数字电子技术第9章习题解答

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。9.2D/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(00112211oddddKvnnnnv）。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10000000时，输出电压为6.4V，则当输入为01010000时，其输出电压为（4V）。9.3A/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10000001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=10kΩ，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=10010110时的输出电压。习题9.2图解：1）iiiiiifREFOSSRRVv7070022012+-R7R6R0S7S6S0VREFD7D6D0RFRvO8R4R2RR4R8R2RR8RVREFVREFvOVvVvoo0,75.12maxmin2)输入D=10010110时的输出电压为：VSSRRVviiiiiifREFO5.715020122012707009.310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9.4n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)fO003n3n2n2n1n1nREFRv2D2D2D2DRV003n3n2n2n1n1nfREFO2D2D2D2DRRVvBfREFONRRVv(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=0019.7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。RRRR/2R/2VREF++++----C3C2C1C01D1D1D1DQQQQ&&&&1CBAvICP(+10V)FF3FF2FF1FF0CICICICI+-+-&1D1D1DQQQD1D2D0CKCPVCvIvOv’O偏移电压△/2三位D/A转换器CPVcKvIvO5.75VttttFF0FF1FF2CICICI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0.06msvOCPVcKvIvO5.75Vtttt0.5V1.5V2.5V3.5V4.5V5.5V