応用情報技術者試験令和元年秋午前問20 解説付き過去問

問題

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。

2.5/128

2.5/255

2.5/256

2.5/512

この問題は、8ビットのD/A変換器の出力電圧の増加量を求めることを目的としています。具体的には、最下位ビット（LSB）が変化した際の出力電圧の増加を求めることが求められています。

8ビットD/A変換器の特性
8ビットのD/A変換器は、デジタル値をアナログ電圧に変換する装置で、0から255までの256段階のデジタル値を出力電圧に変換します。この場合、デジタル値0が0V、デジタル値255が最大電圧に対応します。
デジタル値と出力電圧の関係
問題文によると、デジタル値0のときの出力は0V、デジタル値128のときの出力は2.5Vです。これにより、128のデジタル値上昇で2.5Vの電圧上昇があることがわかります。したがって、最小のデジタル値変化、すなわち1ビットの変化あたりの電圧変化は、2.5Vを128で割った値になります。この計算は 2.5128 Vに相当します。

したがって、最下位の1ビットの変化によるD/A変換器の出力電圧の変化は2.5128 Vが正確です。