电工学(下册)电子技术基础第8章习题解答

习题88.1已知倒T形电阻网络DAC的反馈电阻RF＝R，UREF＝10V，试分别求出4位DAC和8位DAC的输出最大电压，并说明这种DAC输出最大电压与位数的关系。解4位DAC的最大输出电压4REFomax4410(21)1159.37(V)22URUR8位DAC的最大输出电压8REFomax8810(21)12559.96(V)22URUR由此可见，最大输出电压随位数的增加而增加，但增加的幅度并不大。8.2巳知倒T形电阻网络DAC中的反馈电阻RF＝R，UREF＝10V，试分别求出4位和8位DAC的输出最小电压，并说明这种DAC最小输出电压与位数的关系。解4位DAC的输出最小电压0REFomin44102110.63(V)22URUR8位DAC的输出最小电压0REFomin88102110.04(V)22URUR由上可知，在UREF和RF相同的条件下，倒T形电阻网络DAC的位数越多，输出最小电压越小。8.3已知某D/A转换器电路输入10位二进制数，最大满度输出电压Um=5V，试求分辨率和最小分辨电压。解:其分辨率为10110.0010.1%211023,因为最大输出电压为5V，所以，10位DAC能分辨的最小电压为：mVVVLSB5005.01023151215108.4已知某D/A转换器，最小分辨率电压为Uomin=5mV，最大（满刻度）输出电压Uomax=10V，试问此电路输入数字量的位数n应为多大？解:VN005.012110,2000005.01012N,20002N,11N所以，该电路输入二进制数字量的位数Ｎ应是11。8.5已知10位R-2R倒T型电阻网络DAC的RRF，UREF=10V，试分别求出数字量为0000000001和1111111111时，输出电压ou。解：输入数字量为0000000001时的输出电压REFFomin100.0049V=4.9(mV)2URUR输入数字量为1111111111时的输出电压为：REFFomax1010234.995(V)2URUR8.6对于一个8位D/A转换器：(1)若最小输出电压增量ULSB为0.02V，试问当输入代码为01001101时，输出电压uo为多少伏?(2)若其分辨率用百分数表示，则应是多少?解:(1)当8位D／A转换器的最小输出电压增量为0.02V时，输入代码0100110l所对应的输出电压为:Vvo54.1)2222(02.00236(2)8位D／A转换的分辨率百分数为:1001218％=0.3922%8.7在AD7520电路中，若DDV=10Ｖ，输入十位二进制数为()10110101012，试求：（1）其输出模拟电流oi为何值（已知kΩ10R）？（2）当f10kRR时，外接运放Ａ后，输出电压应为何值？解：（1）其输出模拟电流oi为oiVRDREF210mA708.01024725)141664128512(2101010（2）当f10kRR时，外接运放Ａ后，输出电压应为fooRiuV08.710708.08.8某12位ADC输入电压范围为0～＋10V，当输入电压为75.5mV，4.48V和7.81V时，其输出二进制数各是多少？该ADC能分辨的最小电压变化量为多少mV？解：由式（8.13）REF0n10n()2UuD，可知nn10REF()2iuDU（对ADC来说模拟电压是输入电压）。当输入电压为75.5mＶ时，1212100.0755()20.0755409630910D（采用四舍五入法），转换成二进制数为100110101。当输入电压为4.48Ｖ时，1212104.48()20.4484096183510D（采用四舍五入法）转换成二进制数为11100101011。当输入电压为7.81Ｖ时，1212107.81()20.7814096319910D（采用四舍五入法）转换成二进制数为110001111111。ADC能分辨的最小电压变化量为：REF12100.00244(V)2.44(mV)24096U8.9将ADC用于地磅称重测量，检测重量范围0~10吨，要求检测误差小于1KG，该ADC至少应有多少位输出字长?解：11210103n，41012n3.13n所以，n至少应有14位字长。8.10如果要求ADC对输入电压的分辨率为2.5mV，其满刻度输出所对应的输入电压为8.125V，该ADC至少应有多少位字长？解：0025.012125.8n，32500025.0125.812n7.11n所以，n至少应有12位字长。8.11A/D转换器中取量化单位为，把0～10V的模拟电压信号转换为3位二进制代码，若最大量化误差为，要求列表表示模拟电平与二进制代码的关系，并指出值的范围。解：LSB310101.25V28U模拟电平二进制代码0＜vI≤1.250001.25＜vI≤2.50012.5＜vI≤3.750103.75＜vI≤5.00115.0＜vI≤6.251006.25＜vI≤7.51017.5＜vI≤8.751108.75＜vI≤10.01118.12已知在逐次渐近型A/D转换器中的10位D/A转换器的最大输出电压Omax14.322Vu，当输入电压i9.45Vu时，求电路此时转换输出的数字状态。解：因其D/A转换器的最大输出电压Omaxu已知，而且知道此DAC为10位，故其最低位为“1”时输出为maxOmin1014.322V0.014V2121Onuu故当输入电压i9.45Vu时的数字输出状态为210)1010100011()675(V014.09.45V即09dd～=1010100011。8.13设REF5UV，当ADC0809的输出分别为80H和F0H时，求ADC0809的输入电压21iiuu和。解：已知ADC0809为8位转换芯片，所以8i810REF()2uDU，可知当DX=80H=10000000时，128i2555Vu，得到ui=2.5V；当DX=FFH=11110000时，240i2555Vu，得到ui=4.7V。