第11章 數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器 習(xí)題與參考答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——第11章數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器習(xí)題與參考答案第11章數(shù)模與模數(shù)轉(zhuǎn)換器習(xí)題與參考答案

反相運算放大器如圖題11-1所示，其輸入電壓為10mV，試計算其輸出電壓VO。

圖題11-1

解：輸出電壓為：

VO??RFVIN?10?10mV?100mVR1

同相運算放大器如圖題11-2所示，其輸入電壓為10mV，試計算其輸出電壓VO。

圖題11-2

解：VO?（1?RF）VIN?11?10mV?110mVR1圖題11-3所示的是權(quán)電阻D/A轉(zhuǎn)換器與其輸入數(shù)字信號列表，若數(shù)字1代表5V，數(shù)字0代表0V，試計算D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓VO。

D300000D2001110110D10100D01101VO－0.625V－0.625V－1.25V=1.875－2.5V－0.625V－2.5V=3.125V

10－1.25=3.752.5V－－10100.625V－2.5V－

1.25=4.375V5V圖題11-3

1

試計算圖題11-4所示電路的輸出電壓VO。

圖題11-4

解：由圖可知，D3~D0=0101因此輸出電壓為：VO?

8位輸出電壓型R/2R電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓為5V，若數(shù)字輸入為10011001，該轉(zhuǎn)換器輸出電壓VO是多少？

5V5V（10011001）?153?2.988V

256285V5V（0101）?5?1.5625V4162解：VO?

試計算圖題11-6所示電路的輸出電壓VO。

圖題11-6

解：VO??VREF5V5V（D~D）??（0101）?5?1.5625Vn0162n24

2

試分析圖題11-7所示電路的工作原理。若是輸入電壓VIN=7.5V，D3～D0是多少？

.1213..R0(1)R0(2)CKACKB74LS293QAQBQCQD9548+12V.1011D0D1D2D31.11.174LS0411117406&74LS00.1kΩ1kΩ1kΩ1kΩCLK1kΩ20kΩ10kΩ5V20kΩ10kΩ20kΩ10kΩ20kΩVO15V.LM358...20kΩ.VINRESET..

圖題11-7

解：D3=1時，VO?D2=1時，VO?D1=1時，VO?D0=1時，VO?12V32?6V，D3=0時，VO=0。2412V22?3V，D2=0時，VO=0。2412V12?1.5V，D1=0時，VO=0。2412V02?0.75V，D0=0時，VO=024由此可知：輸入電壓為7.5V，D3~D0=1101，這時VO=6V+1.5V+0.75V=8.25V，大于輸入電壓VIN=7.5V，比較器輸出低電平，使與非門74LS00封鎖時鐘脈沖CLK，74LS293中止計數(shù)。

滿度電壓為5V的8位D/A轉(zhuǎn)換器，其臺階電壓是多少？分辯率是多少？

解：臺階電壓為VSTEP?5000mV/28?19.5mV

分辯率為：VSTEP/5000mV?19.5/5000?0.0039?0.39%

若是分辯率要求小于1%，至少要多少位D/A轉(zhuǎn)換器？

解：1%=1/100>1/2n，有2n>100

可知n應(yīng)當(dāng)大于等于7，因此D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)至少7位。

3

解釋什么是D/A轉(zhuǎn)換器的偏移誤差？偏移誤差可消除嗎？

解：偏移誤差是D/A轉(zhuǎn)換器輸入數(shù)字為0時，輸出電壓不為0，輸出電壓的大小就是偏移誤差，偏移誤差可以用在輸出電壓上疊加電壓的方法消除。

假使D/A轉(zhuǎn)換器的參考電源發(fā)生了變化，將引起哪種誤差？

解：引起增益誤差。

假使D/A轉(zhuǎn)換器0832的輸入數(shù)字為AF（16），參考電壓為5V，其輸出電流IOUT1是多少？

VREFAF5V175（16）??0.2278mA

15k?25615k?256解：IOUT1?

在學(xué)過的幾種A/D轉(zhuǎn)換器中，哪種轉(zhuǎn)換速度快？哪種轉(zhuǎn)換位數(shù)多？

解：并聯(lián)A/D轉(zhuǎn)換速度最快，Δ－Σ位數(shù)最多。

逐次比較式A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時間與轉(zhuǎn)換位數(shù)之間有什么關(guān)系？

解：轉(zhuǎn)換時間取決于轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換位數(shù)，若位數(shù)為n，轉(zhuǎn)換時鐘周期為TC，則最小轉(zhuǎn)換時

間是nTC。

某10位A/D轉(zhuǎn)換器的參考電壓為4.096V，該轉(zhuǎn)換器能區(qū)分的輸入模擬信號最小變化量為多少？分辯率是多少？

解：最小變化量是4mV，分辯率是1/1024=0.097%

A/D轉(zhuǎn)換器的采樣頻率與輸入信號頻率之間應(yīng)當(dāng)滿足什么關(guān)系？

解：依照采樣定理，采樣頻率至少是輸入信號最高有效頻率的2倍。

采樣/保持電路的作用是什么？

解：采樣保持電路可以在A/D轉(zhuǎn)換期間保持輸入A/D轉(zhuǎn)換器的電壓穩(wěn)定，減小轉(zhuǎn)換誤差。

如何采用一個A/D轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)多路模擬量轉(zhuǎn)換？

解：可以采用多路轉(zhuǎn)換器，就是采用模擬開關(guān)選擇A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號。

A/D轉(zhuǎn)換器0809的輸入電壓與輸出數(shù)字之間，具有什么關(guān)系？

VIN?VREF（?）256解：N?VREF（?）?VREF（?）

4

試用D/A轉(zhuǎn)換器0832與計數(shù)器74LS161組成10個臺階的階梯電壓發(fā)生器，要求畫出完整原理圖。（從0V不斷升高，每次升高一個臺階，在最高電壓處返回0V后，再重復(fù)升高過程的電壓波形就是階梯電壓）

解：根據(jù)題意有原理圖如下。

.+5VCLK.1910723456..CLRLOADENTENPCLKABCD74161RCOQAQBQCQD1514131211&765416151413+5V19121718+5VU1D0D1D2D3D4D5D6D7ILECSWR1XFERWR2DAC0832RfbIOUT1IOUT291112R1+2.5V1kΩU3R3.+12V10kΩTL431R28U23VREF8+5V－+210kΩ1LM258Vout.VCCGNDGND20310-12V..4

*試用A/D轉(zhuǎn)換器0804組成一個8位A/