电子技术基础(数字部分)康华光(第五版)习题解答

1.1.1 一数字信号的波形如图1.1.1所示,试问该波形所代表的二进制数是什么?

解:0101 1010

1.2.1 试按表1.2.1所列的数字集成电路的分类依据,指出下列器件属于何种集成度器件:(1) 微处理器;(2) IC计算器;(3) IC加法器;(4) 逻辑门;(5) 4兆位存储器IC。

解:(1) 微处理器属于超大规模;(2) IC计算器属于大规模;(3) IC加法器属于中规模;(4) 逻辑门属于小规模;(5) 4兆位存储器IC属于甚大规模。 1.3.1 将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数和8421BCD码(要求转换误差不大于2-4): (1) 43

(2) 127

(3) 254.25

(4) 2.718

43的BCD编码为0100 0011BCD。

解:(1) 43D=101011B=53O=2BH;

(2) 127D=1111111B=177O=7FH; 127的BCD编码为0001 0010 0111BCD。 (3) 254.25D=11111110.01B=376.2O=FE.4H; 0010 0101 0100.0010 0101BCD。 (4) 2.718D=10.1011 0111B=2.56O=2.B7H; 0010.0111 0001 1000BCD。 1.3.3 将下列每一二进制数转换为十六进制码: (1) 101001B

(2) 11.01101B

(2) 11.01101B=3.68H

解:(1) 101001B=29H

1.3.4 将下列十进制转换为十六进制数: (1) 500D

(2) 59D

(3) 0.34D

(4) 1002.45D

解:(1) 500D=1F4H

(2) 59D=3BH (3) 0.34D=0.570AH

(4) 1002.45D=3EA.7333H

1.3.5 将下列十六进制数转换为二进制数: (1) 23F.45H

(2) A040.51H

解:(1) 23F.45H=10 0011 1111.0100 0101B

(2) A040.51H=1010 0000 0100 0000.0101 0001B

1.3.6 将下列十六进制数转换为十进制数: (1) 103.2H

(2) A45D.0BCH

(2) A45D.0BCH=41024.046D

解:(1) 103.2H=259.125D 2.4.3 解:(1) LSTTL驱动同类门

IOL(max)?8mAIOH

IIL(max)?0.4mA

NOL?NOH?8mA0.4mA0.4mA?20

(max)?0.4mAIIH(max)?0.02mA0.02mA?20N=20

(2) LSTTL驱动基本TTL门

IOL(max)?8mAIOH

IIL(max)?1.6mA

NOL?NOH?8mA1.6mA0.4mA?5

(max)?0.4mAIIH(max)?0.04mA0.04mA?10 N=5

2.4.5 解:

__________________________L?AB?BC?D?E?AB?BC?D?E

2.6.3 解:

B=0时,传输门开通,L=A;

B=1时,传输门关闭,A相当于经过3个反相器到达输出L,A B L 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 所以,L?AB?AB?A?B

2.7.1 解:

__________C,BC?BC __________D,ED?DE

________________________________________________________________BC?DE,ABC?DE?A(BC?DE)

___________________________

__________,____________________________________________AF?GFEAF?GF?E(AF?GF)?EF(A?G)

L=A L?A(BC?DE)?EF(A?G)?A(BC?DE)?EF(A?G)

____________________________________________________________________2.7.2 解:

_____

____________AB?B?A?AB?(A?B)?AB?AB?A?B_________

L?A?B=A⊙B

2.9.11 解:

当没有车辆行驶时,道路的状态设为0,有车辆行驶时,道路的状态为1;通道允许行驶时的状态设为1,不允许行驶时的状态设为0。

设A表示通道A有无车辆的状态,B1、B2表示通道B1、B2有无车辆的情况,LA表示通道A的允许行驶状态,LB表示通道B的允许行驶状态。由此列出真值表。

A B1 B2 LA LB 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 × × 1

0 LA?A?A?B1?B2?A?B1?B2 LB?LA?A?B1?B2?A?B1?B2?

____________________3.1.2 用逻辑代数证明下列不等式 (a)

A?AB?A?B

A?BC?(A?B)(A?C),得

由交换律 (b)

A?AB?(A?A)(A?B)?A?B

ABC?ABC?ABC?AB?AC

ABC?ABC?ABC?A(BC?BC?BC)?A(C?BC)?A(C?B)?AB?AC (c)

A?ABC?ACD??C?D?E?A?CD?E

A?ABC?ACD??C?D?E?A?ACD?(C?D)E_____?A?CD?CDE?A?CD?E3.1.3 用代数法化简下列等式 (a)

AB(BC?A)

AB(BC?A)?ABC?AB?AB (b) (A?B)(AB)

(A?B)(AB)?AB

(c) (d)

_______ABC(B?C)

_______ABC(B?C)?(A?B?C)(B?C)?AB?BC?AC?BC?C?AB?C_____

A?ABC?ABC?CB?CB_____

A?ABC?ABC?CB?CB?A?C

(e) (f)

____________________________AB?AB?AB?AB____________________________

_________AB?AB?AB?AB?A?A?0____________________________________________________________________________

(A?B)?(A?B)?(AB)?(AB)

___________________________________________________________________________________________________________(A?B)?(A?B)?(AB)?(AB)?(A?B)?(A?B)?(AB)?(AB)?(AB?BA?B)(AB?AB)?B(AB?AB)?AB

(g) (h)

(A?B?C)(A?B?C) (A?B?C)(A?B?C)?A?B

ABC?ABC?ABC?A?BCABC?ABC?ABC?A?BC?A?ABC?BC?A?BC?BC?A?C_____________________________ (i)

AB?(A?B)

__________AB?(A?B)?AB?(A?B)?(A?B)(A?B)?A?B

________________________ (j)

B?ABC?AC?AB

(k)

B?ABC?AC?AB?B?ABC?AC?B?AC?ACABCD?ABD?BCD?ABCD?BC

(l)

__________________________________________________ABCD?ABD?BCD?ABCD?BC?ABC?ABD?B(CD?C)?ABC?ABD?B(C?D)?ABC?ABD?BC?BD?B(AC?AD?C?D)?B(A?C?A?D)?AB?BC?BD__________________________________________________AC?ABC?BC?ABC

____AC?ABC?BC?ABC?(AC?ABC)?(B?C)?(A?B?C)?(ABC?ABC)(A?B?C)?BC(A?B?C)?ABC?BC?BC (m)

______________________________________________AB?ABC?A(B?AB)

____________________________________________________________________________________________________AB?ABC?A(B?AB)?___________________________________A(B?BC)?AB?AB_

____________________________?A(B?C)?A?A?B?C?A?03.1.4 将下列各式转换成与 – 或形式

(a)

__________________A?B?C?D________

__________(1)当A?B?0,C?D?1时,真值为1。于是

AB=01,CD=00或CD=11时,真值为1; AB=10,CD=00或CD=11时,真值为1。

则有四个最小项不为0,即ABCD、ABCD、ABCD、ABCD

(2)当A?B________?1,C?D?0时,真值为

__________1。

AB=00,CD=10或CD=01时,真值为1;

AB=11,CD=10或CD=01时,真值为1。

则有四个最小项不为0,即ABCD、ABCD、ABCD、ABCD (b)

___________________________________A?B?C?D?_________________________________?m(1,2,4,7,8,11,13,14)

_________________________________A?B?C?D?C?D?A?D_________________________________________________

A?B?C?D?C?D?A?D?(A?B)(C?D)?(C?D)(A?D)?(C?D)(A?B?D)?AC?AD?BC?BD?CD?D?AC?BC?D______________________________________________________________________ (c)

AC?BD?BC?AB

__________________________________________________________________________________________AC?BD?BC?AB?AC?BD?BC?AB?(A?C)(B?D)?(B?C)(A?B)?AB?BC?AD?CD?AB?AC?B?BC?B?AD?CD?AC

3.1.7 利用与非门实现下列函数

(a) L=AB+AC (b)

_______________________L?AB?AC_____________

L?D(A?C)

(c)

_____________________________L?D(A?C)?DACL?(A?B)(C?D)

________________________________________

______________________L?(A?B)(C?D)?ABCD

3.2.2 用卡诺图法化简下列各式 (a)

______________________AC?ABC?BC?ABC____________

_____________________________AC?ABC?BC?ABC?AC?BC?BC?ABC___________

?AC?C?ABC?C?ABC?C(b)

ABCD?ABCD?AB?AD?ABC

ABCD?ABCD?AB?AD?ABC?AB?ABCD?AD?A(B?BCD)?AD?AB?ACD?AD?AB?A(D?DC) ?AB?AD?AC(c) (AB?BD)C?BD(AC)?D(A?B)

____________________________________(AB?BD)C?BD(AC)?D(A?B)

?ABC?BCD?BD(A?C)?DAB?ABC?BCD?ABD?BCD?ABD?ABC?BCD?AB?BCD

(d) ABCD?D(BCD)?(A?C)BD?A(B?C)

____________________ABCD?D(BCD)?(A?C)BD?A(B?C)

?ABCD?BCD?ABD?BCD?ABC?m11?m1?m9?m12?m14?m6?m14?m4?m5?

?m(1,4,5,6,9,11,12,14)

BD?ACD?ABD

(e)

L(A,B,C,D)??m(3,4,5,6,7,8,9,10,12,13,14,15)

(f)

AB?BC?BD?ACD?ACD?ABCD

L(A,B,C,D)??m(0,1,2,5,6,7,8,913,14)

(g)

BC?CD?ABC?ACD?BCD

L(A,B,C,D)??m(0,1,4,6,9,13)??d(2,3,5,7,11,15)

(h)

A?D

L(A,B,C,D)??m(0,13,14,15)??d(1,2,3,9,10,11)

AB?AD?AC

3.3.4 试分析图题3.3.4所示逻辑电路的功能。

S?A?B?C

_____________________________________C?(A?B)CAB?AB?(A?B)C

全加器

3.3.6 分析图题3.3.6所示逻辑电路的功能。

S0?A0?B0 C0?A0B0

S1?A1?B1?C0 C1?A1B1?(A1?B1)C0

二位加法电路

3.4.3 试用2输入与非门和反相器设计一个4位的奇偶校验器,即当4位数中有奇数个1时输出为0,否则输出为1。

L?A?B?C?D

_______________________L?AB?AB?AB?AB

3.4.7 某雷达站有3部雷达A、B、C,其中A和B功率消耗相等,C的功率是A的功率的两倍。这些雷达由两台发电机X和Y供电,发电机X的最大输出功率等于雷达A的功率消耗,发电机Y的最大输出功率是X的3倍。要求设计一个逻辑电路,能够根据各雷达的启动和关闭信号,以最节约电能的方式启、停发电机。

A B 0 0 0 0 1 1 1 1

0 0 1 1 0 0 1 1 C 0 1 0 1 0 1 0 1 X Y 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1

X?ABC?ABC?ABC

Y?m1?m3?m5?m6?m7?AB?C

4.1.1 解:

D7?I3I2I1I0?I3I2I1I0?I3I2I1I0______________________________________________________________________?I3I2I1I0?I3I2I1I0?I3I2I1I0_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?I3?I2?I1?I0?I3?I2?I1?I0?I3?I2?I1?I0D6?I3I2I1I0?I3I2I1I0?I3I2I1I0____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________D5?I3?I2?I1?I0?I3?I2?I1?I0

?I3?I2?I1?I0?I3?I2?I1?I0?I3?I2?I1?I0____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________D4?I3?I2?I1?I0?I3?I2?I1?I0?I3?I2?I1?I0__________________________________________________________________________________________________________________________________

D3?I3?I2?I1?I0?I3?I2?I1?I0______________________________________________________________________________________________________________________________

D2?I3?I2?I1?I0?I3?I2?I1?I0D1?D5 D0?D7

4.1.2 解:

P?B9B8B7B6B5B4B3B2B1B0

S3?B9B8?B9?B8?B9

S2?B9B8B7B6B5B4?B9B8B7B6B5?B9B8B7B6?B9B8B7 S2?B9B8?B4?B5?B6?B7?

S1?B9B8B7B6B5B4B3B2?B9B8B7B6B5B4B3?B9B8B7B6?B9B8B7 S1?B9B8B5B4B2?B9B8B5B4B3?B9B8B6?B9B8B7S0?B9B8B7B6B5B4B3B2B1?B9B8B7B6B5B4B3?B9B8B7B6B5?B9B8B7?B9S0?B8B6B4B2B1?B8B6B4B3?B8B6B5?B8B7?B9

4.2.3 解:

F?ABC?ABC?ABC?ABC?m0?m4?m6?m7

4.3.1 解:

4.3.5 解:

Y?E??m0D0?m1?m2D2?m4D0?m6D2?m7?

4.3.6 解: (1)

Y?ABC?ABC?ABC?m4?m5?m1

(2) Y=A⊙B⊙C=ABC?ABC?ABC?ABC?m1?m2?m4?m7

4.4.1 解:

FA?B?A1B1??A1B1?A1B1?A0B0?A1B1?A1B1A0B0?A1B1A0B0?A1B1?B1A0B0?A1A0B0

4.5.1 解:

S?A?B?Ci?1

Ci?AB??A?B?Ci?1

4.5.6 解: (1) 半减器

S?AB?AB

C?AB

(2) 全减器

S?ABCi?1?ABCi?1?ABCi?1?ABCi?1?A?B?Ci?1

Ci?ABCi?1?ABCi?1?ABCi?1?ABCi?1?AB??AB?AB?Ci?1

5.1.1 分析图题5.1.1所示电路的功能,列出真值表。

S 0

5.1.3 如图5.1.6所示的触发器的CP、R、S如图题5.1.3所示,画出Q和Q的波形,设

0 1 1 R 0 1 0 1 Q 保持 0 1 不定 信号波形初态Q=0。

5.1.6 由与或非门组成的同步RS触发器如图题5.1.6所示,试分析其工作原理并列出功能表。

5.2.2 设主从JK触发器的初始状态为0,CP、J、K信号如图题5.2.2所示,试画出触发器Q端的波形。

5.2.6 逻辑电路如图题5.2.6所示,已知CP和A的波形,画出触发器Q端的波形,设触发器的初始状态为0。

解: Qn?1?JQn?KQn?AQn?Qn?A?Qn

R?Q?CP

__________n____

5.2.11 D触发器逻辑符号如图题5.2.11所示,用适当的逻辑门,将D触发器转换成T触发器、RS触发器和JK触发器。 解: Q

QQn?1?D?T?Q

nn?1?D?S?RQ

?D?JQ?KQ

nnnn?1

6.1.1 已知一时序电路的状态表如表题6.1.1所示,试作出相应的状态图。

6.1.2 已知状态表如表题6.1.2所示,试作出相应的状态图。

6.1.3 已知状态图如图题6.1.3所示,试作出它的状态表。

6.1.5 图题6.1.5是某时序电路的状态转换图,设电路的初始状态为01,当序列X=100110时,求该电路输出Z的序列。

解:011010

6.1.6 已知某时序电路的状态表如表题6.1.6所示,试画出它的状态图。如果电路的初始状态在S2,输入信号依次是0101111,试求出其相应的输出。

1010101

6.2.3 试分析图题6.2.3所示时序电路,画出状态图。 解:(1) 写出各逻辑方程

输出方程 Z?XQ0Q1 驱动方程 D0?XD1?Q0

n_______________nn(2) 将驱动方程代入相应特性方程,求得各触发器的次态方程,也即时序电路的状态方程

Q0Q1n?1?D0?X?D1?Q0nn?1

(3) 画出状态表、状态图

6.2.4 分析图题6.2.4所示电路,写出它的驱动方程、状态方程,画出状态表和状态图。

解:(1) 写出各逻辑方程

输出方程 Z?XQ1Q0

nn_________驱动方程 J0?Q1

nK0?XQ1

nnJ1?Q0K1?1

(2) 将驱动方程代入相应特性方程,求得各触发器的次态方程,也即时序电路的状态方程

Q0Q1n?1?J0Q0?K0Q0?Q1Q0?XQ1Q0?Q1Q0?XQ1?J1Q1?K1Q1?Q0Q1?Q1?Q1?Q0nnnnnnnnnnnnnnnn

n?1(3) 画出状态表、状态图

6.3.3 试用正边沿JK触发器设计一同步时序电路,其状态转换图如图题6.3.3所示,要求电路最简。

解:(1) 画出状态表

(2) 列出真值表

(3) 写出逻辑表达式

Jn0?XQ1

K0?XQn1

Jn1?XQ0

K1?X?Qn0

Z?Qnnn1Q0?XQ1

7.1.1 在某计数器的输出端观察到如图7.1.1所示的波形,试确定该计数器的模。

解:模为6

7.1.3 试用负边沿D触发器组成4位二进制异步加计数器,画出逻辑图。

7.1.5 试分析图题7.1.5电路是几进制计数器,画出各触发器输出端的波形图。

解:五进制计数器

7.1.9 试分析图题7.1.9所示电路,画出它的状态图,说明它是几进制计数器。

解:十进制计数器。

7.1.11 试分析图题7.1.11所示电路,画出它的状态图,并说明它是几进制计数器。

解:11进制计数器。

7.1.15 试分析图题7.1.15所示电路,说明它是多少进制计数器,采用了何种进位方式。

解:4096。采用并行进位方式。

7.2.1 试画出图题7.2.1所示逻辑电路的输出(QA~QD)的波形,并分析该电路的逻辑功能。

解:S0=1表示右移操作,在这里是DSR→QA→QB→QC→QD。启动后,S1S0=11,处于置数状态,1110被置入寄存器中,然后每来一个脉冲,寄存器循环右移,寄存器中的序列依次是1110→1101→1011→0111。此时再来一个脉冲(即第四个脉冲)时,当QDQCQBQA瞬间变成1111,1110又被置入寄存器,回到起始状态,重又开始记数循环过程。所以它相当于一个四进制计数器的作用,也可以看作四分频电路。

7.2.2 试用两片74194构成8位双向移位寄存器。

8.1.2 一个有4096位的DRAM,如果存储矩阵为64×64结构形式,且每个存储单元刷新时间为400ns,则存储单元全部刷新一遍需要多长时间? 解:由于采用按行刷新形式,所以刷新时间为

400ns×64=25600ns=25.6ms

8.1.3 指出下列存储系统各具有多少个存储单元,至少需要几根地址线和数据线?

(1)64K×1 (3)1M×1

(2)256K×4 (4)128K×8

(2) 18, 4 (4) 17, 8

解: (1) 16, 1

(3) 20, 1

8.1.4 设存储器的起始地址为全0,试指出下列存储系统的最高地址为多少?

(1) 2K×1

(2) 16K×4

(3) 256K×32

(3) 3FFFF

解:(1) 7FF (2) 3FFF

8.1.6 一个有1M×1位的DRAM,采用地址分时送入的方法,芯片应具有几根地址线? 解:10根

8.2.1 用一片128×8位的ROM实现各种码制之间的转换。要求用从全0地址开始的前16个地址单元实现8421BCD码到余3码的转换;接下来的16个地址单元实现余3码到8421BCD码的转换。试求:(1)列出ROM的地址与内容对应关系的真值表;(2)确定输入变量和输出变量与ROM地址线和数据线的对应关系;(3)简要说明将8421BCD码的0101转换成余3码和将余3码转换成8421BCD码的过程。

解:使用5位地址线A4A3A2A1A0,最高位用以控制前16单元和后16单元,后4位地址线用以表示输入变量。使用ROM的低4位数据线D3D2D1D0作为输出即可。

8.3.1 试分析图题8.3.1的逻辑电路,写出逻辑函数表达式。

解:L?ABCD?ABCD?BCD?ABCD?ABCD

8.3.2 PAL16L8编程后的电路如图8.3.2所示,试写出X、Y和Z的逻辑函数表达式。 解:

____________________X?AB?AC?BC____________________

_________________Y?DEF?DEF?DEF?DEF_____________

Z?GH?GH

8.3.4 试分析图题8.3.4所示电路,说明该电路的逻辑功能。 解:

Q0Q1n?1?D0?Q0nn

nnnn?1?D1?Q0Q1?Q0Q1

00 01 10 11 二位二进制计数器。

8.3.5 对于图8.3.9所示的OLMC,试画出当AC0=1,AC1(n)=1,XOR(n)=1时的等效逻辑电路。

9.1.1 图示电路为CMOS或非门构成的多谐振荡器,图中RS?10R。(1) 画出a、b、c各点的波形;(2)计算电路的振荡周期;(3) 当阈值电压Vth由VDD改变

21至

23VDD时,电路的振荡频率如何变化?与图9.1.1电路相比,说明RS的作用。

解:(1)

(2) T?RCln

T?RClnVDD?VthVth?RCln2VDD?VthVDD?Vth

?VDD1?Vth??2VDD?VthVth?VDD?Vth??1

(3)

f2f1f1?2RCln9

f2?3RCln83?ln98

2(4) 增大输入电阻,提高振荡频率的稳定性。

9.2.1 微分型单稳电路如图所示。其中tpi为3?s,Cd?50pF,Rd?10k?,

C?5000pF,R?200?,试对应地画出vI、vD、vO1、vR、vO2、vO的波形,

并求出输出脉冲宽度。

解:由于门G1开通时,vD正常时被钳在1.4V上,输出保持为稳态0。当负脉冲来临时,vD瞬间下到低电平,于是开始了暂稳过程。

Tw?RClnVOHVth?5000?10?12?200ln3.21.4?0.8?s

9.2.3 由集成单稳态触发器74121组成的延时电路及输入波形如图题9.2.3所示。(1)计算输出脉宽的变化范围;(2)解释为什么使用电位器时要串接一个电阻。

9.4.3 由555定时器组成的脉冲宽度鉴别电路及输入vI波形如图题9.4.3所示。集

VT??1.6V,成施密特电路的VT??3V,单稳的输出脉宽tW有t1?tW?t2的关系。

对应vI画出电路中B、D、D、E各点波形,并说明D、E端输出负脉冲的作用。

D为0表示产生一个有效宽度脉冲;E为0可能出现复位现象。

10.1.1 10位倒T形电阻网络D/A转换器如图所示,当R=Rf时:(1)试求输出电压的取值范围;(2)若要求电路输入数字量为200H时输出电压VO=5V,试问VREF应取何值?

解:vO??VREF2nNB

(1)

vO??VREF210?0~?2101023???1???0~VREF?

1024????(2)

5??VREF210?200H?

5??VREF1024?512

VREF??10V

10.1.3 n位权电阻D/A转换器如图所示。(1)试推导输出电压vO与输入数字量的关系式;(2)如n=8,VREF=-10V,当Rf=R时,如输入数码为20H,试求输出电

81压值。

VREFR:(1)

0?Dn?1?2n?1?Dn?2?2n?2?Dn?3?2n?3???D0?2???vORf0vO??VREFRfRvO??D108n?1?2n?1?Dn?2?254n?2?Dn?3?2n?3???D0?2?vO??VREFRfRNB

(2)

?20H??32?40V

10.1.4 图题10.1.4为一权电阻网络和梯形网络相结合的D/A转换电路。

(1) 试证明:当r=8R时,电路为8位的二进制码D/A转换器; (2) 试证明:当r=4.8R时,该电路为2位的BCD码D/A转换器。

解:(1) r=8R,开关D=1,进行电流分配,否则没接VREF

VREF8RVREF8RVrrVrr?D7VREFR?D6VREF2R6?D5VREF4R?D4VREF8R??vORf

?VREF2R7?27D7?2D6?2D5?2D4??54?vORf

VREF?VrR对于左边权电阻网络,例如当开关D3=1,电流为当开关D3=0时,电流为

D3VREF?VrR?D2VREF?Vr2R?

?VrR,合起来可写成

?D0VREF?Vr8RN3?VrrD3VREF?VrR

D1VREF?Vr4R?Vrr15Vr8R?23D3?2D2?2D1?D0??215Vr8R?VrVREFr8R?

N3?Vr8R?15Vr8R

Vr?VREF165N3

vORf

Vr8RVREF?VREF2R7?27D7?2D6?2D5?2D4??64?

vORf8R?16VREF2R7N3?VREF2R67?27D7?2D6?2D5?2D4??654??27D7?2D6?2D5?2D4?N3??54?vORfvO??VREFRf2R7NB

(2) k=4.8R

Vrr?VREF2R7?27D7?2D6?2D5?2D4??654?vOVREFRf8R?23D3?2D2?2D1?D0??215Vr8R?Vrr

VREF8RVr4.8R10Vr4.8R?2?3D3?2D2?2D1?D0??2Vr4.8R?15Vr8R

9Vr4.8RVREF8R?VREF8R?2

3D3?2D2?2D1?D0?

2?N3 VREF2R27

7

6Vr?0.06VREFN3

0.06VREFN34.8RVREFN380RVREF8RvORfvORf??2D7?2D6?2D5?2D4??54?vORf??23D7?2D6?2D5?D4???vORf

??VREFN380RVREF80R?10VREF80RN3H

???10N3H?10N3H?N3?

vO??VREFRf80R?N3?

10.1.6 由AD7520组成双极性输出D/A转换器如图题10.1.6所示。

(1) 根据电路写出输出电压vO的表达式;

(2) 试问为实现2的补码,双极性输出电路应如何连接,电路中VB、RB、VREF和片内的R应满足什么关系?

解:(1)

vO??VREFRF2R10NB?VBRFRB

(2) 将D9求反,RF=R,RB=2R,VB=-VREF

10.1.7 可编程电压放大器电路如图题10.1.7所示。

(1) 推导电路电压放大倍数的表达式;

(2) 当输入编码为001H和3FFH时,电压放大倍数分别为多少: (3) 试问当输入编码为000H时,运放A1处于什么状态?

解:(1)

AV?vI??vOvIVREFRF2R21010NB??VREF210NB

vO??VREF

?NB

(2) 当NB=001H时,AV=1024;当NB=3FFH时,AV=1024/1023 (3) 当NB=000H时,A1处于饱和状态。

10.2.1 在图10.2.3所示并行比较型A/D转换器中,VREF=7V,试问电路的最小量化单位?等于多少?当vI=2.4V时输出数字量D2D1D0=?此时的量化误差?为多少?

解:最小量化单位?=14V/15。

5/15<2.4V<7/15,故编码为011。?=7V/15

10.2.4 一计数型A/D转换器如图题10.2.4所示。试分析其工作原理。

解:(1) 首先CR脉冲将计数器清0。

(2) 控制端C低电平有效,同时封锁数字量的输出。然后计数器开始工作。

开始时D/A转换器输出电压v?O为?较小,故vC为高,计数器加计数。当计数器增加到一定数值后,vI

(3) 控制端C置高,封锁计数器,同时将计数器的内容输出,即为A/D转换结果。

?的作用为输入电压必须大于给定值加最小量化单位的一半,方能进行加计数。这可以保证转换的精度不会超过?。

10.2.5 某双积分A/D转换器中,计数器为十进制计数器,其最大计数容量为(3000)D。已知计数时钟脉冲频率fCP=30kHz,积分器中R=100k?,C=1?F,输入电压vI的变化范围为0~5V。试求:(1) 第一次积分时间T1;(2) 求积分器的最大输出电压VOmax;(3) 当VREF=10V,第二次积分计数器计数值?=(1500)D时输入电压的平均值VI为多少? 解:(1)

(2)

T1??1TC?3000?130?103?0.1s

?5?5V

VOmax?VP?T1?VImax?0.1100?10?1?103?6(3)

???1VREFVI

VI??VREF?1?1500?103000?5V

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