第11章 数模与模数转换器 习题与参考答案教学教材
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第11章数模与模数转换器习题与参考答
案
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第11章 数模与模数转换器 习题与参考答案
【题11-1】 反相运算放大器如图题11-1所示，其输入电压为10mV ，试计算其输出电压V O 。
图题11-1
解：输出电压为：
mV mV V R R V IN F
O 10010101
=⨯=-
=
【题11-2】 同相运算放大器如图题11-2所示，其输入电压为10 mV ，试计算其输出电压V O 。
图题11-2
解：mV mV V R R V IN F
O 110101111
=⨯=+
=）（ 【题11-3】 图题11-3所示的是权电阻D/A 转换器与其输入数字信号列表，若数字1代表5V ，数字0代表0V ，试计算D/A 转换器输出电压V O 。
图题11-3
D 3 D 2 D 1 D 0 V O 0 0 0 1 －0.625V
0 0 1 1 －0.625V －1.25V=1.875 0 1 0 0 －2.5V
0 1 0 1 －0.625V －2.5V=3.125V
1 1 0 －2.5V －1.25=3.75
0 1 1 1 －0.625V － 2.5V
－
1.25=4.375V 1
5V
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【题11-4】 试计算图题11-4所示电路的输出电压V O 。
图题11-4
解：由图可知，D 3~D 0=0101
因此输出电压为：V V
V
V O 5625.1516
50101
2
54===）（
【题11-5】 8位输出电压型R/2R 电阻网络D/A 转换器的参考电压为5V ，若数字输入为10011001，该转换器输出电压V O 是多少？
解：V V
V
V O 988.2153256
510011001
2
58≈==）（
【题11-6】 试计算图题11-6所示电路的输出电压V O 。
图题11-6
解：V V
V D D V V n n REF O 5625.151********~24
==-=-
=）（）（
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【题11-7】 试分析图题11-7所示电路的工作原理。若是输入电压V IN =7.5V ，D 3～D 0是多少？
.
.
...
图题11-7
解：D3=1时，V V V O 622123
4
==，D3=0时，V O =0。 D2=1时，V V V O 322122
4
==，D2=0时，V O =0。 D1=1时，V V V O 5.122121
4
==
，D1=0时，V O =0。 D0=1时，V V V O 75.022120
4
==
，D0=0时，V O =0 由此可知：输入电压为7.5V ，D3~D0=1101，这时V O =6V+1.5V+0.75V=8.25V ，大于输入电压V IN =7.5V ，比较器输出低电平，使与非门74LS00封锁时钟脉冲CLK ，74LS293停止计数。
【题11-8】 满度电压为5V 的8位D/A 转换器，其台阶电压是多少？分辨率是多少？
解：台阶电压为mV mV V STEP 5.192/50008== 分辨率为：%39.00039.05000/5.195000/===mV V STEP
【题11-9】 若是分辨率要求小于1%，至少要多少位D/A 转换器？
解：1%=1/100>1/2n ，有2n >100
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可知n 应该大于等于7，因此D/A 转换器的位数至少7位。
【题11-10】 解释什么是D/A 转换器的偏移误差？偏移误差可消除吗？
解：偏移误差是D/A 转换器输入数字为0时，输出电压不为0，输出电压的大小就是偏移误差，偏移误差可以用在输出电压上叠加电压的方法消除。
【题11-11】 如果D/A 转换器的参考电源发生了变化，将引起哪种误差？
解：引起增益误差。
【题11-12】 如果D/A 转换器0832的输入数字为AF （16），参考电压为5V ，其输出电流I OUT1是多少？
解：mA k V AF k V I REF OUT 2278.0256
17515525615161≈Ω=Ω=）
（
【题11-13】 在学过的几种A/D 转换器中，哪种转换速度快？哪种转换位数多？
解：并联A/D 转换速度最快，Δ－Σ位数最多。
【题11-14】 逐次比较式A/D 转换器的转换时间与转换位数之间有什么关系？
解：转换时间取决于转换转换位数，若位数为n ，转换时钟周期为T C ，则最小转换时间是nT C 。
【题11-15】 某10位A/D 转换器的参考电压为4.096V ，该转换器能区分的输入模拟信号最小变化量为多少？分辨率是多少？
解：最小变化量是4mV ，分辨率是1/1024=0.097%
【题11-16】 A/D 转换器的采样频率与输入信号频率之间应该满足什么关系？
解：按照采样定理，采样频率至少是输入信号最高有效频率的2倍。
【题11-17】 采样/保持电路的作用是什么？