数电课后答案第9章ad转换和da

1、第 9 章 A/D 转换与 D/A 转换9-1一个 8 位 D/A 转换器的分辨率为多少？1解答：n 位 D/A 转换器的分辨率为，因此 8 位 D/A 转换器的分辨率为2n 11 4% 。28 19-2（1）（2）图 9-27 所示电路为 4 位 T 形电阻 D/A 转换器。试分析其工作原理，求出 vO 的表达式；如果已知 n=8 位的 D/A 转换器中， VREF=-10V ， Rf=3R ，输入D=11010100 时，输出电压 vO=？（3） 如果 Rf=2R，对应（2）中的输出电压 vO 又是多少？解答 ：（1）S3、S2、S1、S0 为模拟开关，分别受输入代码 d3、d2、d1、d

2、0 的状态控制，也就是说输入代码的高低电平状态可控制流入集成运放 A 反相输入端的电流，也就控制了输出电压的大小。从而使得输出电压与输入的数字代码例关系。输出电压表达式为：VREF (d 23 d 22 d 21 d 20 ) 3RO321024 3R VREF (d 23 d 22 d 21 d 20 ) VREF D32102424（2）如果已知 n=8 位的 D/A 转换器中，VREF=-10V，Rf=3R，输入 D=11010100时，同理可推出 n=8 位的 D/A 转换器的输出电压 VREF D ，即 8.3V 。OO28（ 3 ） 如 果 Rf=2R ， 对 应 （ 2 ） 中

3、的 输 出 电 压 为VREFD 2R 2VREF D 。 O28 3R3 289-3在图 9-8 所示的倒 T 形电阻 D/A 转换器 5G7520 的应用电路中，若n=10，VREF=-10V，Rf=R，输入 D=0110111001 时，输出电压 vO=？解答：输出电压为v mVREF D 1 (10) 441V 4.31VO2n10249-4一个 8 位 D/A 转换器的最小输出电压增量 VLSB 为 0.02V，当输入代码为 01001101 时，输出电压 vO 为多少？1解答：输出电压为vO VLSB D 0.02 77V 1.54V9-5不经过采样、保持可以直接进行 A/D 转换

4、吗？为什么？在采样保持电路，选择保持电容 Ch 时，应考虑哪些？解答：A/D 转换时，由于输入的模拟信号在时间上是连续的，而输出的数字信号是离散的，因此 A/D 转换一般要经过采样、保持、量化及编码 4 个过程。采样就是把连续变化的模拟信号在一段时间内的信号用选定的瞬间点对应的值来表示，此值经量化/编码，便得到其对应的数字代码；采样的值是瞬时的，在下一个采样时刻到来之前这个值必须保持，否则对其操作的控制器来说则读不到转换器的输出值。因此不经过采样、保持不可以直接进行 A/D 转换。保持电容是保证输出电压保持不变的关键，其容量的大小将影响输出电压的下降率，容量越大，输出电压下降率越低。然而加大电

5、容量会使获取时间变长，所以在选择 Ch 时，其容量大小应兼顾输出电压下降率与获取时间两方面的要求。9-6逐次渐近型 A/D 转换器中的 8 位 D/A 转换器的 Omax 10.2V ，若输入 I 4.4V ，则转换后的数字输出 D 为多少？28 1255解答： D vvI 4.4 11010.2OMAX9-7一个原理同图 9-16 所示的 10 位逐次渐近型 A/D 转换器，若时钟频率为 100kHz，试计算完成一次转换所需的时间。解答： 10 位逐次渐近型 A/D 转换完成一次转换所需的时钟周期数为10+1+1=12。若时钟频率为 100kHz，则完成一次转换所需的时间为 0.12ms。9

6、-8在双积分型 A/D 转换器中，若| vI | vR |，试问转换过程中将产生什么现象？解答：双积分型 A/D 转换器中，若| vI | vR |，则根据第二阶段积分计数器的2n值 N2 V VI 可知，N2 将达到计数器的最大值，对大于| vR |的输入来说，其输出R都为计数器的最大值，因此转换结果失效。9-9已知双积分型 A/D 转换器中，计数器由 8 位二进制组成，时钟脉冲频率 fc=10kHz，求完成一次转换最长需要多少时间？2解答：双积分型 A/D 转换器中第二阶段积分使得计数器达到最大值时需要的转换时间最长。并且，对于 n 位转换器来说，第一阶段积分时间为T 2nT ；1C2nT

7、第二阶段积分时间为T2 C VI ，计数器达到最大值对应T2 (2 1)TC 。完成一nVR次转换最长时间为T T T 2nT (2n 1)T ，对于时钟脉冲频率 fc=10kHz 的12CC8 位 A/D 转换器来说T (281 1)T 51.1msC9-10若双积分型 A/D 转换器中的计数器由 4 片十进制计数器CT54290 组，时钟脉冲频率 fc=50kHz，积分器成，附加位触发器由一个 T 触发器R=100k，C=1F，输入电压范围 vI=（05）V，试求：（1） 第一次积分时间 T1。（2）积分器的最大输出电压。（3） 若 VR=-10V，当计数器的计数值 N2=2610 时，表

8、示输入电压 vI 为多大？解答 ：（1）第一次积分时间T 104 / 50kHz=200ms 。1（2）积分器的最大输出电压200 103100 103 1106TvO1(t) 1 I 5 10VRCN2 V 2610 (10V) 2.61V 。（3） IR1041049-11图 9-28 所示电路中，CB7520 倒 T 形 D/A 转换器和 CT7555 定时器频率可编程的多谐振荡器，各器件参数如图 9-28 所示。（1）当输入d9d8d7 d6 d5d4d3d2d1d0 0000000000 和d9d8d7 d6 d5d4d3d2d1d0 1111111111时，分别计算其对应的 vO1

9、 电压值。（2）试计算输出频率的范围。解答 ：（1） vO1 电压表达式为： v mVREF D ，其中 n=10，m=2，O12n 0V ；当输VREF 4V ，所以当输入d9d8d7 d6 d5d4d3d2d1d0 0000000000 ， vO1入d9d8d7 d6 d5d4d3d2d1d0 1111111111时， vO1 8V 。3（2）由于图中 CT7555 定时器多谐振荡器，并且控制电压vCO 接入外部电压，因此多谐振荡器振荡频率与 vCO 有关。产生矩形波时间为V 1 0 CODDCO2T (R R )C ln，低电平时间为T R Cln R Cln 2 ，振112220 12VDDCOCO2V 1 DDCO2荡周期为T T T (R R )C