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1、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REFV提供电流为 b 。A.RV10REF2 B.RV10REF22 C.RVREF D.RVi)2(REF 2）权电阻网络 DAC电路最小输出电压是 b 。A.LSB21V B.LSBV C.MSBV D.MSB21V 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max=b 。A.0.5 S B.1 S C.S D.2 S 5）在 D/A转换电路中，当输入全部为“0”时，
2、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。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）
3、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max=。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LSBV约为 5m，最大满度输出电压mU=10，试求该电路输入二进制数字量
4、的位数应是多少？解：VVLSB005.010231101211010 2000005.01012N 20002N 11N 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mU=5，试求分辨率和最小分辨电压。解：其分辨率为0.1%001.01023112110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：mVVVLSB5005.0102315121510 8-5 设REFV=+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
5、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：VDVDRRVRiuREFfREFfoo48.212725652288 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：VDVDRRVRiuREFfREFfoo52.212925652288 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：VDVDRRVRiuREFfREFfoo75.424325652288 8-6 在 AD7520电路中，若DDV=10，输入十位二进制数为，试求：1）其输
6、出模拟电流oi为何值（已知k10R）？路中输出模拟电压数值与输入的数字量之间关系成正比成反比无的量化单位为用舍尾取整法对采样值量化则其量化误差在转换电路中当输入全部为时输出电压等于电源电压基准电压在转换电路中数字量的位数越多分辨输出最小电压路路路双积分型的缺点是转换速度较慢转换时间不固定对元件稳定性要求较高电路较复杂填空题理想的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输出的实值和理论值之差将模拟量转换为数字量采用转换器将数字四舍五入法对采样值量化则其在转换器的分辨率越高分辨最小输出模拟量的能力越强转换器的分辨率越高分辨最小输入模拟量的能力越强转换过程中量化误差是指个的输出变所对应
7、的模拟量的范围量化误差是不可消除的要求某电路 2）当k10FRR时，外接运放后，输出电压应为何值？解：1）其输出模拟电流oi为 oiVRDREF210mA708.01024725)141664128512(2101010 2）当kRRf10时，外接运放后，输出电压应为 fooRiuV08.710708.0 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。请选择基准电源电压REFV，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*=-8V
8、。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 01234051627385.044(2222(28QQQQQQQQuO 8-8 某 8 位 D/A转换器，试问：1）若最小输出电压增量为，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%，则该 D/A转换器能否使用？解：1）最小输出电压增量为，即Ominu=，则输出电压iniiODuu211Omin 当输入二进制码
9、 01001101 时输出电压54.17702.0Ou 2）分辨率用百分数表示为%39.0%10025502.002.0%100OmaxOminuu 3）不能。8-9 已知 10 位 R-2R倒 T 型电阻网络 DAC的RR F，REFV=10V，试分别求出数字量为0000000001 和 11 时，输出电压ou。解：输入数字量为 0000000001 时的输出电压：输入数字量为 11 时的输出电压为：路中输出模拟电压数值与输入的数字量之间关系成正比成反比无的量化单位为用舍尾取整法对采样值量化则其量化误差在转换电路中当输入全部为时输出电压等于电源电压基准电压在转换电路中数字量的位数越多分辨输出
10、最小电压路路路双积分型的缺点是转换速度较慢转换时间不固定对元件稳定性要求较高电路较复杂填空题理想的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输出的实值和理论值之差将模拟量转换为数字量采用转换器将数字四舍五入法对采样值量化则其在转换器的分辨率越高分辨最小输出模拟量的能力越强转换器的分辨率越高分辨最小输入模拟量的能力越强转换过程中量化误差是指个的输出变所对应的模拟量的范围量化误差是不可消除的要求某电路 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VV10REF，试画出输出电压ou的波形，并标出波形图上各点电压的幅度。图 8-2
11、0 图题 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03dd 也从 00001111 循环输入。当9d、8d、7d、6d分别为 1，其他位为 0 时，有 19d时，Ou=5V；8d=1 时，Ou=；7d=1 时，Ou=；6d=1 时，Ou=，由此可以画出Ou波形如下图所示。8-11 设5REFVV，当 ADC0809的输出分别为 80H 和 F0H 时，求 ADC0809的输入电压21iiuu 和。解：由xD=IREFIImaxmax255uVuuD可知 当xD=80H=时，128IV5255u，得到V5.
12、2Iu；当xD=FFH=时，240IV5255u，得到V7.4Iu；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V322.14OmaxV，时钟频率ZMH1Cf。当输入电压V45.9Iu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Omaxu已知，而且知道此 DAC为 10 位，故其最低位为“1”时输出为 V014.01214.322V1210maxOminnOVu 故当输入电压V45.9Iu时的数字输出状态为 路中输出模拟电压数值与输入的数
13、字量之间关系成正比成反比无的量化单位为用舍尾取整法对采样值量化则其量化误差在转换电路中当输入全部为时输出电压等于电源电压基准电压在转换电路中数字量的位数越多分辨输出最小电压路路路双积分型的缺点是转换速度较慢转换时间不固定对元件稳定性要求较高电路较复杂填空题理想的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输出的实值和理论值之差将模拟量转换为数字量采用转换器将数字四舍五入法对采样值量化则其在转换器的分辨率越高分辨最小输出模拟量的能力越强转换器的分辨率越高分辨最小输入模拟量的能力越强转换过程中量化误差是指个的输出变所对应的模拟量的范围量化误差是不可消除的要求某电路210)10101000
14、11()675(V014.09.45V 即09dd=11 2）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Iu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 s121011)210(1)2(6sfntC 8-13 某 8 位 ADC输入电压范围为 010，当输入电压为和时，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NVuNREFi2nREFiVu2nREFiVu2 所以，当输入电压为时，1157.114256448.021048.482N（采用四舍
15、五入法）转换成二进制数为 01110011。当输入电压为时，2009.199256781.021081.782N（采用四舍五入法）转换成二进制数为。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N1101019992000()()，时钟脉冲频率10CfKHZ，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VVREF6，此时输入电压iu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T1的二倍，而CNTT 1（式中，TC为时钟脉冲的周期，为计数器的最大容量）。因为mSfTcC1.01011，所以完成
16、一次转换最长需要的时间 SmSNTTTC4.04001.020002221max 因为CREFiTNVuT2，所以 路中输出模拟电压数值与输入的数字量之间关系成正比成反比无的量化单位为用舍尾取整法对采样值量化则其量化误差在转换电路中当输入全部为时输出电压等于电源电压基准电压在转换电路中数字量的位数越多分辨输出最小电压路路路双积分型的缺点是转换速度较慢转换时间不固定对元件稳定性要求较高电路较复杂填空题理想的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输出的实值和理论值之差将模拟量转换为数字量采用转换器将数字四舍五入法对采样值量化则其在转换器的分辨率越高分辨最小输出模拟量的能力越强转换器
17、的分辨率越高分辨最小输入模拟量的能力越强转换过程中量化误差是指个的输出变所对应的模拟量的范围量化误差是不可消除的要求某电路NVuNREFi2 VNNVuREFi107.1369200062 可见完成一次转换最长需要的时间为秒；若已知计数器的计数值102)369(N，基准电压VVREF6，此时输入电压iu为伏。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ZkH10Cf，10REF VV。1）计算第一次积分的时间；2）计算iu=时，转换完成后，计数器的状态；3）计算iu=时，转换完成后，计数器的状态。解：1）第一次积分时间CNTT 1（式中，CT为时钟脉冲的周期，
18、为计数器的最大容量）。所以，mSfNTTCC6.251012561281。2）因为NVuNREFi2nREFiVu2nREFiVu2，所以当iu=时，转换完成后，计数器的状态为：96256375.021075.3282nREFiVuN 转换成二进制数为 01100000。3）当iu=时，转换完成后，计数器的状态为：6425625.02105.2282nREFiVuN 转换成二进制数为 01000000。路中输出模拟电压数值与输入的数字量之间关系成正比成反比无的量化单位为用舍尾取整法对采样值量化则其量化误差在转换电路中当输入全部为时输出电压等于电源电压基准电压在转换电路中数字量的位数越多分辨输出最小电压路路路双积分型的缺点是转换速度较慢转换时间不固定对元件稳定性要求较高电路较复杂填空题理想的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输出的实值和理论值之差将模拟量转换为数字量采用转换器将数字四舍五入法对采样值量化则其在转换器的分辨率越高分辨最小输出模拟量的能力越强转换器的分辨率越高分辨最小输入模拟量的能力越强转换过程中量化误差是指个的输出变所对应的模拟量的范围量化误差是不可消除的要求某电路