數(shù)模模數(shù)轉(zhuǎn)換器習(xí)題參考

1、第11章數(shù)模與模數(shù)變換器習(xí)題與參照答案【題11-1】反相運算放大器如圖題11-1所示，其輸入電壓為10mV，試計算其輸出電壓VO。圖題11-1解：輸出電壓為：VORFR1VIN1010mV100mV【題11-2】同相運算放大器如圖題11-2所示，其輸入電壓為10mV，試計算其輸出電壓VO。圖題11-2解：VO（1RF）VIN1110mV110mVR1【題11-3】圖題11-3所示的是權(quán)電阻D/A變換器與其輸入數(shù)字信號列表，若數(shù)字1代表5V，數(shù)字0代表0V，試計算D/A變換器輸出電壓VO。D3D2D1D0VO00010011=01000101=0110=0111=10005V圖題11-3【題11

2、-4】試計算圖題11-4所示電路的輸出電壓VO。圖題11-4解：由圖可知，D3D0=0101因此輸出電壓為：VO5V5VV（0101）51.56252416【題11-5】8位輸出電壓型R/2R電阻網(wǎng)絡(luò)D/A變換器的參照電壓為5V，若數(shù)字輸入為，該變換器輸出電壓V是多少？O解：VO5V（10011001）5V1532.988V28256【題11-6】試計算圖題11-6所示電路的輸出電壓VO。圖題11-6解：VREF5V5VVVO（DnD0）（0101）2n1651.562524【題11-7】試解析圖題11-7所示電路的工作原理。若是輸入電壓VIN=，D3D0是多少？圖題11-7解：D3=1時，V

3、O12V23V，D3=0時，O=0。246VD2=1時，VO12V22V，D2=0O=0。243時，VD1=1時，V12V211.5V，D1=0時，VO=0。O24D0=1時，VO12V20V，D0=0時，O=0420.75V由此可知：輸入電壓為，D3D0=1101，這時VO=6V+=，大于輸入電壓VIN=，比較器輸出低電平，使與非門74LS00關(guān)閉時鐘脈沖CLK，74LS293停止計數(shù)。【題11-8】滿度電壓為5V的8位D/A變換器，其臺階電壓是多少？分辨率是多少？解：臺階電壓為VSTEP5000mV/2819.5mV分辨率為：VSTEP/5000mV19.5/50000.00390.39%

4、【題11-9】若是分辨率要求小于1%，最少要多少位D/A變換器？解：1%=1/1001/2n，有2n100可知n應(yīng)該大于等于7，因此D/A變換器的位數(shù)最少7位?！绢}11-10】講解什么是D/A變換器的偏移誤差？偏移誤差可除掉嗎？解：偏移誤差是D/A變換器輸入數(shù)字為0時，輸出電壓不為0，輸出電壓的大小就是偏移誤差，偏移誤差可以用在輸出電壓上疊加電壓的方法除掉。【題11-11】若是D/A變換器的參照電源發(fā)生了變化，將引起哪一種誤差？解：引起增益誤差。【題11-12】若是D/A變換器0832的輸入數(shù)字為AF（16），參照電壓為5V，其輸出電流IOUT1是多少？解：IOUT1VREFAF（16）5V1

5、750.2278mA15k25615k256【題11-13】在學(xué)過的幾種A/D變換器中，哪一種變換速度快？哪一種變換位數(shù)多？解：并聯(lián)A/D變換速度最快，位數(shù)最多?！绢}11-14】逐次比較式A/D變換器的變換時間與變換位數(shù)之間有什么關(guān)系？解：變換時間取決于變換變換位數(shù)，若位數(shù)為n，變換時鐘周期為TC，則最小變換時間是nTC。【題11-15】某10位A/D變換器的參照電壓為，該變換器能區(qū)分的輸入模擬信號最小變化量為多少？分辨率是多少？解：最小變化量是4mV，分辨率是1/1024=%【題11-16】A/D變換器的采樣頻率與輸入信號頻率之間應(yīng)該滿足什么關(guān)系？解：依照采樣定理，采樣頻率最少是輸入信號最高

6、有效頻率的2倍?！绢}11-17】采樣/保持電路的作用是什么？解：采樣保持電路可以在A/D變換時期保持輸入A/D變換器的電壓牢固，減小變換誤差?！绢}11-18】如何采用一個A/D變換器實現(xiàn)多路模擬量變換？解：可以采用多路變換器，就是采用模擬開關(guān)選擇A/D變換器的輸入信號?！绢}11-19】A/D變換器0809的輸入電壓與輸出數(shù)字之間，擁有什么關(guān)系？VINVREF（）解：N256VREF（）VREF（）【題11-20】試用D/A變換器0832與計數(shù)器74LS161組成10個臺階的階梯電壓發(fā)生器，要求畫出完滿原理圖。（從0V不斷高升，每次高升一個臺階，在最高電壓處返回0V后，再重復(fù)高升過程的電壓波形就

7、是階梯電壓）解：依照題意有原理圖以下。*【題11-21】試用A/D變換器0804組成一個8位A/D變換電路，輸入模擬電壓范圍為05V，采用2個十六進(jìn)制顯示的共陽數(shù)碼管顯示變換結(jié)果，用CPLD器件MAX7128S實現(xiàn)、并用VerilogHDL描述十六進(jìn)制-7段譯碼器。要求畫出完滿電路圖與十六進(jìn)制-7段譯碼器的VerilogHDL描述。第12章習(xí)題與參照答案【題12-1】某數(shù)字電路輸入端低電平有效，試設(shè)計一個按鍵電路給該數(shù)字電路輸入端供應(yīng)信號。解：【題12-2】試設(shè)計一個輸出低電平有效除掉抖動的按鍵電路。解：【題12-3】試設(shè)計一個開關(guān)量光耦隔斷電路，當(dāng)某開關(guān)閉合時，向數(shù)字電路輸出高電平有效的信號

8、（數(shù)字電路側(cè)電源為+5V，開關(guān)量側(cè)電源為+12V）?！绢}12-4】現(xiàn)有74LS160需要外接發(fā)光二極管顯示其輸出端的電平，要求輸出高電平使發(fā)光二極管亮，試設(shè)計該電路（電源為+5V）。解：【題12-5】試設(shè)計一個采用74HC595的8位共陽數(shù)碼管顯示電路，由于室內(nèi)顯示，不需要很亮，可以采用74HC595直接驅(qū)動（電源為+5V）。解：采用74HC595掃描驅(qū)動。電路圖以下：【題12-6】某繼電器工作電壓12V，工作電流50mA，若采用74LS00門電路輸出的有效高電平控制，試設(shè)計該繼電器驅(qū)動電路。解：基極限流電阻RB=（）/=，選。這里取VOH=，VBE=考據(jù)：IB=（）/k=，IC=IB=180

9、=59mA由于集電極電流IC大于繼電器工作電流，因此可以使三極管飽和?！绢}12-7】某繼電器工作電壓6V，工作電流50mA，若采用74HC04門電路輸出的有效高電平控制，試設(shè)計光耦隔斷電路驅(qū)動該繼電器（電源為+6V）。解：TLP521二極管的電流為IF=（VOH-1V）/330=（4V-1V）/3301mA，由于TLP521的電流傳輸比CTR=16，若取最小值1，則流過光耦三極管的電流為1mA，該電流流入9013的基極（忽略電阻電器的工作電流R3），使流入50mA，因此9013集電極的臨界飽和電流為9013可以可靠飽和。180mA（=180），遠(yuǎn)大于繼【題12-8】非門74LS04輸出低電平有效，現(xiàn)需要驅(qū)動電壓為12V、線圈阻值為300的繼電器，試設(shè)計該繼電器的驅(qū)動電路。解：繼電器工作電流為12V/300=40mA由圖，TLP521二極管的電流為IF=（）/91=3601mA，由于TLP521的電流傳輸比CTR=16，若取最小值1，則流過光耦三極管的電流為1mA，該電流流入9013的基極（忽略電阻R3），使流入9013集電極的臨界飽和電流為180mA（=180），遠(yuǎn)大于繼電器的工作電流40mA，因此9013可以可靠飽和?！绢}12-9】某共陽數(shù)碼管中每段都是由4個發(fā)光二極管串通組成，若數(shù)碼管驅(qū)動電源為12V，試采用74LS247譯碼電路設(shè)計該數(shù)碼管的驅(qū)動電路（可用ULN2803）