习题九答案.docVIP

第9章 数/模和模/数转换 9.1 解题指导 例9-1 一个八位DAC，已知VREF=5V，RF=R，求该DAC最小输出电压(最低位为1其余各位为0时的输出电压)Vomin为多少伏，最大输出电压(各位全为1时的输出电压)Vomax为多少伏？ 解：最小输出电压 最大输出电压 例9-2已知十位R-2R倒T型电阻网络DAC的RF=R，VREF=10V，试分别求出数字量为0000000001和1111111111时，输出电压VO。 解：输入数字量为0000000001时的输出电压： 输入数字量为1111111111时的输出电压为： 9.2习题解答 9-1在图9-电路中，若RF=R/2，VREF=5V，当输入数字量为a3a2a1a0=1010时，输出电压vo=？ 将RF=R/2，VREF=5V，输入数字量为a3a2a1a0=1010代入上式求得： 9-2图9-2所示为倒T型电阻网络DAC电路，若VREF=5V，RF=R，输入的数字量为a3a2a1a0=1011，求输出电压vo=？ 将RF=R，VREF=5V，输入数字量为a3a2a1a0=1011代入上式求得： 9-3在图9-电路中，已知VREF=10V，开关导通压降为0伏，试分别求出输入数字量01111111时的输出模拟电压。 将输入数字01111111分别代入上式求得： 9-4试分别求出八位DAC和十位DAC的分辨率各为多少？，故 八位DAC的分辨率等于。十位DAC的分辨率等于。分辨率小说明分辨输出最小电压的能力强。 9-5用一个运算放大器，一个10V的参考电压源和若干个开关和电阻设计一个四位二进制倒T电阻网络DAC电路。由参考电压源流入电阻网络的参考电流IR=4mA，最小输出电压Vomin=0.5V，计算各有关电阻的值并画出电路图。，其输出最小模拟电压为： 由已知IR=4mA，VOmin=0.5V，可求出： 由此可画出电路图如图9-4所示。 9-6用一个运算放大器，一个10V参考电压源以及必要的开关和电阻组成倒T电阻网络DAC，输入与输出的关系为：vo=10（a121+a22－2+…+a62－6）。 现要组成的倒T型电阻网络电路输入与输出的关系为：vO=-10(a12-1+a22-2+…+a62-6)。且VREF=10V。将两式比较知：RF=R，n=6，i=1、2、3、4、5、6。逻辑图如图9-5所示。 9-7四位同步二进制加法计数器输出作为四位DAC的输入，若时钟频率为256kHz，试画出DAC的输出电压波形，并求出输出波形的频率。四位同步二进制加法计数器定性计算出输出电压；并计算出输出波形的频率f=256kHz/16=16kHz，周期为T=1/f=1/16≈62.5μS 由此画出输出波形如图9-6所示。 9-8图9-a)、b)分别表示由R-2R倒T型电阻网络DAC参看图9-4a))和运放组成的数字可编程电压源和数字可编程电流源电路。 ⑴试说明电路工作原理。 ⑵写出输出模拟量与输入数字量之间的关系式。 ⑶若R=2.5kΩ，R1=0.1kΩ，R2=2kΩ，VREF=10V，分别计算出当输入数字量为下列值时vo和IL值。 a) (b) (c)解：⑴IO与输入数字量成正比。图(a)中，VO=IOR，故VO与IO成正比，输入不同的数字量就可以得到与数字量成正比的输出电压VO；图(b)中，IOR2=ILR1， 即负载上得到的电流与IO成正比，只要输入不同的数字量就可以得到与其成正比的IL值。 ⑵ 图（a）中， 图（b）中， ⑶ (a)数字量, (b)数字量, (c)数字量, 9-9图9-电路为数字可编程多谐振荡器电路，DAC为R-2R倒T电阻网络，R=3kΩ，VREF=+5V。 ⑴试说明电路工作原理。 ⑵写出振荡频率与输入数字量之间的关系式。 ⑶分别求出输入数字量为0000000001和1111111111时的振荡频率。 ⑷当数字量为 0000000010时，分别画出电容C两端电压vC和输出电压vo的波形。 电容充放电周期T为：，其中 振荡器的频率为： ⑶当数字量为0000000001时的振荡频率为 当数字量为1111111111时的振荡频率为 ⑷当数字量为0000000010时的振荡频率为 △t1=△t2=5.12mS 9-10模拟信号最高频率分量f=20kHz，对该信号采样，最低采样频率应为多少？ 9-11为什么A/D转换一定要量化？选哪种量化方法误差比较小？9-12说明并行比较ADC、计数型ADC、逐次逼近型ADC