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1、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。9.2 D/A 转换器自测练习1D/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-2D1D0,K v 为其电压转换比例系数,则输出模拟电压为
2、( )22( 011o ddKv) 。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( ) 。1285已知转换电路中,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 ) 。9.3 A/D 转换器自测练习1A/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
3、成。2A/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。3A/D 转换器量化误差的大小与 (量化的方法 )和(编码位数 )有关。4A/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 05V ,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/
4、A 转换器的电阻网络如图所示。若 VREF = 10V,电阻 R=10 k,试问输出电压vO 应为多少伏? 习题 9.1 图解: VVvREFO3.1)2(589.2 八位权电阻 D/A 转换器电路如图所示。输入 D=D7D6D0,相应的权电阻R7=R0/27,R 6=R0/26,R 1=R0/21,已知 R0=10M,R F=50k,V REF=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+-R7R6R0S7S6S0VREFD7D6D0RFRvO8R 4R 2R R 4R8R 2R R8RVREF VREFvO解:1) iiiifRE
5、FO SSVv7070212oo,75.2maxmin2) 输入 D=10010110 时的输出电压为: VSSRVv iiiifEFO 5.7102201770 9.3 10 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) REF1010EF V10243(2) H2V510REF4EFV10REF9.4 n 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
6、=8,V REF=-10V,当 Rf= R 时,如输入数码为 20H,试求输出电压值。81习题 9.4 图解:(1) fO03n2n1nREF Rv2DD2V 03n2n1nfREFODv BfEFNV(2) V40325H081vO9.5 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: BF10FREOVN2v9.6 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
7、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+-+-&1D1D1DQ Q QD1 D2D0CKCPVCvI vO vO偏移电压/2三位 D/A 转换器CPVcKvIvO5.75VttttFF0 FF1 FF2CI CI CI习题 9.7 图解:波形如下:CPVcKvIvO5.75Vtttt0.5V1.5V2.5V3.5V4.5V5.5V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 0.06msvO