数模转换与模数转换-对口升学信息技术二类专业总复习

2023-10-21 理论教育版权反馈

【摘要】：一、数模转换1.数模转换原理数模转换的概念DAC是将输入二进制码的每一位先转换成与其数值成正比的电压或电流模拟量,然后把这些模拟量相加,即得到与输入的数字量成正比的模拟量。

1.数模转换原理。(B)

2.倒T型电阻网络DAC。(A)

3.DAC的主要参数指标。(A)

4.集成DAC介绍。(A)

5.模数转换原理。(B)

6.集成ADC介绍。(A)

近三年四川省对口升学本章考点内容及考题分析

本章知识的重点是A/D转换器集成芯片ADC0809和D/A转换器集成芯片DAC0832,复习过程中的重难点是数模转换和模数转换的类型及典型集成数模转换电路及典型集成模数转换电路的功能和应用电路的连接方法。

一、数模转换

1.数模转换原理

(1)数模转换的概念

DAC是将输入二进制码的每一位先转换成与其数值成正比的电压或电流模拟量,然后把这些模拟量相加,即得到与输入的数字量成正比的模拟量。

(2)数模转换的组成

DAC由输入寄存器、电子模拟开关、电阻译码网络、基准电压源及求和放大器等部分组成。

2.倒T型电阻网络DAC

数模转换的方法很多,其中倒T型电阻网络DAC是最常用数模转换方法之一。

(1)电路组成

倒T型电阻网络DAC由电阻译码网络、电子开关和运算放大器网络三部分组成。

(2)工作原理

从基准电源看进去,整个电阻网络的等效电阻均为R,基准电源的总电流为I,电流每流过一个节点,就均分为两路相等的电流。各模拟开关S3、S2、S1、S0的作用是在输入数码信号D控制下流过电流,流过的电流分别为流入求和运算放大器的电流。

3.DAC的主要参数指标

(1)转换精度:实际转换特性曲线与理想转换特性曲线之间的最大偏差,也称最大静态转换误差。

(2)分辨率:反映DAC分辨最小输出电压的能力。对n位DAC,分辨率为 pagenumber_ebook=211,pagenumber_book=203 ,位数越多,分辨率越高。

(3)转换速度:输入数字量到输出模拟量所需的时间,是衡量数模转换快慢的重要参数。

4.集成

DAC DAC0832是一种8位的CMOS型D/A电路,DAC0832芯片内主要包括一个8位输入寄存器、一个8位DAC寄存器和一个8位D/A转换器组成。

二、模数转换

1.模数转换原理

模数转换器ADC的功能是把模拟信号转换为数字信号。模数转换的方法很多,有并行比较型、逐次逼近型和双积分型等。

(1)逐次逼近ADC的转换原理

逐次逼近ADC的转换过程与用天平称量物体的质量相类似,设天平有4个砝码,分别为8 g、4 g、2 g、1 g,被称量的物体放在天平的一端,另一端从大到小依次放上砝码。每次放上砝码时若重于物体,则取下换小一号的砝码;若轻于物体,则保留放上的砝码并加小一号的砝码。这样通过多次的比较,就可使天平上累计的砝码的总质量逐次逼近物体的质量。

(2)逐次逼近ADC的组成

逐次逼近ADC电路由比较器、D/A转换器、数码寄存器、控制电路以及时钟信号等几部分组成。

2.集成ADC

ADC0809是一种逐次逼近集成ADC,属于CMOS器件,芯片主要由8通道多路模拟开关、8位的逐次逼近模数转换器、三态输出寄存器等组成。

【例1】 (2018年高考题)ADC0809实现模数转换的方式是( )

A.计数式 B.双积分式

C.逐次逼近式 D.并行比较式

【答案】 C

【解析】本题考查的知识点是模数转换的方式,其方式有并行比较型、逐次逼近型和双积分型等。

【例2】 (2017年高考题)DAC0832是8位8通道逐次逼近式模数转换器。( )

【答案】 B(www.chuimin.cn)

【解析】 DAC0832是8位含有双输入数据锁存器的数模转换器。

【例3】 (2016年高考题)以下能将模拟电压转换为数字量的芯片是( )

A.DAC0832 B.ADC0809 C.LM337 D.CW7805

【答案】 B

【解析】将模拟量转换为数字量的转换器称为ADC,将数字量转换为模拟量的转换器称为DAC。

一、单项选择题

1.在D/A转换电路中,输出模拟电压数值与输入的数字量之间_________关系。( )

A.成正比 B.成反比

C.无 D.非线性

2.在D/A转换电路中,当输入全部为“0”时,输出电压等于( )

A.电源电压 B.0 C.基准电压 D.无法确定

3.在A/D转换电路中,输出数字量与输入的模拟电压之间________关系。( )

A.成正比 B.成反比

C.无 D.非线性

4.集成ADC0809可以锁存_________模拟信号。( )

A.4路 B.8路 C.10路 D.16路

5.下列说法中,错误的是( )

A.模数转换把模拟电压或电流等模拟量转换成数字量,使输出的数字量与输入的模拟量成正比

B.通常A/D转换需要经过取样、保持、量化、编码四个步骤

C.取样频率必须满足fs≥2fTmax

D.ADC0809是8位含有双输入数据锁存器的数模转换器

二、判断题(正确的选“A”,错误的选“B”)

1.选用DAC器件时,要考虑的主要参数指标是转换精度和分辨率。( )

2.DAC0832芯片为电流输出型D/A转换器。( )

3.ADC0809是8位8通道逐次逼近式数模转换器。( )

4.DAC的功能是将输出的模拟信号转换成数字信号。( )

5.DAC的转换速度是指输入数字量到输出模拟量所需要的时间。( )

三、填空题

1.A/D转换的过程可分为________、保持、量化、编码4个步骤。

2.比较逐次逼近型和双积分型两种A/D转换器,________的抗干扰能力强,________的转换速度快。

3.一个8位的数模转换器,可输入_________个不同的二进制数码。

4.8位D/A转换器当输入数字量只有最低位为1时,输出电压为0.02 V;若输入数字量只有最高位为1时,则输出电压为_________V。

5.集成电路ADC0809属________转换器,其外部引脚A0、A1、A2的功能是________。

四、分析计算题

1.已知4位DAC电路的基准电压VR=-10 V,当输入以下数字信号时,求输出模拟电压Vo的值。

(1)D3 D2 D1 D0=0001;

(2)D3D2D1D0=1010;

(3)D3 D2 D1 D0=1111。

2.8位DAC电路能分辨的最小电压为0.0078 V,求基准电压VR为多少?

3.8位DAC电路的输入数字量为00000001时,输出电压为0.02 V,试求输入数字量为11000000时的输出电压。

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