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北京交通大学数字电子技术第章习题答案

思考题:题9.1.1 8位D/A转换电路输入数字量全为高电平时,输出模拟电压为5V。

若输入数字量只有最高位为高电平,则输出电压为V。

(A)2.5 (B)2.8 (C)3(D)4答:A题9.1.2 要求一个D/A转换系统模拟输出电压的最大值为10V,基准电压U REF应选伏?(A)10.1 (B)20 (C)5(D)10答:D题9.1.3 D/A转换电路按半导体器件区分,有和。

(A)单级型CMOS (B)双极型TTL(C)单级型ECL(D)单级型NMOS答:A、B题9.1.4 权电阻D/A转换器中的解码网络所用的阻值范围很大, 会产生较大的误差。

(A)电流(B)速度(C)精度(D)建立时间答:A、C题9.1.5 倒T电阻网络D/A转换电路与权电阻网络D/A转换电路相比,克服的缺点,提高了。

(A)转换速度(B)阻值离散(C)输出电压(D)转换精度答:B 、D题9.1.6 权电流D/A转换电路中,恒流源的电流大小不变,克服了和的影响,因此可以提高电路的转换精度。

(A)开关导通电阻(B)开关导通电压(C)开关导通电流(D)电阻的离散性答:A、B题9.2.1 采样-保持电路的采样周期为T,采样时间为t w。

要求电容C上的采样电压u C维持时间为。

(A)T(B)t w(C)T - t w(C)越长越好答:C题9.2.2 下面A/D转换电路通常不需要在输入端引入采样—保持电路。

(A)并行比较(B)V-F(C)V-T (D)逐次比较答:A题9.2.3如果要将一个最大幅值为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,那么应选用位的A/D转换器。

(A)4 (B)6 (C)8 (C)10答:C题9.2.4 速度最快的A/D转换电路是A/D转换电路。

(A)并行比较(B)串行比较(C)双积分(D)逐次比较答:A题9.2.5 衡量A/D转换电路的主要技术指标是和。

(A)偏移误差(B)转换精度(C)转换速度(D)分辨时间答:B、C题9.2.6 逐次比较型A/D转换电路加入固定负电压补偿电压电路的目的是。

(A)减小量化误差(B)减小偏移误差(C)提高精度(D)提高速度答:A、C题9.2.7 逐次比较A/D转换电路转换的时间主要与和转换后的有关。

(A)时钟频率(B)数字量的位数(C)采样时间(C)D/A的转换时间答:A、B题9.2.8 逐次比较A/D转换电路精度主要取决于其D/A转换电路的精度,主要原因是D/A转换电路和。

(A)开关导通压降(B)开关导通电流(C)开关导通电阻(C)开关导通时间答:A、C题9.2.9 双积分A/D转换电路对RC元件的稳定性要求。

产生的误差主要为。

(A)低(B)高(C)量化误差(C)非量化误差答:A、C题9.2.10 双积分A/D转换电路的缺点是。

(A)转换速度较慢(B)转换时间不固定(C)元件稳定性要求较高(D)抗干扰能力弱答:A题9.3.1 如果要求模拟输出电压的最大值10V,电压的最小变化量为50mV,应选的DAC芯片?(A)10位(B)8位(C)12位(D)4位答:B题9.3.2 在DAC0832的采样—保持电路中,采样频率应被采样模拟电压的频率。

(A)小于2倍(B)小于(C)大于2倍(D)大于答:C题9.3.3 A/D转换芯片输出的二进制代码位数越多,量化误差___ _,转换精度_ ___。

(A)越大,越高(B)越小,越低(C)越小,越高(D)越大,越低答:C题9.3.4 逐次比较型A/D转换器中DAC 输出电压u O与输入电压u I比较结果如思考图9.1所示,则输出二进制码是。

(B)01001101(D)01001111答:Au思考图9.1题9.3.5 DAC1032不能工作在 方式。

(A )单缓冲 (B )双缓冲 (C )隔离 (D )直通 答:C题9.3.6 ADC0809模拟到数字转换结束后,下一次转换就开始,应将START 与 相连。

(A )EOC (B )OE (C )ALE (D )U REF (+) 答:A 、C习题与自检题习题9.1题图9.1由移位寄存器195和4位D/A 转换电路组成,输出模拟电压最小值为1V 。

1. 分析电路的工作原理;2. 画出输出电压u o 的波形?9.10000→0001→→…。

换电压u O 值为:0V 答图所示。

习题15V 。

码二进制计数器,在脉冲的连续作用下,状态变化顺序为:0101→0110→0111→1000→1001→0000…。

74160输出经异或门取反后,状态变化顺序为:1111→1110→1101→1100→1011→1010→1001→1000→0111→0110→1111…。

异或门的高位输出接4位D/A 转换电路输入端的低位,低位接高位,即互换。

互换后的顺序为:1111→0111→1011→0011→1101→0101→1001→0001→1110→0110→1111…。

2. 因模拟量的最大值是15V ,即每个数字量表示1V 的模拟量。

数字量经D/A 转换电路之前的十进制数为:15、7、11、3、13、5、9、1、14、6、15…。

转换后对应的模拟输出电压u O 值为:15V →7V→11V→3V→13V→5V→9V→1V→14V→6V→15V…,模拟输出电压u O 波形如题图9.3答图所示。

习题DAC1210的参考电压U REF =-12V 。

直角波形如题图9.5所示。

u O 题图9.1答图 O 题图9.3答图解:1.-12V ,可认为是满量程。

因此可以将2. 若用题图9.5所示的74161将74161u O 如题图9.5所示,习题9.4 1. DAC12102. 叙述题图9.7乘法D/A 3. 如何接成除法D/A 解:1. 题图9.7电平、其余控制端CS 、WRI 行数/模转换,输出跟随数字输入变化而变化, 所以电路处于透明工作方式。

2. 当参考电压U REF 为正时,电流由U REF 经支路电阻流入I OUT1或I OUT2。

当参考电压U REF 为负时,则电流由I OUT1或I OUT2经支路电阻流入U REF ,从而在I OUT2接地情况下,输出电压当参考电压U REF 为正时,u o 为负。

当参考电压U REF 为负时,u o 为正。

参考电压U REF 既然可负可正,那么U REF 端可以加一个交流电压u i ,从而简写为 D Ku u i =o这里,K 是系数,D 是输入数字量。

上式表明,u O 正比于u i 与D 的乘积。

因此,题图9.7所示DAC 电路称为乘法DAC ,简写为MDAC 。

3. 如果将题图9.7的反馈电阻输出端加上交流输入信号u i , I OUT2接地并接到运算放大器 的同相输入端, I OUT1接到运算放大器的反相输入端, 参考电压U REF 同时接到运算放大器的 输出端, 则把倒T 电阻网络构成了运算放大器的反馈元件,用倒T 电阻网络和运算放大器 实现了模拟信号被数字D 相除的除法器。

即习题9.5 题图9.9所示电路为数字控制增益可调放大器(可编程放大器),求:1. 推出电路增益iu u A Ou =的表达式。

2. 当输入数字量为16进制数001和FFF 时,电压增益u A 分别为多少?解:1. 题图9.9 DAC1210是12 将U REF 代入u 2整理上式得 u o题图9.7 习题9.4图O 题图9.9 习题9.5图题图9.5答图D 0~D 4~D 8~CP2. 为输入数字量为16进制数001和FFF 时,电压增益u A 分别为:1)4096212012O u =⨯==i u u A2)409540962121212111012O u =⨯++⨯+⨯==Λi u u A ≈1 习题9.6 题图9.10是一个将0~5V 的模拟电压信号转换成8位数字信号,并且以先高位后低位串行输出的逻辑电路,试分析各部分电路的工作原理。

若改为先低位后高位串行输出的逻辑电路,如何修改电路?1)电源,U REF (-)接地。

20,设定地址码输入端3)ALE 并接,受74161的D 7~D 0并2. 1)ADC0809的D 0~D 7分别接74151的D 7~D 0端,使得先高位后低位顺序输出。

2)74151的地址信号A 2A 1A 0受74161的低3位Q 2Q 1Q 0控制,随着脉冲CL 的不断输出,74151将依次送出ADC0809输出的数字信号。

3. 将输出的并行数据转换为串行脉冲数据。

ADC0809从START 的下降沿,1MHz 脉冲的上升沿开始转换,10μs 内转换结束。

74151也从START 的下降沿进行选择输出,所以为防止10μs 转换期间内码位交错,将输出转换为脉冲码输出。

用74151的输出F 同CL (即CL 的后半周期)经过或非门获得脉冲码输出Z 。

4.若先低位后高位串行输出,将ADC0809的D 0~D 7接到的74151 D 7~D 0 端改为ADC0809的D 0~D 7分别接到74151 D 0~D 7 端。

习题9.7 分析题图9.11所示电路,右上角图为4位倒T 型电阻网络D/A 转换电路,参考电压为U REF = -8V 。

设可逆计数器74193的初始状态Q A Q B Q C Q D =0000。

回答下列问题:1. 画出输出波形u O ;2. 如果需要调节输出电压波形的周期和幅度,应当调节电路中的哪些参数? 3.需要将电路A 产生的波形整形成规则的矩形波,电路B 应为什么电路? u O 题图9.10 习题9.6图 串行脉冲 码输出解:1. 当4位倒T 型电阻网络的输入数据为加计数时,波形为最小值0V ,最大值7.5V 的16个台阶的向上斜波波形。

当4位倒T 型电阻网络的输入数据为减计数时,波形为最小值0V ,最大值7.5V 的16个台阶的向下斜波波形,可认为是一个三角波。

2. 电路A 中调电容C 、电阻R 和参考电压U REF 。

3. 施密特触发器。

习题9.8 某一程控增益放大电路如题图9.13所示, 图中计数器某位输出Q i =1时, 相应的模拟开关S i 在位置”1”,当Q i =0时, S i 在位置”0”。

A 为理想运算放大器。

1. 试求该放大电路的电压放大倍数iu u A ou =与数字量0123Q Q Q Q 之间的关系表达式。

2. 试求该放大电路的输入电阻iii i u R =与数字量0123Q Q Q Q 之间的关系表达式。

解:按1. 2. 其中,0i =习题9.9题图线译码器,当11=S ,032==S S 时,进行译码操作,即当A 2A 1A 0从000到111变化时,1F ~7F 依此被选中而输出低电平。

74153为4选1数据选择器。

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