第65练 集成A-D转换器 内蒙古自治区（对口招生）《电子技术基础与技能》（高教版·第四版） 一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了内蒙古自治区（对口招生）《电子技术基础与技能》（高教版·第四版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是内蒙古自治区（对口招生）《电子技术基础与技能》（高教版·第四版）一课一练的第65练，内容涵盖了解集成A/D转换器的性能指标和典型应用电路。 内蒙古自治区（对口招生）一课一练 《电子技术基础与技能》（高教版·第四版） 第65练 第九单元 数模与模数转换 第六节 集成A-D转换器 一、单项选择题 1. 传感器输出的连续电压送入微处理器前，通常需要完成的信号处理是（ ） A. 把连续电压变成二进制码 B. 把二进制码变成连续电压 C. 把直流电压变成交流电压 D. 把交流电压变成脉冲电压 【答案】A 【解析】微处理器只能直接处理数字信号，传感器输出的连续电压属于模拟信号，需经A-D转换后形成二进制数字量。D-A转换才是把数字量变成模拟量的过程。 2. 典型A-D转换电路中，参考电压端的主要作用是（ ） A. 确定转换量程的基准 B. 提供输出锁存的脉冲 C. 改变输入信号的频率 D. 放大数字端的电流 【答案】A 【解析】参考电压为转换过程提供比较基准，直接影响满量程范围和转换结果的比例关系。输出锁存、频率改变和数字端驱动不属于参考电压端的主要功能。 3. 逐次逼近型转换器工作时，内部电路通常按位试探并比较，最后得到（ ） A. 与输入相近的数字代码 B. 与时钟相同的模拟电压 C. 与电源相等的输出电流 D. 与温度对应的交流信号 【答案】A 【解析】逐次逼近型A-D转换器通过内部D-A转换器和比较器逐位逼近输入电压，最终输出与输入模拟量相对应的数字代码。它不是把时钟、电源或温度直接作为输出结果。 4. 某8位A-D转换电路输入端接0 V时，读数仍长期接近满量程，最应首先检查的是（ ） A. 启动端是否重复触发 B. 时钟端是否频率偏高 C. 数字端是否外接显示器 D. 输入通道是否存在开路 【答案】D 【解析】输入端接0 V时结果接近满量程，常见原因是输入通道开路或接地回路异常，使比较端电位不能正确反映实际输入。启动、时钟和显示连接可能影响转换过程或显示方式，但不应使零输入稳定读成满量程。 二、判断题 5. A-D转换器的分辨率位数越多，在相同量程下可分辨的最小电压变化越小。（ ） 【答案】√ 【解析】分辨率位数增加时，量程被划分的等级数增多，每一级对应的电压间隔减小。因此同一输入范围内，较高位数的A-D转换器能分辨更细小的变化。 6. 在测量缓慢变化的温度信号时，A-D转换器的转换速度越高，测量结果一定越准确。（ ） 【答案】× 【解析】转换速度只表示完成一次转换所需时间的快慢，准确度还受分辨率、参考电压稳定性、输入噪声和电路校准等因素影响。缓慢变化信号不一定需要很高转换速度。 7. D-A转换器和A-D转换器的信号变换方向相反，二者不能用同一个术语表示。（ ） 【答案】√ 【解析】D-A转换器把数字量变为模拟量，A-D转换器把模拟量变为数字量，二者的变换方向相反。若混用名称，容易造成电路功能判断错误。 8. 一个0～5 V、8位A-D转换器的输出共有256个量化等级。（ ） 【答案】√ 【解析】8位二进制代码可表示个不同状态，即256个量化等级。量程大小影响每个等级对应的电压间隔，不改变8位代码的状态总数。 三、填空题 9. A-D转换器的主要功能是把模拟量转换成______，以便数字电路或微处理器进行处理。 【答案】数字量 【解析】模拟量连续变化，数字电路通常按二进制数字形式处理信息，所以A-D转换器的输出应为数字量。 10. 许多集成A-D转换器工作时，需要由内部振荡器或外接电路提供______信号，以按一定节拍完成比较、计数或逐次逼近过程。 【答案】时钟 【解析】集成A-D转换器的内部转换过程通常需要按固定时序进行，时钟信号用于提供工作节拍，保证转换步骤有序完成。 11. 转换开始前，控制电路先给出启动信号；转换结束后，芯片通常用______信号提示外部电路读取数据。 【答案】转换结束 【解析】许多集成A-D转换器设有转换结束状态信号，用于表示本次转换已经完成。外部电路据此读取数字结果，可避免在转换过程中误读数据。 12. 若A-D转换电路多次读数随机跳动，除输入信号本身变化外，还应重点检查参考电压是否稳定以及输入端是否存在______干扰。 【答案】噪声 【解析】参考电压波动会改变转换基准，输入端噪声会叠加在被测信号上，二者都可能导致转换结果不稳定。排查时应同时关注基准源和输入信号质量。 四、综合题 13. 简述集成A-D转换器与微处理器接口时，采用并行输出和串行输出两种数据传送方式的特点及选用原则。 【答案】（1）并行输出方式可一次同时送出多位转换结果，读取速度快，但占用微处理器I/O口线较多，电路连接较复杂。 （2）串行输出方式按位传送转换结果，占用引脚和连线少，便于简化接口和远距离布线，但读数所需时间相对较长。 （3）选用时应根据系统的采样频率要求、微处理器I/O资源、布线复杂程度和抗干扰要求综合确定。 【解析】本题考查集成A-D转换器典型应用电路中的接口方式。答题时应围绕“转换结果如何送入后级数字处理电路”展开，比较并行、串行两种输出形式在速度、引脚数量和应用场合上的差别。 14. 某数字电压表采用0～5 V、8位A-D转换器测量直流电压。 （1）该转换器共有多少个量化等级？ （2）若按满量程除以量化等级数估算，最小分辨电压约为多少？ 【答案】（1）量化等级数为256级。 （2）最小分辨电压约为0.0195 V，即19.5 mV。 【解析】（1）8位二进制代码的状态数按公式计算，代入位数8得，所以共有256级。 （2）最小分辨电压按量程除以等级数估算，代入数据得，换算后约为19.5 mV。 15. 某温度检测装置使用0～5 V、8位A-D转换器，传感器输出范围为0～5 V，对应0～100 ℃。现场发现温度稳定在50 ℃附近时，显示值在47 ℃到53 ℃之间反复跳动。检修人员测得参考电压在4.70 V到5.20 V之间波动，输入端还叠加少量尖峰干扰。 （1）按5 V满量程估算，该转换器每一级约对应多少摄氏度？ （2）结合测量现象，判断读数跳动的主要方向应从哪些部位排查。 （3）写出两项改进措施。 【答案】（1）每一级约对应0.39 ℃。 （2）应重点排查参考电压稳压电路和模拟输入抗干扰电路。 （3）可更换或检修基准稳压元件，并在模拟输入端增加滤波、屏蔽或接地处理。 【解析】（1）温度量程为100 ℃，8位转换器等级数为256级，按公式计算，结果约为0.39 ℃，说明正常量化误差不应造成6 ℃范围的明显跳动。 （2）题干给出参考电压在4.70 V到5.20 V之间波动，基准不稳定会直接改变转换比例；输入端尖峰干扰会使被测电压瞬时偏离真实值，因此应从基准源和输入通道两方面排查。 （3）基准电压应采用稳定的参考源并检查电源滤波，输入端应通过低通滤波、屏蔽线和可靠接地减小噪声耦合，这些措施能降低转换结果的随机波动。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了内蒙古自治区（对口招生）《电子技术基础与技能》（高教版·第四版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是内蒙古自治区（对口招生）《电子技术基础与技能》（高教版·第四版）一课一练的第65练，内容涵盖了解集成A/D转换器的性能指标和典型应用电路。 内蒙古自治区（对口招生）一课一练 《电子技术基础与技能》（高教版·第四版） 第65练 第九单元 数模与模数转换 第一章 1． 第六节 集成A-D转换器 一、单项选择题 1. 传感器输出的连续电压送入微处理器前，通常需要完成的信号处理是（ ） A. 把连续电压变成二进制码 B. 把二进制码变成连续电压 C. 把直流电压变成交流电压 D. 把交流电压变成脉冲电压 2. 典型A-D转换电路中，参考电压端的主要作用是（ ） A. 确定转换量程的基准 B. 提供输出锁存的脉冲 C. 改变输入信号的频率 D. 放大数字端的电流 3. 逐次逼近型转换器工作时，内部电路通常按位试探并比较，最后得到（ ） A. 与输入相近的数字代码 B. 与时钟相同的模拟电压 C. 与电源相等的输出电流 D. 与温度对应的交流信号 4. 某8位A-D转换电路输入端接0 V时，读数仍长期接近满量程，最应首先检查的是（ ） A. 启动端是否重复触发 B. 时钟端是否频率偏高 C. 数字端是否外接显示器 D. 输入通道是否存在开路 二、判断题 5. A-D转换器的分辨率位数越多，在相同量程下可分辨的最小电压变化越小。（ ） 6. 在测量缓慢变化的温度信号时，A-D转换器的转换速度越高，测量结果一定越准确。（ ） 7. D-A转换器和A-D转换器的信号变换方向相反，二者不能用同一个术语表示。（ ） 8. 一个0～5 V、8位A-D转换器的输出共有256个量化等级。（ ） 三、填空题 9. A-D转换器的主要功能是把模拟量转换成______，以便数字电路或微处理器进行处理。 10. 许多集成A-D转换器工作时，需要由内部振荡器或外接电路提供______信号，以按一定节拍完成比较、计数或逐次逼近过程。 11. 转换开始前，控制电路先给出启动信号；转换结束后，芯片通常用______信号提示外部电路读取数据。 12. 若A-D转换电路多次读数随机跳动，除输入信号本身变化外，还应重点检查参考电压是否稳定以及输入端是否存在______干扰。 四、综合题 13. 简述集成A-D转换器与微处理器接口时，采用并行输出和串行输出两种数据传送方式的特点及选用原则。 14. 某数字电压表采用0～5 V、8位A-D转换器测量直流电压。 （1）该转换器共有多少个量化等级？ （2）若按满量程除以量化等级数估算，最小分辨电压约为多少？ 15. 某温度检测装置使用0～5 V、8位A-D转换器，传感器输出范围为0～5 V，对应0～100 ℃。现场发现温度稳定在50 ℃附近时，显示值在47 ℃到53 ℃之间反复跳动。检修人员测得参考电压在4.70 V到5.20 V之间波动，输入端还叠加少量尖峰干扰。 （1）按5 V满量程估算，该转换器每一级约对应多少摄氏度？ （2）结合测量现象，判断读数跳动的主要方向应从哪些部位排查。 （3）写出两项改进措施。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $