第9章数模与模数转换器
一、选择题
1．数／模转换器的分辨率取决于（）。
B．输出模拟电压U O的大小，U O越大，分辨率越高； C．参考电压U REF的大小，U REF越大，分辨率越高；
D．运放中反馈电阻的大小，电阻越大，分辨率越高固体氧
【答案】A
【解析】分辨率以输出二进制数或十进制数的位数表示，它表明A/D转换器对输入信号的分辨能力。n位二进制数字输出的A/D转换器应能区分输入模拟电压的2n个不同等级大小，能区分输入电压的最小差异为满量程输入的1/2n。
2．不适合对高频信号进行A/D转换的是（）。
A．并联比较型B．逐次逼近型C．双积分型D．不能确定
【答案】C
【解析】双积分型A/D转换器的原理是运用RC对时间进行积分，当有高频信号时，会影响RC积分器固定频率的时钟脉冲计数，影响结果。
3．一个八位D／A转换器的最小输出电压增量为0.02V，当输入代码为01001101时，输出电压为（）。
A ．1.54V
B ．1.04V
C ．2.00V
D ．1.80V
【答案】A
【解析】V O ＝（01001101）2×0.02V ＝（26＋23＋22＋20）×0.02V ＝77×0.02V ＝1.54V 。
4．在双积分A/D 转换器中，输入电压在取样时间T 1内的平均值V I 与参考电压V REF
应满足的条件是（ ）。
A ．|V I |≥|V REF |汽车电子防盗锁
B ．|V I |≤|V REF |
C ．|V I |＝|V REF |
D ．无任何要求
【答案】B
【解析】双积分A/D 转换器的原理是将输入的模拟电压信号转换成与之成正比的时间宽度信号，然后在这个时间宽度里对固定频率的时钟脉冲计数，计数的结果就是正比于输入模拟电压的数字信号。如果输入电压在取样时间T 1内的平均值V I ＞参考电压V REF ，当计数第一次就截止，无法测出比例，
无法测出电压。
5．一个12位的逐次近式A/D 转换器，参考电压为4.096V ，其量化单位为（ ）。 A ．1mV B ．2mV C ．4mV D ．8mV 【答案】A
【解析】量化单位等于n
降膜吸收塔124096
==1mV 2
混合罐
2
REF
V
.。
6．下列AD 转换器中，转换速度最快的是（ ），抗干扰能力最强的是（ ）。 A ．逐次逼近型 B ．并行比较型 C ．双积分型 【答案】BC
【解析】并行比较型A/D 转换器由于含有寄存器而不需附加取样-保持电路，转换速度 快。并联比较型A/D 转换器的转换速度最快，逐次渐近型A/D 转换器的转换速度次之，间接A/D 转换器的转换速度要低得多。
二、填空题
1．8位DA 转换器当输入数字量只有最高位为高电平时输出电压为5V ；若只有最低位为高电平，则输出电压为（ ），若输入为10001000，则输出电压为（ ）。
【答案】
2．AD 转换器将0~50范围的温度转换为数字量，要求精确到0.1，至少需要（ ）位的AD 转换器。AD 转换器将0~5V 的模拟电平转换为八位数字量（0V 对应00H ，5V 对应FFH ）则2V 电压转换为数字量
为（ ），该编码称为（ ）。
【答案】9；01100110，均匀编码
【解析】①50
0121
n
.<- 则9n ≥ ②8210221035*<<，故2v 对应的数字量为102的二进制编码。
3．ADC 输出为八位二进制数，输入信号的最大值为5V ，其分辨率为（ ）。 【答案】0.020V 【解析】
5
55
0.0202562
V =≈。
4．1个8位D ／A 转换器的最小输出电压当输入代码为00100110时，虚拟传真
输出电压
（ ）V ；如果要将一个最大幅值为5．1 V 的模拟信号转换为数字信号，
要求模拟信号每变化20mv 就能使数字信号最低位（LSB ）发生变化，那么应选用至少（ ）位的转换。
【答案】0.76；8。
【解析】（1）()V V U LSB 76.03802.00010011020=⨯=⋅= （2）由mV U
n 201
2≤-，可得8≥n 。
5．对于8位的模数转换器，其转换精度为（ ）。 【答案】8
1
2
REF V -
三、简答题
1．可编程放大器如图9-1所示。 （1）试推导此电路的电压放大倍数的表达式。
（2）当输入编码
为0001和1111时，电压放大倍数
分别为多少？
图9-1
答：（1）设A1的输出电压为A3的输出电压为对于A2，根据反相输入比例运算电路输入输出关系，得
对于A3，有
则
对于A l，有
因此，可得到此电路的电压放大倍数的表达式为
（2）当输入编码为0001时，电压放大倍数当输入编码为
1111时，电压放大倍数
2．图9-2所示电路是一个单极性D ／A 转换电路。如果在AD7533的15引脚V REF
端加输入电压I ν，即可得到一个可编程增益放大器，即电路的电压放大倍数A V ＝O ν／I ν可
用输入数字量980
d d d ⋅⋅⋅设定。试说明电路的工作原理，并导出增益公式。
图9-2
答：AD7533是倒T 型D ／A 转换器，其输出电压与输入数字的十进制等效D （10）成正比，即
所以，当V REF 输入端接电压发I
ν时，上式即变为
太阳能淋浴器
，所以输出电压与输
入电压之间有以下关系：
显然，电路增益随着输入数据D （10）而改变，电路成为可编程增益放大器。
3．图9-3是计数式A ／D 转换器。其中D ／A 的最大输出电压为5V ，CS 为开始转换控制。令开始转换前CS ＝0，计数器清“0”，当i
U ＝1.2V 后，CS ＝“1”开始转换。问：
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