数字电子技术(第2版）-习题及答案ch10.docx

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1、第十章D/A和A/D转换器及应用10.1常见的D/A转换器有哪几种类型？各自有什么特点？答:目前常用的有权电阻网络D/A转换器、倒T形电阻网络D/A转换器、权电流型D/A 转换器和权电容网络D/A转换器等。权电阻网络D/A转换器结构简单,所用的元件数较少, 但电阻阻值相差太大，精度不够高。倒T形电阻网络D/A转换器克服了阻值相差太大的缺点, 但模拟开关存在导通电阻，容易引起误差。权电流型D/A转换器采用恒流源电路，不受模拟开 关导通电阻的影响,但是电路较为复杂。10. 2常见的A/D转换器有哪几种类型？各自有什么特点？答：目前应用较广泛的主要有以下几种类型:逐次逼近式转换器、双积分式转换器、2

2、- 式A/D转换器。逐次逼近型A/D转换器:在精度、速度和价格上都适中，是最常用的A/D 转换器件。双积分A/D转换器:具有精度高、抗干扰性好、价格低廉等优点，但转换速度慢, 近年来在单片机应用领域中也得到广泛应用。2一式A/D转换器:具有积分式与逐次逼近式 ADC的双重优点，它对工业现场的串模干扰具有较强的抑制能力，不亚于双积分ADC,它比双 积分ADC有较高的转换速度。与逐次逼近式ADC相比，有较高的信噪比，分辨率高，线性度好, 不需要采样保持电路。10. 3要求某D/A转换器的分辨率达到1%,则该转换器的输入至少需要多少位？答：10位10. 4A/D转换器中为什么需要采样-保持电路？简要

3、说明它的工作原理。答:由于任何一种A/D转换器都需要有一定时间来完成量化及编码操作，因此，在转换过 程中,模拟量不能发生变化，否则，将直接影响转换精度。采样/保持器（SamPLE/Hold）就是使在 A/D转换时，保证输入A/D转换器的模拟量不发生变化。模拟输入通道中不一定非得采用采 样保持器。当输入的模拟量信号变化缓慢时，也可省去采样/保持器。10.5逐次逼近型A/D转换器有什么特点？其主要由哪几部分组成？说明其工作 原理。答:逐次逼近型（也称逐位比较式）A/D转换器主要由逐次逼近比较寄存器SARD/A转换 器、比较器以及时序和控制逻辑等部分组成。它从SAR的最高位开始，逐位设定SAR寄存

4、器中的数字量,D/A转换得到电压VC,经与待转换模拟电压Vx进行比较。通过比较,逐次确 定各位的数码应是力还是“（F转换结果能否准确逼近模拟信号，主要取决于SAR和 D/A的位数。位数越多，越能准确逼近模拟量。型模数转换器是根据二次采样的差进行计 算的,有很强的抗干扰能力，转换精度高，以串行方式输出数据。常用于高分辨率（常见为16、 18、24位）的中、低频信号测量。1.1 6并联比较型A/D转换器主要由哪几部分组成？有什么特点？说明其工作原 理。答:逐次逼近型，分辨率高，误差较低，转换速度快，应用十分广泛;双积分型:性能比较稳定, 转换精度高,抗干扰能力强，电路较简单，工作速度低，多用于对转

5、换精度要求较高，对转换速度 要不高的场合，如数字电压表等检测仪器中，用的十分普遍。并联比较型:转换速度快，精度高, 但使用的比较器和触发器多，适用于速度高，精度要求不高的场合。10.7 双积分型A/D转换器有什么特点？其主要由哪几部分组成？说明其工作原 理。特点：工作性能稳定；抗干扰能力强；工作速度低由积分器、检零比较器、时钟脉冲控制门，计数器和定时器等几部分组成。其基本原理是：将一段时间内的模拟电压通过两次积分，变换成与其平均值或正比的时间间 隔，然后利用时钟脉冲和计数器测出此时间间隔。10.8 略10.9 略10.10 10 略10.11简要说明D/A转换器的主要性能参数有哪些。答:D/A

6、转换器的主要参数有：1）分辨率:最小输入电压与最大输出电压之比。也可用输入数字量的位数来表示。2）转换精度:当满刻度数字量输入时,模拟量输出的实际值与理论值之差（绝对精度）。 在转换围，对应于任一数字量输入，其模拟量输出的实际值与理论之字差。3）建立时间:输入数字量为满刻度时（各位全1）,从输入加上到输出模拟量达到满刻度值 或满刻度值的某一百分比（如90%）所需的时间。若输出形式是电流，其D/A转换器的建立时 间很短;若输出形式是电压，其D/A转换器的主要建立时间是输出运算放大器所需要的时间。 10. 12简要说明A/D转换器的主要性能参数有哪些。答:分辨率和量化误差;精度和误差;（3）单调性

7、;（4）转换时间和转换周期;（5）满量程温 度系数;（6）电源电压灵敏度。1.2 13某8位A/D转换器输入模拟电压的有效范围为0-+5V,求输入电压为1.48V 时，对应的输出数字量。答案：略10.14 某8位A/D转换器输入模拟电压的有效范围为0-+10V,求输入电压为 3.97V时，对应的输出数字量为d7d。为多少？若为10位的A/D转换器，在同 样的情况下，输出数字量dgd。为多少？分别给出这两种情况下的量化误差。答案：略10.15 某环境温度变化范围为085 C,用A/D转换器转换温度传感器得到的模 拟电压，要求误差小于0.1 C,试问A/D转换器的位数至少为多少位？使用什么 类型的A/D转换器比较合适？答案：略