如果一个脉冲宽度调制(PWM)信号从一个既能源电流又能下沉电流的电路发送到一个无源积分器电路(正如双mosfet输出级的情况)，输出将是一个直流电压(带有一些纹波):
|
|
确定PWM信号的占空比和积分器输出的直流电压之间的关系。关于PWM作为一种通信信息的手段，比如来自测量设备的模拟数据，这意味着什么?
在该电路中，占空比和直流输出电压之间存在正比关系，使得PWM信号可以表示模拟数据。
后续问题#1:为什么产生PWM信号的电路对于积分器能够同时使用两个源是很重要的和反向电流?
后续问题#2:必须做什么来降低积分器输出的纹波电压?
虽然学生应该不难看出占空比和直流输出电压之间的关系，但这种关系在数据通信中的应用对一些学生来说可能很难掌握，特别是对他们自己来说。你的部分可能需要进一步说明。
应用该原理的一个优秀示例是通过1位数字电路产生模拟电压。该技术在微控制器系统中有用，其中输出端口可能稀缺，只要纹波电压（或慢响应）不是问题。
解释一个目的是什么数模转换器,或DAC.用你自己的话来说，电路就是。
这个器件最基本的定义应该是显而易见的:一个接收数字输入并产生模拟输出的电路。但我要找的是不那么明显的东西。用你自己的话说，解释一下电路有“数字输入”和“模拟输出”是什么意思。如果你觉得在上下文中回答问题更容易，你可以举一个这样的电路的例子。
丰富的信息来源，你的学生可以研究。一定要让他们具体回答，解释电路有“数字输入”和“模拟输出”是什么意思。
解释这一点数模转换转换器(DAC)电路应该工作:
|
|
我会让你自己弄清楚这个电路的操作！
这个问题是对OP-AMP理论的良好审查，特别是对于可能在一段时间内没有学习运营放大器的学生。
一个类型的电阻器被称为R-2R梯子通常用于数字到模拟转换电路：
|
|
当R-2R梯子中的所有开关都处于“地面”位置时，无论其尺寸如何，网络都具有非常有趣的属性。分析以下R-2R梯形图网络的Thévenin等效电阻（如从输出端子），然后评论您获得的结果：
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
老实说，你是否认为我会为你做所有的工作，并给你答案？
如果您使用每个连续的R-2R梯形图网络的左侧部分，则答案并不难以获得，因为它们变得更加复杂，因此可以使用每个连续的R-2R梯形图网络的左侧部分！那些不采取这个问题解决方面的学生注定要执行一个很多串并联的计算!
当仅激活R-2R梯形电阻网络的最高有效位（MSB）时（所有其他位非活动，它们的交换机连接到地），输出电压将相同，无论网络有多少位：
|
|
解释为什么输出电压大小与R-2R阶梯网络中的位数(节)无关。
|
理解这个答案的关键是将Thévenin的定理应用到网络的“非活动”部分。这里，R-2R网络恒定输出阻抗的独特特性在应用到DAC电路时产生了一个有用的特性。
Thévenin的定理是分析R-2R阶梯网络的有力工具。以这个四部分的网络为例，其中最重要的“位”是激活的，而所有其他“位”是不活动的(被切换到地):
|
|
如果我们Thévenize所有部分到激活部分的左边，用一个接地电阻代替它，我们看到网络变得简单得多:
|
|
解释一下我们如何再一次将Thévenin定理应用到下一个回路的阴影部分(由上面所示的上一个回路简化而来)来进一步简化，得到V的最终结果出:
|
|
一旦你到达这个点，解出V出用V表示裁判很简单:
|
|
学生可能没有意识到迭代地应用Thévenin定理来解决一个电路问题是有效的。你可以的，这就是一个很好的例子，告诉你应该如何(以及为什么)去做。
确定电压由以下R-2R梯形图网络输出给定表中所示的交换机状态：
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
后续问题:事实上R-2R电阻网络是固有的线性，我们可以很容易地应用叠加定理来弄清楚当多个开关被移到V时会发生什么裁判位置。解释如何应用叠加，以确定所有可能的开关位置组合的输出电压。
正如你所看到的，16伏的参考电压值并不是随机选择的!我想让学生们看到单个开关闭包和二进制位权数之间的模式。将Thévenin定理重复应用于电路，将各部分压缩到单个电阻和电压源，直到在输出端得到一个简单的分压器电路，可最好地加快对每种情况的实际电学分析。
接下来的问题很重要。一定要问你的学生关于它，因为它是计算出所有二进制输入可能性的所有输出电压值的关键。
解释为什么基于R-2R阶梯网络的DAC电路比二进制称重电阻网络更受欢迎。如果设计和制造得当，任何一种都能很好地工作，那么为什么一种设计会被更广泛地制造呢?
这个问题的答案与业务和生产线优先级有关。仅仅因为两种设计在理论上同样良好工作并不意味着它们同样容易批量生产！
对你的学生来说，掌握基本的商业原则和实践是很重要的，因为这是他们的技术技能最有可能发现挑战和价值的领域。这个问题是让你的学生思考现实生活，实际的制造问题，超越了基本的电学原理。
解释一下数字电位计是，并赋予集成电路（IC）形式的数字电位器的一个示例。
这个词是什么意思决议参考ADC或DAC？为什么决议对我们很重要，以及如何计算出知道二进制位数的任何特定电路？
的决议数字到模拟转换器(DAC)或模数到数字转换器(ADC)是如何衡量的细其输出可能会在离散，二进制步骤之间发生变化。例如，输出电压范围为0至10伏的8位DAC将具有39.22 mV的分辨率。
请注意，我没有提示如何计算DAC或ADC的分辨率，我刚刚给出了特定示例的答案。这里的目标是让学生从我的榜样“向后工作”到关于解决方案的一般数学陈述。
实际上有两种不同的方法来计算分辨率，这取决于转换电路的实际范围。对于给出的答案，我假设数字值0x00 = 0.00伏DC，数字值0xFF = 10.00伏DC。如果一个学生要计算一个电路的分辨率，其中0xFF产生的输出电压接近10.00伏直流(例如一个R-2R阶梯网络，V裁判= 10伏特DC，并且全尺寸二进制输入产生输出电压，只需一步一步就小于V裁判），解决方案的正确答案将是39.06 mV。
您可能想提出这样的实际例子的分辨率，如手持式数字万用表和实验室台式数字万用表之间的差异。显示器上的数字是一个明确的线索，表明ADC分辨率有很大的差异。
这数模转换转换器(DAC)电路将一个4位二进制输入(输入端a到D)转换为模拟电压(V出)。预测以下故障将如何影响电路的运行。独立考虑每一个故障(即一次一个，不存在多个故障):
|
|
后续问题#1:箭头显示齐纳二极管电流绘制方向是电子流还是常规流?
后续问题#2:哪个输入位是最高位(MSB)，哪个是最低位(LSB)?
这样的问题可以帮助学生通过迫使他们通过每种可能性的后果来思考他们的故障排除技能。这是故障排除的重要步骤，并且需要坚定地了解电路功能。
下面的电路使用脉宽调制(PWM)作为过渡格式，产生与二进制输入值成比例的模拟输出电压。一个八位二进制计数器(CTR）在Üp“方向上不断计入，而8位幅度比较器（CMP)检查8位二进制输入值是否与计数器的输出值匹配。门和逆变器简单地防止因此门闩同时“套”和“重置”(A和B都是最大的时候,在FF美元的十六进制值),这将导致输出“无效”年代和R都是活跃的,和不可预知的年代和R投入回到他们的不活跃的状态:
|
|
解释该电路如何使用时序图，如有必要，有助于为不同的输入值提供\（\ bar {q}）的PWM信号。
下面是一个时间表，帮助你开始一个完整的答案:
|
|
我将留给您来解释输入值(A)、PWM占空比和模拟输出电压之间的关系。
该电路为学生提供了一个有趣的练习，在时间分析，以及作为一个简单的方法转换大二进制值到模拟输出电压，而不诉诸于使用大电阻网络。
这是一个数字设定电机速度控制器电路，使用PWM调制功率到电机。预测以下故障将如何影响电路的运行。独立考虑每一个故障(即一次一个，不存在多个故障):
|
|
这样的问题可以帮助学生通过迫使他们通过每种可能性的后果来思考他们的故障排除技能。这是故障排除的重要步骤，并且需要坚定地了解电路功能。
根据条款和条件发布知识共享归因许可证
