數(shù)字電子電路第10章習(xí)題

1.已知數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器電路,輸入為10位數(shù)字量,基準(zhǔn)電壓VREF=10.01V,當(dāng)輸入的數(shù)字量為d9,d8……d1,d0=1010010111時(shí),輸出的電壓值為_(kāi)____________________________.(10.01/210)(210+27+24+7)=6.48V2.已知數(shù)/模(D/A)轉(zhuǎn)換器,輸入為7位數(shù)字量,基準(zhǔn)電壓VREF=5V當(dāng)輸入的數(shù)字量為d6,d5……d1,d0=1010100時(shí),輸出的電壓值為_(kāi)_______________________.(5/27)(26+24+22)=3.3V3.八位DAC轉(zhuǎn)換器當(dāng)輸入為10000000時(shí),輸出電壓為4.8V,當(dāng)輸入為01010000時(shí),輸出電壓為_(kāi)______________________.4.8×(26+24)/27=3.0V.4.模/數(shù)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換過(guò)程步驟為_(kāi)___________________.采樣,保持,量化,編碼5.A/D轉(zhuǎn)換器,取樣信號(hào)頻率至少是模擬信號(hào)最高頻頻率的____倍.26.有一逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器,D/A轉(zhuǎn)換器輸出電壓的階梯為0.1V,若要求輸出為8位二進(jìn)制數(shù)字量,當(dāng)輸入電壓為20.5V時(shí),輸出的8位數(shù)碼為_(kāi)_________________________.(20.5/0.1)10=(11001101)27.已知模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器電路輸出為10位數(shù)字量,基準(zhǔn)電壓VREF=12V,當(dāng)輸入電壓為3V時(shí),輸出的數(shù)字量為_(kāi)___________________________________________.3/[12/(210－1)]=(256)10=(0100000000)2.8.已知模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路,輸出為8位數(shù)字量,輸入的模擬電壓最大值為9.18V,當(dāng)輸入為5.5V時(shí),電路輸出的數(shù)字量為_(kāi)_____________________________________________.5.5/[9.18/(28－1)]=(152.77)10≈(153)10(1001100)2最小量化單位(階梯).模擬通信：收音機(jī)、電視機(jī)，其模擬信號(hào)在空中傳輸。模擬信號(hào)缺點(diǎn)：①抗干擾能力差。②不保密。數(shù)字信號(hào)：其抗干擾能力強(qiáng)；保密性好。多路傳輸器模擬輸入多路傳輸器模擬輸出發(fā)射機(jī)接收機(jī)DACADC定時(shí)產(chǎn)生器V11V12V1nV0nV02V01數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)方框圖10.1.2數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)模擬信號(hào)經(jīng)傳輸器，把多路輸入信號(hào)分時(shí)地送到A/D轉(zhuǎn)換器ADC,由發(fā)射機(jī)將數(shù)字信號(hào)發(fā)射輸出出去。接收機(jī)收到數(shù)字信號(hào)后，經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器DAC轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，最后由模擬信號(hào)輸出多路傳輸器分成多路信號(hào)。由于分時(shí)工作∴收、發(fā)兩地要嚴(yán)格同步，這由雙方的定時(shí)產(chǎn)生器來(lái)完成。.10.2.1數(shù)模轉(zhuǎn)換原理和一般組成10.2數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）DAC作用:將輸入的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)D轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，并以電壓或電流的形式輸出。0.0V≤V<0.5V0.5V

≤V<1.0V1.0V

≤V<1.5V1.5V

≤V<2.0V2.5V

≤V<3.0V3.0V

≤V<3.5V3.5V

≤V<4.0V2.0V

≤V<2.5V1113.5V1103.0V1012.5V1002.0V0111.5V0101.0V0010.5VABC0000.0V如表：1.數(shù)模轉(zhuǎn)換原理.相鄰兩個(gè)編碼信號(hào)轉(zhuǎn)換出來(lái)的數(shù)值是不連續(xù)的值，它們中間的差值由最低碼所代表的位權(quán)來(lái)決定。該差值是信息所能分解的最小量，通常稱量化級(jí)。.量化級(jí)=×滿值2n1n為二進(jìn)制碼位數(shù)。∴二進(jìn)制位數(shù)多，轉(zhuǎn)換精度越高。上表中量化級(jí)=×4=0.5231右圖表示了4位二進(jìn)制代碼的數(shù)字信號(hào)通過(guò)DAC輸出模擬信號(hào)電壓對(duì)應(yīng)關(guān)系:000000110110100111001111013579111315AD.輸入的數(shù)字信號(hào)首先存儲(chǔ)在數(shù)字寄存器內(nèi)，寄存器的并行輸入的每一位驅(qū)動(dòng)一個(gè)數(shù)字位模擬開(kāi)關(guān)，通過(guò)模擬開(kāi)關(guān)，將參考電壓按位權(quán)關(guān)系加到電阻解碼網(wǎng)絡(luò)，使輸出模擬電壓恰好與該位數(shù)碼所代表的數(shù)值相對(duì)應(yīng)。2.DAC的一般組成圖10-2-2n位DAC原理方框圖VREF模擬量V0求和運(yùn)算放大器D0D1Dn-1Dn-2數(shù)字寄存器模擬電子開(kāi)關(guān)位權(quán)網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)電壓源或恒流源I輸出.10.2.2權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)DAC1101V0－＋－＋I(xiàn)I2S221RR2D3D2D1D0RfI3S320RR3I1S122RR1I0S023RR0VREFA如圖示：它由數(shù)字寄存器、模擬電子開(kāi)關(guān)（Si）、權(quán)電阻解碼網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算放大器（A）、基準(zhǔn)電源（VREF）組成。數(shù)字量D0D1D2D3用來(lái)控制模擬電子開(kāi)關(guān)S0S1S2S3的狀態(tài)，即每一位Di控制相應(yīng)的一個(gè)模擬開(kāi)關(guān)Si。.當(dāng)Di=1時(shí)，Si將與其相對(duì)應(yīng)的電阻Ri和VREF基準(zhǔn)電壓接通。當(dāng)Di=0時(shí)，Si將與其相對(duì)應(yīng)的電阻Ri接地。權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)：n位二進(jìn)制代碼，由n個(gè)電阻組成。網(wǎng)絡(luò)中各支路的電阻R0～Rn-1，按權(quán)值大小成比例減小。與Di（或Si）相連的電阻Ri=2n-1-iR設(shè)n=4:∴R0=23R=8RR1=22R=4RR2=21R=2RR3=20R=R∴二進(jìn)制碼的位權(quán)值越大，對(duì)應(yīng)的權(quán)電阻值越小。1101V0－＋－＋I(xiàn)I2S221RR2D3D2D1D0RfI3S320RR3I1S122RR1I0S023RR0VREFA.∴I=I3+I2+I1+I0=D3+D2+D1+D0R3VREFR2VREFR1VREFR0VREF=(D323

+D222+D121+D020)23RVREFI=(Dn-12n-1

+Dn-22n-2+…+D121+D020)2n-1RVREF對(duì)n位：1101V0－＋－＋I(xiàn)I2S221RR2D3D2D1D0RfI3S320RR3I1S122RR1I0S023RR0VREFA.輸出電壓：=－(Dn-12n-1

+Dn-22n-2+…+D121+D020)2nVREFR2Rf=－(Dn-12n-1

+Dn-22n-2+…+D121+D020)Rf2n-1RVREFV0=IRf－轉(zhuǎn)換比例系數(shù).例10–1由一個(gè)4位D/A轉(zhuǎn)換器，輸入4位二進(jìn)制數(shù)碼D3D2D1D0=1101，基準(zhǔn)電壓VREF=－8V，轉(zhuǎn)換比例系數(shù)為1，求V0？解：=6.5VR2RfV0=－2nVREFi=0n-1(Di×2i)(1×8

+1×4+0×2+1×1)24－8=－例10–2自學(xué)當(dāng)二進(jìn)制碼位數(shù)較多時(shí)，由于電阻阻值的分散性很大，精度很難保證。為此，當(dāng)二進(jìn)制碼位數(shù)較多時(shí)，可采用R---2R倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)DAC。.V0－＋－＋I(xiàn)D3D2D1D0Rf2RAS0S1S2S32R2R2R2RVREFRRRRI10.2.3R–2R倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)DACI16I16I2I4I8I16D3+D2+D1+D0I=(23D3

+22D2+21D1+20D0)VREF24R=I=VREFR而I2I2I4I4I8I8.n位：V0VR