數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換習題全解專題培訓課件

1、數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換 習題全解解：倒T形電阻網(wǎng)絡DAC的公式 （1） - 每一位的1在輸出端產(chǎn)生的電壓分別為2.5V，1.25V，0.625V，0.313V，0.156V，78.13mV，39.06mV，19.53mV，9.77mV，4.88mV。（2）輸入全1、全0和1000000000時的輸出電壓分別為4.995V，0V和2.5V。題8.3 對于一個8位DAC：（1）若最小輸出電壓增量為0.02V，試問當輸入代碼為01001111時，輸出電壓為多少？（2）若其分辨率用百分數(shù)表示，則應是多少？解：（1）最小輸出電壓增量對應輸出代碼最低位為1的情況（即輸入代碼為00000001），所以當輸入代碼為0

2、1001111時，輸出電壓為 （2）DAC的分辨率用百分數(shù)表示最小輸出電壓與最大輸出電壓之比。對于該8位DAC，其分辨率用百分數(shù)表示為 題8.4 如圖8-29所示是用CB7520和同步十六進制計數(shù)器74LS161組成的波形發(fā)生器電路。已知CB7520的，試畫出輸出電壓的波形，并標出波形圖中各電壓的幅度。解：題8.5 用一個4位二進制計數(shù)器74LS161、一個4位數(shù)模轉(zhuǎn)換電路和一個2輸入與非門設計一個能夠產(chǎn)生如圖8-30所示波形的波形發(fā)生器電路。解：題8.6 若ADC（包括取樣保持電路）輸入模擬電壓信號的最高變化頻率為10kHz，試說明取樣頻率的下限是多少？完成一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所用的時間上限是多少？

3、題8.7 在10位逐次漸近型ADC中，其DAC輸出電壓波形與輸入電壓如圖8-31所示。（1）求轉(zhuǎn)換結(jié)束時，該ADC的數(shù)字輸出狀態(tài)為多少？（2）若該DAC的最大輸出電壓為14.322V，試估計此時的范圍。解：取樣頻率下限20kHz，所用時間上限50 據(jù)以上分析，該ADC的數(shù)字輸出為 （2）由圖8-31（b）可見，在 - 期間 比 要大一些 ，故此時的數(shù)字輸出量 所代表的電壓值比此時的 要小 ，因此 的實際值是介于0101101100所代表的模擬電壓與0101101011所代表的模擬電壓之間。 0- t1 期間： 則此時逐次漸近寄存器最高位 被置0。 t1- t2 期間： 則此時逐次漸近寄存器 保

4、留1。 t2- t3 期間： 則此時逐次漸近寄存器最高位 被置0。 t3- t4 期間： 則此時逐次漸近寄存器最高位 被置1。 t4- t5 期間： 則此時逐次漸近寄存器最高位 被置1。 t5- t6 期間： 則此時逐次漸近寄存器最高位 被置0。 t6- t7 期間： 則此時逐次漸近寄存器最高位 被置1。 t7- t8 期間： 則此時逐次漸近寄存器最高位 被置0。 t8- t9 期間： 則此時逐次漸近寄存器最高位 被置1。 t9- t10 期間： 則此時逐次漸近寄存器最高位 被置1。 解：題8.9 在雙積分ADC中，試問：（1）兩次積分完畢時輸出電壓分別為多少？（2）設第一次積分時間為，第二次

5、積分時間為，總積分時間為，問輸出數(shù)字量與哪個時間成正比。（3）若 ，其中 為參考電壓， 為輸入電壓，則轉(zhuǎn)換過程會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？解：（1）n位逐次漸近型ADC完成一次轉(zhuǎn)換操作所需要的時間為n+2個時鐘周期，因為時鐘頻率為500kHz， 所以轉(zhuǎn)換時間為 如果要求轉(zhuǎn)換時間不得大于10 則 所以要求時鐘頻率大于1.2MHz。 題8.8 如果一個10位逐次漸近型ADC的時鐘頻率為500kHz，試計算完成一次轉(zhuǎn) 換操作所需要的時間。如果要求轉(zhuǎn)換時間不得大于10us，那么時鐘信號頻率應選多少？解：（1）第一次積分完畢輸出電壓為 第二次積分完畢輸出電壓為 。（2）輸出數(shù)字量與時間T2成正比。（3）若 ，雙積分ADC第一次對輸入電壓 進行定時積分的時間將小于第二次對恒定基準電壓 進行定值積分的時間，這樣會使計數(shù)器在記滿時仍達不到第二次積分的時間，會使轉(zhuǎn)換結(jié)果錯誤。 題8.1