数电课件第8章__数模与模数转换.ppt

题8.4 如图8-29所示是用CB7520和同步十六进制计数器74LS161组成的波形发生器电路。已知CB7520的，试画出输出电压的波形，并标出波形图中各电压的幅度。 解： 题8.5 用一个4位二进制计数器74LS161、一个4位数模转换电路和一个2输入与非门设计一个能够产生如图8-30所示波形的波形发生器电路。 解： 题8.6 若ADC（包括取样—保持电路）输入模拟电压信号的最高变化频率为10kHz，试说明取样频率的下限是多少？完成一次模数转换所用的时间上限是多少？ 题8.7 在10位逐次渐近型ADC中，其DAC输出电压波形与输入电压如图8-31所示。 （1）求转换结束时，该ADC的数字输出状态为多少？ （2）若该DAC的最大输出电压为14.322V，试估计此时的范围。 解：取样频率下限20kHz，所用时间上限50 据以上分析，该ADC的数字输出为 （2）由图8-31（b）可见，在 - 期间 比 要大一些 ，故此时的数字输出量 所代表的电压值比此时的 要小 ，因此 的实际值是介于0101101100所代表的模拟电压与0101101011所代表的模拟电压之间。 0- t1 期间： 则此时逐次渐近寄存器最高位 被置0。 t1- t2 期间： 则此时逐次渐近寄存器 保留1。 t2- t3 期间： 则此时逐次渐近寄存器最高位 被置0。 t3- t4 期间： 则此时逐次渐近寄存器最高位 被置1。 t4- t5 期间： 则此时逐次渐近寄存器最高位 被置1。 t5- t6 期间： 则此时逐次渐近寄存器最高位 被置0。 t6- t7 期间： 则此时逐次渐近寄存器最高位 被置1。 t7- t8 期间： 则此时逐次渐近寄存器最高位 被置0。 t8- t9 期间： 则此时逐次渐近寄存器最高位 被置1。 t9- t10 期间： 则此时逐次渐近寄存器最高位 被置1。 解： 题8.9 在双积分ADC中，试问： （1）两次积分完毕时输出电压分别为多少？ （2）设第一次积分时间为，第二次积分时间为，总积分时间为，问输出数字量与哪个时间成正比。 （3）若 ，其中 为参考电压， 为输入电压，则转换过程会产生什么现象？ 解：（1）n位逐次渐近型ADC完成一次转换操作所需要的时间为n+2个时钟周期，因为时钟频率为500kHz， 所以转换时间为 如果要求转换时间不得大于10 则 所以要求时钟频率大于1.2MHz。 题8.8 如果一个10位逐次渐近型ADC的时钟频率为500kHz，试计算完成一次转 换操作所需要的时间。如果要求转换时间不得大于10，那么时钟信号频率应选多少？ 解：（1）第一次积分完毕输出电压为 第二次积分完毕输出电压为 。 （2）输出数字量与时间T2成正比。 （3）若 ，双积分ADC第一次对输入电压 进行定时积分的时间将小于第二次对恒定基准电压 进行定值积分的时间，这样会使计数器在记满时仍达不到第二次积分的时间，会使转换结果错误。 题8.10 如果一个10位双积分型ADC的时钟信号频率为1MHz，试计算转换器的最大转换时间。 解：转换所需时间 ，时钟频率是1MHz， ，所以最大转换时间为2.048ms。 图8-15 DAC的建立时间 2. 建立时间 DAC输入数字码发生变化到模拟量达到与新的稳定值相差 范围以内所需要的时间。反映了DAC的转换速度。 按建立时间的不同，DAC可分为低速、中速、高速和超高速 。 类型 建立时间 (μs) 制造工艺 低速 ≥300 CMOS 中速 10～300 CMOS 高速 0.01～10 TTL或CMOS 超高速 ≤0.01 高速ECL CB7520、DAC0832 DAC0808 表8-3