分解能が8ビットのD/A変換器に,ディジタル値0を入力したときの出力電圧が0Vとなり,ディジタル値128を入力したときの出力電圧が2.5Vとなるとき,最下位の1ビットの変化によるこのD/A変換器の出力電圧の変化は何Vか。
正答1
解説
正解は1です。
この問題は、D/A変換器(ディジタル値をアナログ電圧に変換する装置)の1ステップあたりの電圧を求められるかを問うています。
D/A変換器の出力は、入力するディジタル値に比例します。
ディジタル値が1増えたときの電圧の変化が、最下位1ビットの変化による電圧です。
【計算】
ディジタル値0で0V、ディジタル値128で2.5Vです。
値が128増えると電圧が2.5V増えるので、1あたりの変化は2.5÷128Vです。
最下位1ビットの変化はディジタル値1の変化なので、答えは2.5/128Vです。
【選択肢別解説】
1:○ 0から128までの128段階で2.5V変化するので、1段階あたり2.5/128Vです。
2:× 2.5/255は、8ビットの最大値255で割った値です。
2.5Vに対応するのは255ではなく128なので誤りです。
3:× 2.5/256は、8ビットで表せる値の個数256で割った値です。
2.5Vに対応するのは128なので誤りです。
4:× 2.5/512は、さらに2倍の数で割っており、根拠がありません。
0から128までの変化幅から求めるのが正しい方法です。
【ポイント】
分解能の問題では、与えられた2点の電圧差を、そのディジタル値の差で割れば1ステップの電圧が求まります。
8ビットという情報に引きずられて255や256で割らないよう注意しましょう。