数字电子技术第9章习题解答
- 格式:doc
- 大小:141.50 KB
- 文档页数:7
9.1 概述
自测练习
1.将数字量转换成模拟量的电路称为( 数模转换器 ),简称( DAC )。
2.将模拟量转换成数字量的电路称为( 模数转换器 ),简称( ADC )。
3.传感器传送过来的信号要经过(模数转换器 )转换为数字信号才能被数字系统所识别,数字系统发出的信号要经过(数模转换器 )转换为模拟信号才能被执行机构所识别。
9.2 D/A转换器
自测练习
1.D/A转换器的转换特性,是指其输出(模拟量 )(模拟量,数字量)和输入(数字量 )(模拟量,数字量)之间的转换关系。
2.如果D/A转换器输入为n位二进制数Dn-1Dn-2…D1D0,Kv为其电压转换比例系数,则输出模拟电压为()2222(00112211oddddKvnnnnv )。
3.常见的D/A转换器有二进制权电阻网络D/A转换器、倒T型电阻网络D/A转换器、权电流型D/A转换器、权电容网络D/A转换器、以及开关树型D/A转换器等几种类型。
4.如分辨率用D/A转换器的最小输出电压VLSB与最大输出电压VFSR的比值来表示。则8位D/A转换器的分辨率为( 1218 )。
5.已知D/A转换电路中,当输入数字量为时,输出电压为6.4V,则当输入为时,其输出电压为( 4V )。
9.3 A/D转换器
自测练习
1.A/D转换器的转换过程通过采样、保持、量化和编码四个步骤完成。
2.A/D转换器采样过程中要满足采样定理,即采样频率(的一半大于 )输入信号的最大频率。 3.A/D转换器量化误差的大小与(量化的方法 )和(编码位数 )有关。
4.A/D转换器按照工作原理的不同可分为(直接 )A/D转换器和( 间接 )A/D转换器。
5.如果将一个最大幅值为5.1V的模拟信号转换为数字信号,要求模拟信号每变化20mV能使数字信号最低位LSB发生变化,那么应选用( 8 )位的A/D转换器。
6.已知A/D转换器的分辨率为8位,其输入模拟电压范围为0~5V,则当输出数字量为时,对应的输入模拟电压为( 2.53V )。
习题
9.1 某D/A转换器的电阻网络如图所示。若VREF = 10V,电阻R=10 kΩ,试问输出电压vO应为多少伏?
习题9.1图
解: VVvREFO33.1)1212(258
9.2八位权电阻D/A转换器电路如图所示。输入D=D7D6…D0,相应的权电阻R7=R0/27,R6=R0/26,…,R1=R0/21,已知R0=10MΩ,RF=50kΩ,VREF=10V。
(1)求vO的输出范围。
(2)求输入D=时的输出电压。
习题9.2图
解:1)iiiiiifREFOSSRRVv7070022012 + - R7
R6
R0 S7
S6
S0 VREF
D7
D6
D0 RF
R vO 8R 4R 2R R 4R 8R 2R R 8R
VREF VREF vO VvVvoo0,75.12maxmin
2) 输入D=时的输出电压为:
VSSRRVviiiiiifREFO5.71502012201270700
9.3 10位倒T形电阻网络D/A转换器如图所示,当R=Rf时:(1)试求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?
习题9.3图
解:BnREFON2Vv
(1) REF1010REFOV10241023~012~02Vv
(2) H2002V510REF
5121024V5REF V10VREF
9.4 n位权电阻D/A转换器如图所示。(1)试推导输出电压vO与输入数字量的关系式;(2)如n=8,VREF=-10V,当Rf=81R时,如输入数码为20H,试求输出电压值。
习题9.4图
解:(1)
fO003n3n2n2n1n1nREFRv2D2D2D2DRV003n3n2n2n1n1nfREFO2D2D2D2DRRVvBfREFONRRVv
(2) V403245H20810vO
9.5 由AD7520组成双极性输出D/A转换器如图所示,根据电路写出输出电压vO的表达式。
习题9.5图
解:BFBB10FREFORRVNR2RVv
9.6 并联比较型A/D转换器电路如图所示。Ci为比较器,当输入V+>V-时,比较器输出为1,反之比较器输出为0。求vI分别为9V,6.5V,4V,1.5V时,电路对应的二进制输出CBA。
习题9.6图
解:当vI为9V时,电路对应的二进制输出CBA=100
当vI为6.5V时,电路对应的二进制输出CBA=011
当vI为4V时,电路对应的二进制输出CBA=010
当vI为1.5V时,电路对应的二进制输出CBA=001
9.7计数型A/D转换器电路如图所示。设三位D/A转换器的最大输出为+7V,CP的频率fCP=100kHz,A/D转换前触发器处于0状态。在图示输入波形条件下画出输出波形,并说明完成转换时计数器的状态及完成这次转换所需的时间。
R
R
R R/2
R/2 VREF
+
+
+
+ - -
-
- C3
C2
C1
C0 1D
1D
1D
1D Q
Q
Q
Q & &
&
& 1 C
B
A vI
CP (+10V)
FF3
FF2
FF1
FF0 CI
CI
CI
CI
+ -
+
-
&
1D 1D 1D Q Q Q D1 D2 D0
CK CP VC vI vO v’O 偏移电压△/2
三位D/A转换器
CP
VcK
vI
vO 5.75V t
t
t t FF0 FF1 FF2 CI CI CI
习题9.7图
解:波形如下:
完成转换时计数器的状态是110,及完成这次转换所需的时间是0.06ms
vO
CP
VcK
vI
vO 5.75V t
t
t t
0.5V 1.5V 2.5V 3.5V 4.5V 5.5V