用正确吗？为什么？解：在用A/D转换器时，通常应注意一下一些问题：A/D转换器在系统应用中，系统对其精度的要求如何？A/D转换器的输入信号电压范围是多少？是单极性还是双极性？对A/D转换器输出编码及逻辑电平有何要求？根据输入信号等情况，A/D转换器的转换时间是多少？对参考电压的要求如何？对工作环境，例如电源的稳定度有何要