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となる場合,最下位の1ビットの変化による当該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。
D/A変換器は、ディジタル値に比例したアナログ電圧を出力します。
最下位の1ビットの変化は、ディジタル値が1だけ変わったときの電圧の変化量です。
【計算】
ディジタル値0のとき0V、128のとき2.5Vです。
値が128増えると電圧は2.5V増えます。
値が1増えたときの変化は2.5÷128Vです。
したがって答えは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段階あたりは2.5/128Vです。
これが最下位1ビットの変化量です。
2:× 255は8ビットで表せる最大値です。
問題の基準は128で2.5Vなので、255で割るのは誤りです。
3:× 256は8ビットで表せる値の個数です。
電圧の基準は値128に対して与えられているので、256で割るのは誤りです。
4:× 512で割ると、1ビットあたりの変化が正しい値の4分の1になります。
問題の条件から導ける値ではありません。
【ポイント】
分解能の問題では、与えられた基準点(ここでは128で2.5V)から1段階あたりの量を求めます。
8ビットだから256で割る、と機械的に計算しないよう注意しましょう。