第7章數(shù)-模和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器

第7章數(shù)－模和模－數(shù)轉(zhuǎn)換器選擇題1．一個(gè)無符號(hào)8位數(shù)字量輸入的DAC，其分辨率為位。A.1B.3C.4D.82．一個(gè)無符號(hào)10位數(shù)字輸入的DAC，其輸出電平的級(jí)數(shù)為。A.4B.10C.1024D.2103．一個(gè)無符號(hào)4位權(quán)電阻DAC，最低位處的電阻為40KΩ，則最高位處電阻為。A.4KΩB.5KΩC.10KΩD.20KΩ4．4位倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)DAC的電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻取值有種。A.1B.2C.4D.85．為使采樣輸出信號(hào)不失真地代表輸入模擬信號(hào)，采樣頻率和輸入模擬信號(hào)的最高頻率的關(guān)系是。A.≥B.≤C.≥2D.≤26．將一個(gè)時(shí)間上連續(xù)變化的模擬量轉(zhuǎn)換為時(shí)間上斷續(xù)（離散）的模擬量的過程稱為。A.采樣B.量化C.保持D.編碼7．用二進(jìn)制碼表示指定離散電平的過程稱為。A.采樣B.量化C.保持D.編碼8．將幅值上、時(shí)間上離散的階梯電平統(tǒng)一歸并到最鄰近的指定電平的過程稱為。A.采樣B.量化C.保持D.編碼9．若某ADC取量化單位△=，并規(guī)定對(duì)于輸入電壓，在0≤＜時(shí)，認(rèn)為輸入的模擬電壓為0V，輸出的二進(jìn)制數(shù)為000，則≤＜時(shí)，輸出的二進(jìn)制數(shù)為。A.001B.101C.110D.11110．以下四種轉(zhuǎn)換器，是A/D轉(zhuǎn)換器且轉(zhuǎn)換速度最高。A.并聯(lián)比較型B.逐次逼近型C.雙積分型D.施密特觸發(fā)器判斷題（正確打√，錯(cuò)誤的打×）權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的電路簡(jiǎn)單且便于集成工藝制造，因此被廣泛使用。（）D/A轉(zhuǎn)換器的最大輸出電壓的絕對(duì)值可達(dá)到基準(zhǔn)電壓VREF。（）D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，能夠分辨的最小輸出電壓變化量就越小。（）D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)越多，轉(zhuǎn)換精度越高。（）A/D轉(zhuǎn)換器的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)越多，量化單位△越小。（）A/D轉(zhuǎn)換過程中，必然會(huì)出現(xiàn)量化誤差。（）A/D轉(zhuǎn)換器的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)越多，量化級(jí)分得越多，量化誤差就可以減小到0。（）一個(gè)N位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器完成一次轉(zhuǎn)換要進(jìn)行N次比較，需要N+2個(gè)時(shí)鐘脈沖。（）雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度高、抗干擾能力強(qiáng)，因此常用于數(shù)字式儀表中。（）采樣定理的規(guī)定，是為了能不失真地恢復(fù)原模擬信號(hào)，而又不使電路過于復(fù)雜。（）填空題1．將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，需要經(jīng)過、、、四個(gè)過程。答案?jìng)€(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，電路將從1111返回0000狀態(tài)，C端從高電平跳變至低電平。當(dāng)CP的上升沿到來的時(shí)候，υ0的值如表A7.1所示。υ0的值由式可得。輸出電壓υ0的波形如圖A7.2所示。CPQ3/d9Q2/d8Q1/d7Q0/d6υ0（V）↑↑↑┇↑↑↑000000010010┇11101111000005/8×15/8×2┇5/8×145/8×150表A7.1輸出電壓υ0的值圖A7.2圖A7.22.圖P7.3所示電路是用CB7520組成的雙極性輸出D/A轉(zhuǎn)換器。CB7520的電路結(jié)構(gòu)見圖P7.3（b），其倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)中的電阻R=10kΩ。為了得到±5V的最大輸出模擬電壓，在選定RB=20kΩ的條件下，VREF、VB應(yīng)各取何值？圖7.3圖7.3[解]若d0～d9均為0時(shí)，υ0=+5V，d0～d9均為1時(shí)，υ0=-5V則式（1）減式（2）得出∴若取RB=20kΩ，則VB=-10V。3.在圖P7.4給出的D/A轉(zhuǎn)換器中，試求：（1）1LSB產(chǎn)生的輸出電壓增量是多少？（2）輸入為d9～d0=1000000000時(shí)的輸出電壓是多少？

（3）若輸入以二進(jìn)制補(bǔ)碼給出，則最大的正數(shù)和絕對(duì)值最大的負(fù)數(shù)各為多少？它們對(duì)應(yīng)的輸出電壓各為多少？圖P7.4[解]（1）1LSB產(chǎn)生的輸出電壓增量是。圖P7.4（2）輸入d9～d0=1000000000時(shí)輸出電壓為0。（3）最大的正數(shù)為29-1（即d8~d0全為1），絕對(duì)值最大的負(fù)數(shù)為29，它們對(duì)應(yīng)的輸出電壓分別為+3.99V和-4V。4.在選擇采樣-保持電路外接電容器的容量大小時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？[解]采樣-保持電路的外接電容器的容量大小取決于采樣頻率及充電回路電阻值，采樣頻率越高，回路電阻越大，電容量應(yīng)越小。5.在計(jì)數(shù)式A/D轉(zhuǎn)換器中，若輸出的數(shù)字量為10位二進(jìn)制數(shù)，時(shí)鐘信號(hào)頻率為1MHz，則完成一次轉(zhuǎn)換的最長(zhǎng)時(shí)間是多少？如果要求轉(zhuǎn)換時(shí)間不得大于100μs，那么時(shí)鐘信號(hào)頻率應(yīng)選多少？[解]完成一次轉(zhuǎn)換的最長(zhǎng)時(shí)間tmax=TCP×(210–1)=10-6×1023=1.023ms，若轉(zhuǎn)換時(shí)間不大于100μs，則，其頻率6.若將逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器的輸出擴(kuò)展到10位，取時(shí)鐘信號(hào)的頻率為1MHz，試計(jì)算完成一次轉(zhuǎn)換操作需要的時(shí)間。[解]7.在雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器中，若計(jì)數(shù)器為10位二進(jìn)制，時(shí)鐘信號(hào)的頻率為1MHz，試計(jì)算轉(zhuǎn)換器的最大轉(zhuǎn)換時(shí)間是多少？[解]在雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器中，完成一次轉(zhuǎn)換時(shí)間t=2n+1（1/f），即t=211×10-6=2048μs8.在