第14章-章节练习《电工电子技术》（第二版）贾建平，华中科技大学出版社，2021

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教材名称：《电工电子技术》

主编：贾建平

出版社：华中科技大学出版社

版次时间：2021

ISBN：9787568019859

第14章-章节练习

第14章模拟量和数字量的转换(299)
14.1D/A转换器(299)
14.2A/D转换器(303)
                                                

一、单项选择题（60题）

1. D/A转换器的主要功能是将什么转换成什么？

A. 模拟信号转换成数字信号

B. 数字信号转换成模拟信号

C. 电流转换成电压

D. 电压转换成电流

正确答案：B

解析：D/A转换器（数模转换器）的主要功能是将输入的二进制数字信号转换成与之成正比的模拟电量输出。

2. 在D/A转换器中，哪种类型的转换器因其速度快、性能好而被广泛应用？

A. 全电阻网络D/A转换器

B. 电阻网络D/A转换器

C. T型电阻网络D/A转换器

D. 倒T型电阻网络D/A转换器

正确答案：C

解析：T型电阻网络D/A转换器因其速度快、性能好，适合集成工艺制造，因此在D/A转换器中被广泛应用。

3. A/D转换器的基本转换原理不包括以下哪一项？

A. 采样

B. 保持

C. 量化

D. 放大

正确答案：D

解析：A/D转换器的基本转换原理包括采样、保持、量化和编码，但不包括放大。

4. 在A/D转换器中，哪种类型的转换器在高速场合下较为适用，但精度可能不高？

A. 双积分型A/D转换器

B. 逐次逼近型A/D转换器

C. 并联比较型A/D转换器

D. D.以上都不对

正确答案：C

解析：并联比较型A/D转换器在高速场合下较为适用，但由于其受到位数的限制，精度可能不高。

5. A/D转换器的分辨率主要取决于什么？

A. 转换速度

B. 转换电路的类型

C. A/D转换器的位数

D. 电源电压

正确答案：C

解析：A/D转换器的分辨率是指其对输入模拟信号的分辨能力，从理论上讲，一个n位二进制数输出的A/D转换器应能区分输入模拟电压的2^n个不同量级，因此A/D转换器的分辨率主要取决于其位数。

6.D/A转换器输出模拟信号时，其稳定性主要受哪个因素影响？

A. 转换器的分辨率

B. 转换器的速度

C. 参考电压的稳定性

D. 输入数字信号的频率

正确答案：C

解析：D/A转换器输出模拟信号的稳定性主要受参考电压的稳定性影响。参考电压的微小变化都可能导致输出模拟信号的显著偏移。

7.在A/D转换器中，哪种误差是由输入信号在采样时刻与保持期间的波动所引起的？

A. 量化误差

B. 截断误差

C. 采样误差

D. 孔径误差

正确答案：D

解析：孔径误差（或称为采样孔径误差）是由输入信号在采样时刻与保持期间的波动所引起的。它反映了采样开关在开通和关闭瞬间对输入信号的影响。

8.逐次逼近型A/D转换器在转换过程中，每次比较后都会调整哪个值以逼近输入模拟信号？

A. 量化值

B. 基准电压

C. 反馈电压

D. 比较器的阈值

正确答案：B

解析：逐次逼近型A/D转换器在转换过程中，通过逐次调整基准电压（或称为参考电压）的值，与输入模拟信号进行比较，从而逼近并确定输入信号的数值。

9.D/A转换器中的权电阻网络是为了实现什么目的？ 

A. 提供稳定的参考电压

B. 实现二进制到十进制的转换

C. 实现数字量到模拟量的加权求和

D. 放大输出模拟信号

正确答案：C

解析：D/A转换器中的权电阻网络是为了实现数字量到模拟量的加权求和。每个数字位通过对应的权电阻与参考电压相连，从而根据数字位的权重产生相应的模拟输出。

10.以下哪种A/D转换器类型在精度要求较高的场合较为适用？

A. 双积分型A/D转换器

B. 逐次逼近型A/D转换器

C. 并联比较型A/D转换器

D. 闪烁型A/D转换器

正确答案：A

解析：双积分型A/D转换器以其高精度和低噪声特性，在需要高精度测量的场合较为适用。然而，需要注意的是，逐次逼近型A/D转换器（特别是高精度变种，如闪烁型A/D转换器）在高速和高精度场合也表现出色。在此特定选项中，由于只能选择一个答案，且双积分型A/D转换器以其高精度特性被单独列出，因此选择A。但在实际应用中，应根据具体需求选择合适的A/D转换器类型。若考虑高精度且包含逐次比较型的高精度变种，则B和D均可视为合适，但在此特定选项中，A作为高精度类型的代表给出。

11.在D/A转换器中，为了减小非线性误差，通常采取什么措施？

A. 增加转换器的位数

B. 使用高精度电阻

C. 采用分段式D/A转换器结构

D. 提高转换器的转换速度

正确答案：C

解析：分段式D/A转换器结构通过将整个转换器分成几个较小的部分（或称为段），每段使用不同的电阻网络或加权方法，从而可以更精确地逼近理想的线性输出，从而减小非线性误差。

12.A/D转换器的转换速度主要取决于哪个因素？

A. 输入模拟信号的频率

B. 转换器的分辨率

C. 转换器内部电路的响应时间

D. 转换器的功耗

正确答案：C

解析：A/D转换器的转换速度主要取决于其内部电路的响应时间，包括采样开关的响应时间、比较器的响应时间以及编码器（如果有的话）的响应时间等。

13.以下哪个因素不会影响D/A转换器的输出精度？

A. 基准电压的稳定性

B. 转换器的分辨率

C. 输入数字信号的噪声

D. 转换器的功耗

正确答案：D

解析：D/A转换器的输出精度受到多种因素的影响，包括基准电压的稳定性、转换器的分辨率以及输入数字信号的噪声等。然而，转换器的功耗通常不会直接影响其输出精度。

14.在A/D转换器中，为了提高分辨率，通常可以采取什么措施？

A. 增加转换器的位数

B. 提高转换器的转换速度

C. 减小输入模拟信号的频率

D. 降低转换器的功耗

正确答案：A

解析：A/D转换器的分辨率是指其对输入模拟信号的分辨能力，增加转换器的位数可以显著提高其对输入模拟信号的分辨能力，从而提高分辨率。

15.以下哪种类型的D/A转换器在需要高精度和低噪声输出的场合较为适用？

A. 电流输出型D/A转换器

B. 电压输出型D/A转换器

C. 电阻网络型D/A转换器

D. T型电阻网络D/A转换器

正确答案：B

解析：电压输出型D/A转换器（带运算放大器缓冲）可以提供一个低阻抗的输出，从而减小输出信号的噪声和干扰。此外，运算放大器还可以提供增益和相位补偿等功能，进一步改善输出信号的质量。因此，在需要高精度和低噪声输出的场合，电压输出型D/A转换器（带运算放大器缓冲）较为适用。

16.D/A转换器在应用中，为了减小零点漂移，常采用哪种技术？

A. 增加基准电压的稳定性

B. 使用高精度电阻网络

C. 引入负反馈

D. 采用差分放大电路

正确答案：C

解析：零点漂移是指D/A转换器在输入数字信号为零时，输出模拟信号不为零的现象。为了减小零点漂移，常采用引入负反馈的技术，通过负反馈电路来稳定输出电压，从而减小零点漂移。

17.在A/D转换器中，为了提高转换精度，以下哪个措施是不正确的？

A. 增加转换器的位数

B. 提高采样频率

C. 使用高精度运放作为缓冲器

D. 采用差分输入方式

正确答案：B

解析：提高采样频率主要影响的是A/D转换器的转换速度，即单位时间内能够完成的转换次数，而与转换精度没有直接关系。因此，提高采样频率并不是提高A/D转换器转换精度的措施。

18.D/A转换器在输出模拟信号时，为了减小量化误差，可以采取什么措施？

A. 增加转换器的位数

B. 提高转换器的速度

C. 减小输入数字信号的频率

D. 增大输出模拟信号的幅度

正确答案：A

解析：量化误差是由于D/A转换器的分辨率有限，无法将输入数字信号精确转换为对应的模拟信号而产生的误差。增加转换器的位数可以提高其分辨率，从而减小量化误差。

19.以下哪种类型的A/D转换器在低速、高精度场合较为适用？

A. 双积分型A/D转换器

B. 逐次逼近型A/D转换器

C. 并联比较型A/D转换器

D. Σ-Δ型A/D转换器

正确答案：A

解析：双积分型A/D转换器以其高精度和低噪声特性，在低速、高精度场合较为适用。它通过对输入模拟信号进行两次积分，并利用积分器的积分特性来消除量化误差，从而提高转换精度。

20.在D/A转换器中，为了减小非线性误差，除了采用分段式D/A转换器结构外，还可以采取什么措施？

A. 增加转换器的位数

B. 使用高精度电阻和电容

C. 提高转换器的速度

D. 增大输出模拟信号的幅度

正确答案：B

解析：非线性误差是由于D/A转换器的加权电阻网络或电容网络等元件的非线性特性而产生的误差。为了减小非线性误差，除了采用分段式D/A转换器结构外，还可以使用高精度电阻和电容来减小元件的非线性特性，从而减小非线性误差。

21.在D/A转换器中，如果希望输出的模拟信号具有更宽的动态范围，以下哪个措施可能是有效的？ 

A. 增加转换器的位数

B. 提高基准电压的精度

C. 优化转换器的速度

D. 增大转换器的功耗

正确答案：A

解析：动态范围是指D/A转换器能够输出的最小非零信号与最大信号之间的比值。增加转换器的位数可以提高其分辨率，从而允许输出更小的信号增量，同时保持最大信号的输出能力不变，因此可以拓宽动态范围。

22.A/D转换器在采样过程中，为了避免混叠现象，通常需要对输入模拟信号进行什么处理？

A. 放大

B. 滤波

C. 衰减

D. 微分

正确答案：B

解析：混叠现象是指当采样频率低于输入模拟信号中的最高频率成分的两倍时，采样后的数字信号将无法准确反映原始模拟信号的频率成分。为了避免这种情况，通常需要在采样前对输入模拟信号进行滤波，以去除高于奈奎斯特频率（采样频率的一半）的频率成分。

23.在D/A转换器中，为了减小由于温度变化引起的输出误差，以下哪个措施可能是有效的？

A. 使用高精度基准电压源

B. 增加转换器的位数

C. 采用温度补偿电路

D. 增大转换器的输出电流

正确答案：C

解析：温度变化可能会导致D/A转换器中的电阻、电容等元件的参数发生变化，从而影响输出精度。为了减小这种误差，可以采用温度补偿电路来抵消温度变化对元件参数的影响。

24.A/D转换器在应用中，为了提高系统的抗干扰能力，以下哪个措施可能是有效的？

A. 增加转换器的位数

B. 使用差分输入方式

C. 提高转换器的速度

D. 优化转换器的功耗

正确答案：B

解析：差分输入方式可以减小共模噪声对A/D转换器的影响，从而提高系统的抗干扰能力。共模噪声是指同时作用于A/D转换器两个输入端的相同噪声信号，而差分输入方式可以通过相减的方式消除这种噪声。

25.在D/A转换器中，如果希望输出的模拟信号具有更好的线性度，以下哪个措施可能是有效的？

A. 使用高精度电阻网络

B. 提高转换器的速

C. 增大基准电压的幅度

D. 优化转换器的功耗

正确答案：A

解析：线性度是指D/A转换器输出的模拟信号与输入数字信号之间的线性关系程度。使用高精度电阻网络可以减小由于电阻值不准确或非线性变化而引起的输出误差，从而提高线性度。

26.在D/A转换器中，为了获得更平滑的模拟输出波形，以下哪个措施可能是有效的？

A. 增加转换器的采样率

B. 提高转换器的分辨率

C. 优化转换器的线性度

D. 增大转换器的输出阻抗

正确答案：B

解析：D/A转换器的分辨率决定了其能够产生的最小模拟输出增量。提高分辨率意味着能够产生更精细的模拟输出，从而使输出波形更加平滑。采样率主要与A/D转换器相关，它决定了能够捕获的输入模拟信号的最高频率成分，而不是D/A转换器的输出波形平滑度。线性度影响输出的准确性，但不是直接决定波形平滑度的因素。输出阻抗主要影响电路的驱动能力和稳定性，与波形平滑度无直接关系。

27.A/D转换器在转换过程中，为了减小量化噪声，以下哪个措施可能是有效的？

A. 提高采样频率

B. 增加转换器的位数

C. 优化转换器的速度

D. 减小输入信号的幅度

正确答案：B

解析：量化噪声是由于A/D转换器的分辨率有限而产生的。增加转换器的位数可以提高其分辨率，从而减小每个量化步长的大小，进而减小量化噪声。采样频率主要影响能够捕获的输入信号的最高频率成分，与量化噪声无直接关系。转换器的速度主要影响转换的快慢，而不是量化噪声的大小。减小输入信号的幅度可能会减小信号的动态范围，但不会直接减小量化噪声。

28.在D/A转换器中，以下哪个因素可能会直接影响输出的直流精度？

A. 转换器的速度

B. 转换器的分辨率

C. 基准电压的稳定性

D. 转换器的功耗

正确答案：C

解析：D/A转换器的直流精度是指其输出模拟信号在直流（静态）条件下的准确性。基准电压的稳定性对D/A转换器的直流精度有直接影响，因为基准电压是D/A转换器产生模拟输出的基准。如果基准电压不稳定，那么输出模拟信号的准确性就会受到影响。转换器的速度主要影响转换的快慢，分辨率影响输出的精细程度，而功耗主要影响转换器的发热和能效，它们通常不会直接影响直流精度。

29.A/D转换器在应用中，为了减小由于输入信号变化过快而产生的失真，以下哪个措施可能是有效的？

A. 提高采样频率

B. 增加转换器的位数

C. 优化转换器的线性度

D. 增大转换器的输入阻抗

正确答案：A

解析：当输入信号变化过快时，如果采样频率不够高，A/D转换器可能无法准确捕获信号的每个细节，从而导致失真。提高采样频率可以增加在给定时间内采集的样本数量，从而更准确地表示输入信号的变化。增加转换器的位数可以提高分辨率，但并不能直接解决由于输入信号变化过快而产生的失真问题。优化转换器的线性度可以提高输出的准确性，但同样不能直接解决失真问题。增大转换器的输入阻抗可以减少对输入信号的干扰，但也不会直接减小失真。

30.在D/A转换器中，以下哪个因素可能会直接影响输出的温度稳定性？

A. 转换器的速度

B. 转换器的分辨率

C. 元件的温漂特性

D. 转换器的功耗

正确答案：C

解析：D/A转换器的温度稳定性是指其输出模拟信号在不同温度条件下的稳定性。元件的温漂特性（即元件参数随温度变化的程度）会直接影响D/A转换器的温度稳定性。如果元件的温漂特性较差，那么在不同温度下输出模拟信号的准确性就会受到影响。转换器的速度、分辨率和功耗通常不会直接影响温度稳定性，尽管它们可能影响其他方面的性能。

31.在D/A转换器中，为了获得更高的转换精度，以下哪个因素需要重点考虑？

A. 转换器的速度

B. 转换器的分辨率

C. 转换器的功耗

D. 转换器的输出阻抗

正确答案：B

解析：D/A转换器的分辨率是指其能够区分的最小模拟输出增量，分辨率越高，转换精度越高。转换器的速度主要影响转换的快慢，功耗影响能耗和发热，输出阻抗影响电路的驱动能力和稳定性，但它们通常不是决定转换精度的主要因素。因此，为了获得更高的转换精度，需要重点考虑转换器的分辨率。

32，A/D转换器在采样过程中，如果输入信号的频率超过了奈奎斯特频率，会导致什么现象？

A. 量化噪声增加

B. 混叠现象发生

C. 转换精度下降

D. 采样率不足

正确答案：B

解析：奈奎斯特频率（或称为奈奎斯特极限）是A/D转换器能够准确捕获输入信号的最高频率成分的一半。如果输入信号的频率超过了奈奎斯特频率，那么采样后的数字信号将无法准确反映原始模拟信号的频率成分，这种现象被称为混叠。量化噪声是由于A/D转换器的分辨率有限而产生的，与输入信号的频率无直接关系。转换精度下降可能是由于多种因素导致的，但混叠是超过奈奎斯特频率时的一个直接后果。采样率不足是指采样频率太低，无法捕获输入信号的所有细节，但这里已经明确指出了输入信号频率超过了奈奎斯特频率，所以采样率实际上是足够的，只是超过了其能够准确处理的范围。