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集成电子技术基础教程,第四篇,第3章第四篇习题 第三章 题4.3.1 题图4.3.1是权电阻DA转换器电路。（1）试求输出模拟电压vo和输入数字量的关系式； （2）若n=8，并选最高位(MSB)权电阻R7=10k，试求其它各位权电阻的阻值。 题图4.3.1 解： （1） 输出模拟电压vo和输入数字量的关系式： （2） R7=10k，R6=2R7=20k，R5=4R7=40k，R4=8R7=80k，R3=16R7=160k，R2=32R7=320k，R1=64R7=640k，R0=128R7=1280k 题4.3.2 某倒T形电阻DA转换器，其输入数字信号为8位二进制数10110101，VREF=-10V，试求： （1）Rf=R/3时的输出模拟电压； （2）Rf=R时的输出模拟电压。 解： （1） Rf=R/3时，2.357V （2） Rf=R时，vO=7.07V 题4.3.3 在进行DA转换的试验中，若误将MSB和LSB的依次接错，如图题4.3.3所示，试画出其输出电压vO的波形。 8421BCD码 加法计数器 D/A LSB LSB MSB MSB vO CP 图题4.3.3 解： D/A输入二进制数依次为：0000、1010、0101、1101、0010、1010、0110、1110、0001、1011、0000，输出电压vO的波形如下： 0 4 8 12 16 0 8 4 12 2 10 6 14 1 9 0 t vO 题4.3.4 为了把一个8位的数字信号转换成模拟电压信号，能否选用10位DA转换器?假如可用，D/A转换器的数据信号线应如何接法? 解： 可以用，仅需将10位DA转换器的最低2位数据输入线接地即可。也可将其高2位接地，但此法使输出模拟量范围只有前一方法的1/4（在其它电路不变的状况下）。 题4.3.5 已知某DA转换器电路的其最小辨别电压VLSB为2.442mV，最大满刻度输出电压Vom=10V，试求该电路输入数字量的位数n为多少?其基准电压VREF是几伏? 解： 1/（2n-1）VLSB/Vom2.442×10-3/10 n12 Vm-VREF(2n-1)/2n VREF-10.002442V 题4.3.6 集成化4位权电流型DA转换器电路原理图如图题P4.3.6所示。其中R10k，Rf5k，当输入数字信号d3、d2、d1、d0均为1时（高电平1为4V），计算输出模拟电压vo。 图题P4.3.6 解： 当d3d01111时，0000，4只二极管全导通，4只三极管T全截止，4只多放射极管全导通，且各管放射极电压与运放连接三极管的放射极电压相同，此时： IO = VREF/48k = 0.125mA VO = (8+4+2+1)IORf15×0.125×59.375V 题4.3.7 在本教材图4.3.13(a)所示的逐次靠近型AD转换器电路中，若n=8位，量化间隔S004伏，试按时钟依次列表说明输入电压为8.21V的转换过程和输出结果（列表项目：时钟依次、8位数码寄存器的状态、比较器同相输入端电压vI，及反相输入端电压vF的大小关系、比较器输出等）。 解： CP Q7Q0 VF=VO-0.5S VIVF C 操作 1 10100000 5.1 > 1 Q7=1 留 2 11010000 7.66 > 1 Q6=1 留 3 11101000 8.94 < 0 Q5=1 舍 4 11010100 8.3 < 0 Q4=1 舍 5 11011010 7.101 > 1 Q3=1 留 6 11011101 8.14 > 1 Q2=1 留 7 11011110 8.22 < 0 Q1=1 舍 8 11011101 8.18 > 1 Q0=1 留 9 11011101 8.18 > 1 11011101 10 11011101 8.18 > 1 读出 题4.3.8 在本教材图4.3.15所示的双积分型ADC电路中，当计数器为十进制时，其最大计数值为N=(3000)10时钟频率fCP=20kHz，VREF=-10V。 （1）完成一次转换最长须要多少时间? （2）当计数器的计数值D(750)10试问其输入电压vI为几伏? 解： （1）TCP=1/fCP=0.05mS Tmax=T1+T2max=3001TCP+3000TCP=300.05mS （2）D=-(vI/VREF)3001 vI=750×10/30012.4101V 题4.3.9 某双积分型ADC电路中，其计数器由四片十进制集成计数器T210组成，最大计数值为N=(6000)10，计数脉冲的频率fCP30kHz，积分电容C=lf，VREF=-5V，积分器的最大输出电压VOM=-10V，试求： （1）积分电阻R的阻值； （2）若计数器的计数值N2=(2345)10时，其输入电压vI为几伏? 解： （1）TCP=1/fCP=0.033mS T1=6001TC0.200033S VOM=(VIM/R)×T1/C=(5/R)×0.2/10-6=10V R=101k （2）D=(vI/VREF)6001 vI=2345×5/60011.954V 题4.3.10 图题4.3.10所示为并串行比较型ADC电路，它由两个n=4位的并行比较型ADC串接而成，从而实现了8位转换。图中，4位并行ADC与DAC所用的基准电压VREF=4V，若输入模拟量为2.7V，试求其输出数字量。 图题4.3.10 解： 高4位：VLSB=4/24=0.25V，VI/VLSB=2.7/0.25=10.8，量化后取10，高4位1010 低4位：高4位1010经DA转换输出为2.5V，运算放大器输出为（2.7-2.5）×163.2V，3.2/0.2512.8，量化后取12，低4位1101 总输出为：10101101 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页