数子电路基础习题及答案.docx

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1、数子电路基础习题及答案习题答案 第三章 门电路 一、 填空 1. 用以实现 基本逻辑运算和复合逻辑运算 的单元电路称为门电路。 2. 常用的门电路在逻辑功能上有 与门、或门、非门、与非门、或非门、异或门 等几种。 3. 正逻辑是指 以高电平表示逻辑1，低电平表示逻辑0 。 4. 负逻辑是指 以低平表示逻辑1，高电平表示逻辑0 。 5. 反相器的输入特性是指 从反相器输入端看进去的输入电压与输入电流的关系 。 6. 反相器的输出特性是指 从反相器输出端看进去的输出电压与输出电流的关系 。 7. 两个OD与非门线与后，实际的逻辑关系是 与或非 。 8. 噪声容限示意图如下图所示。反相器输入为高电平

2、时的噪声容限公式是 VNH=VOH(min)-VIH(min) ，低电平时的噪声容限公式是VNL=VIL(max)-VOL(max) 。 9. TTL门电路的输入端负载特性用公式表达为 vI=RP(VCC-vBE1)。 R1+RP10. 三态门的输出是 高电平 、 低电平 和 高阻态 。 二、 输入信号的高、低电平分别是5V和0V，R1为3.3 k，R2为10 k，RC为1 k，VCC为5V，VEE为-8V，三极管的为20，饱和压降与饱和导通时的内阻忽略。计算输入高、低电平时对应的输出电平。 答案： 1 vB=vI-RB=当vI=VIL=0V时， vI-VEEv+8R1=(vI-I3.3)VR

3、1+R213.3R1R23.310=kW=2.5kWR1+R213.30+83.3)V=-2V 13.3vB=(0-发射结反偏，三极管截止，iC=0,vO=VCC=5V。 当vI=VIH=5V时， vB=(0-0+83.3)V=-2V 13.3iB=vB-VBE1.8-0.7=A=0.44mA 3RB2.510深度饱和时三极管的基极电流为 IBSVCC5=A=0.25mA 3bRC20110满足iBIBS，故三极管处于深度饱和状态，vO0V。 三、分析图示电路的逻辑功能。 答案：详见教材P116 2 四、输入电压波形如图所示，试画出电路的输出电压波形。 答案： 五、已知图中各门电路都是74系列

4、门电路，指出各门电路的输出是什么状态。 答案：Y1为高电平；Y2为低电平；Y3为低电平；Y4为低电平。 六、74系列TTL与非门组成如图电路。试求前级门GM能驱动多少个负载门？门GM输出高 电平VOH3.2V，低电平VOL0.4V，输出低电平时输出电流最大值IOLmax=16 mA，输出高 电平时输出电流最大值IOHmax= -0.4mA， 与非门的电流IIL-1.6mA，IIH0.04 mA。 答案： 在满足VOL0.4V的条件下，求得可驱动的负载门数目为 N1IOL(max)IIL(max)=16=10 1.6 3 在满足VOH3.2V的条件下，求得可驱动的负载门数目为 N2IOH(max

5、)pIIH(max)=0.4=5 20.04因此GM最多能驱动5个同样的与非门。 七、上题中，若门均为74系列TTL或非门，而其它条件不变，门的参数与上题相同，那么 前级门GM能驱动多少个负载门？ 答案： 在满足VOL0.4V的条件下，求得可驱动的负载门数目为 N1IOL(max)2IIL(max)=16=5 21.6在满足VOH3.2V的条件下，求得可驱动的负载门数目为 N2IOH(max)pIIH(max)=0.4=5 20.04因此GM最多能驱动5个同样的或非门。 八、计算图中上拉电阻RL的阻值范围。前级输出门均为74LS系列OC门，电源VCC=5V， 输出高电平VOH3.2V，输出低电

6、平VOL0.4V。输出管截止时漏电流IOH0.1mA，低电平 输出时允许的最大负载电流IOL(max)=8 mA，后级负载门为74系列TTL与非门，输入电流 IIL-0.4mA，IIH0.02 mA。 答案： 4 RL 的最大允许值为 RL(ma=x)VCC-VOH5-3.2 =kW=4.0W9knIOH+mIIH30.+170.02RL 的最小允许值为 RL(mi=n)VCC-VOL5-0.4 =kW=0.6W8kIOL(ma-mI0.4x)I8L-3故RL 的取值范围应为 0.68W。kRL4.0W9k 九、计算图中上拉电阻RL的阻值范围。前级输出门均为74LS系列OC门，电源VCC=5V

7、，输出高电平VOH3.2V，输出低电平VOL0.4V。输出管截止时漏电流IOH0.1mA，低电 平输出时允许的最大负载电流IOL(max)=8 mA，后级的74系列TTL或非门，输入电流IIL-0.4mA，IIH0.02 mA；后级的74系列TTL非门，输入电流IIL-0.4mA，IIH0.02 mA。 答案： RL 的最大允许值为 RL(ma=x)VCC-VOH5-3.2=kW=6Wk nIOH+mIIH20.+150.02RL 的最小允许值为 RL(mi=n)VCC-VOL5-0.4 =kW=0.7W7kIOL(ma-mI0.4x)I8L-5故RL 的取值范围应为 0.77W。 kRL6W

8、k 5 十、三个三态门的输出接到数据总线上，如图所示。 简述数据传输原理。 若门G1发送数据，各三态门的使能端子应置何种电平？ 答案： 数据传输原理：工作过程中控制各个反相器的EN端轮流等于1，而且任何时候仅有一个等于1，便可轮流把传输到各个反相器输出端的信号送到总线上，而互不干扰。 若门G1发送数据，各三态门的使能端子应置于EN1=1，EN2=EN3=0。 6 习题答案 第四章 组合逻辑电路 一、填空 1. 数字电路分成两大类，一类是 组合逻辑电路 ，另一类是 时序逻辑电路 。 2. 组合逻辑电路在逻辑功能上的共同特点是 任意时刻的输出仅仅取决于该时刻的输入，与电路原来的状态无关 。 3.

9、组合逻辑电路的分析是指 由给定的逻辑电路，通过分析找出电路的逻辑功能来 。 4. 组合逻辑电路通常采用的设计方法分为 进行逻辑抽象 、 写出逻辑函数式 、 选定器件类型 、 将逻辑函数化简或变换成适当的形式 和 由化简或变换后的逻辑函数式，画出逻辑电路图 五个 步骤。 5. 逻辑状态赋值是指 以二值逻辑的0、1两种状态分别代表输入变量和输出变量的两种不同状态 。 6. 编码器的逻辑功能是 将输入的每一个高、低电平信号编成一个对应的二进制代码 。 7. 译码器的逻辑功能是 将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号或另外一个代码 。 8. 用具有n位地址输入的数据选择器，可以产生任何形式

10、输入变量数不大于 n+1 的组合逻辑函数。 9. 竞争是指 门电路两输入信号同时向相反的逻辑电平跳变的现象 。 10.竞争-冒险是指 由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲 的现象。 二、分析图示电路的逻辑功能。在保证逻辑功能不变的情况下，此电路可否用非门和与非门构成，试画出电路图。 答案： 根据逻辑电路图写出逻辑表达式：Y=ABC+ABC+ABC 列出真值表： 由真值表可见这是一个奇偶判别电路。 即当输入A、B、C中有偶数个1时，输出 Y等于1。而当输入A、B、C中有奇数个1 或全为0时，输出Y等于0。 若用非门和与非门构成电路，则逻辑表 达式应变换成与非式。 Y=(ABC+ABC+ABC)

11、 = (ABC)(ABC)(ABC)7 三、试分析图示(a)和(b)两电路是否具有相同的逻辑功能。如果相同，它们实现的是何逻辑功能。 答案： 根据逻辑电路图写出逻辑表达式： (a) Y=(A(AB)+B(AB)=A(A+B)+B(A+B)=AB+AB (b) Y=(A+B)(A+B)=AB+AB 可见，两电路具有相同的逻辑表达式，因此逻辑功能相同。电路实现的是异或逻辑功能。 四、试分析图示电路的逻辑功能。 答案： 根据逻辑电路图写出逻辑表达式： Y=(A+C)B)(AC+B)=ABC+ABC 列出真值表： 由真值表可见这是一个同或门电路。即当输入A、 B、C相同时，输出Y等于1。而当输入A、B

12、、 C不同时，输出Y等于0。 五、用两片74HC148接成16线-4线优先编码器。 8 六、用两片74HC138接成4线-16线译码器。 七、分析图示电路的逻辑功能。各输出为1时，分别表示什么含义？ 答案： 根据逻辑电路图写出逻辑表达式： Y1=A(AB)=A(A+B)=ABY2=(Y1+Y3)=(AB+AB)=AB+AB Y=B(AB)=B(A+B)=AB3此电路的逻辑功能为1位数值比较器。当Y1=1时，表示二进制数AB ；当Y2=1时，表示二进制数A=B ；当Y3=1时，表示二进制数A B 。 9 八、用四选一数据选择器实现三变量函数。 Z=ABC+AC+ABC 答案： 若采用卡诺图法，令

13、A1=B A0=C D0=A；D1=A；D2=0；D3=1 九、用3线-8线译码器74HC138和门电路产生如下函数。用8选1数据选择器74HC151实现函数Y2。 Y1=AC+BCY2=ABC+ABC+BC Y3=BC+ABC答案： Y1=AC+BC=ABC+ABC+ABC=m7+m5+m1Y2=ABC+ABC+BC=ABC+ABC+ABC+ABC=m1+m4+m7+m3 Y3=BC+ABC=ABC+ABC+ABC=m4+m0+m5m7 令A2=A A1=B A0=C 则 Y0Y7 m0m5m7)Y1=m7+m5+m1=(m1m3m4m7) Y2=m1+m4+m7+m3=(m1m4m5)Y3

14、=m4+m0+m5=(m0 10 当用8选1数据选择器74HC151实现函数Y2时，令A2=A A1=B A0=C 则 D1=D3=D4=D7=1 D0=D2=D5=D6=0 十、用4线-16线译码器74LS154和门电路产生如下函数。 Y=ACD+ABCD+BC+BCD 答案： Y=ACD+ABCD+BC+BCD=m3+m6+m7+m9+m13+m14+m15 =(m3m6m7m9m13m14m15) m0m15 令A3=A A2=B A1=C A0=D 则 Y0Y15 11 十一、某工厂有三个车间和一个自备电站，站内有两台发电机X和Y。Y的发电能力是X的两倍。如果一个车间开工，只起动X即可

15、；如果两个车间同时开工，只起动Y即可；如果三个车间同时开工，则X和Y都要起动。试设计一个控制发电机X、Y起动和停止的逻辑电路。 用全加器实现。 用译码器实现。 用门电路实现，门电路种类不限。 答案： 用E、F、G三个变量作为输入变量分别对应三个车间，并设车间开工为1，不开工为0； X、Y两个变量作为输出变量分别对应两台发电机，并设电机启动为1，停止为0。 根据题意可列真值表： 由真值表写出逻辑表达式： X=EFG+EFG+EFG+EFG Y=EFG+EFG+EFG+EFG 用全加器实现 令CI=E A=F B=G 则S=X CO=Y 12 用译码器实现。 m2m4m7) X=EFG+EFG+E

16、FG+EFG=m1+m2+m4+m7=(m1m5m6m7) Y=EFG+EFG+EFG+EFG=m3+m5+m6+m7=(m3m7 令A2=E A1=F A0=G 则 Y0Y7 m0用门电路实现，门电路种类不限。 X=EFG+EFG+EFG+EFGY=EFG+EFG+EFG+EFG =G(EF+EF)+G(EF+EF) =G(EF+EF)+EF(G+G) =G(EF)+G(EF) =G(EF)+EF =EFG 13 习题答案 第五章 触发器 1. 触发器是能够记忆一位二值信号的基本逻辑单元。 2. 触发器有两个稳定的状态，可用来存储数码 0和 1 。触发器按其逻辑功能可分为 RS 触发器、 D

17、 触发器、 JK 触发器、 T 触发器等四种类型。按触发方式可以分为： 电平触发 、 脉冲触发 、 边沿触发 。 3. 触发器有 两 个稳定状态，通常用 Q 端的输出状态来表示触发器的状态。 4. 或非门构成的SR锁存器的输入为 S=1、R=0，当输入S变为0时，触发器的输出将会。 置位 复位 不变 5. 与非门构成的SR锁存器的输入为S=0 、 R=0，当两输入的0状态同时消失时，触发器的输出状态为 Q=0 、 Q=1 状态不确定 Q=1 Q=1 、 Q=0 Q=1 、6. 触发器引入时钟脉冲的目的是 改变输出状态 改变输出状态的时刻受时钟脉冲的控制 保持输出状态的稳定性 7. 与非门构成的

18、SR锁存器的约束条件是 S+R=0 S+R=1 SR=0 SR=1 8. “空翻”是指 在时钟信号作用时，触发器的输出状态随输入信号的变化发生多次翻转 触发器的输出状态取决于输入信号 触发器的输出状态取决于时钟信号和输入信号 总是使输出改变状态 9. JK触发器处于翻转时，输入信号的条件是 (A)J=0 , K=0 (B)J=0 , K=1 (C) J=1 , K=0 (D)J=1 , K=1 10. J=K=1时，JK触发器的时钟输入频率为120Hz，Q输出为 保持为高电平 保持为低电平 频率为60Hz的方波 频率为240Hz的方波 11. JK触发器在CP的作用下，要使Q=Q，则输入信号为

19、 J=K=0 J=1 , K=0 J=K=Q J=0 , K=1 12. 下列触发器中，没有约束条件的是 SR锁存器 主从JK触发器 钟控RS触发器 13. 某JK触发器工作时，输出状态始终保持为1，则可能的原因有 无时钟脉冲输入 J=K=1 J=K=0 J=1 , K=0 14. 归纳基本RS触发器、同步触发器、主从触发器和边沿触发器触发翻转的特点。 答： 14 *基本的RS触发器的动作特点是在输入信号S和R的全部作用时间内，都能直接改变输出端Q状态。 同步RS触发器的动作特点是在CP=1的全部时间内，S和R的变化都将引起触发器状态的相应改变。 主从触发器的动作特点是触发器的翻转分两步动作：

20、第一步，在CP=1的期间主触发器接收输入端的信号被置成相应的状态，从触发器不动。第二步，在CP的下降沿到来时从触发器按照主触发器的状态翻转。因为主触发器本身是一个同步RS触发器，所以在CP=1的全部时间内输入信号都将对主触发器起控制作用。 边沿触发器翻转特点是触发器的状态仅取决于CP信号的上升沿或下降沿到达时输入端的逻辑状态，而在这之前或以后，输入信号的变化对触发器的状态没有影响。 15. 画出由与非门组成的SR锁存器输出端Q 、 R的电压波形如图 Q的电压波形，输入端S 、中所示。 答案： 3. 画出图中由或非门组成的SR锁存器输出端Q 、 Q的电压波形，其中输出入端S，R的电 压波形如图中

21、所示。 答案： 4. 由或非门组成的触发器和输入端信号如图所示，设触发器的初始状态为1，画出输出端 Q的波形。 答案： 15 5. 在下图电路中，若CP、S、R的电压波形如图中所示，试画出Q的波形，假定触发器的 初始状态为Q=0。 答案： 6. 若主从结构RS触发器各输入端的电压波形如图中所示，试画出Q 、 Q端对应的电压波 形。设触发器的初始状态为Q=0。 答案： 16 7. 已知主从结构JK触发器输入端J、K和CP的电压波形如图所示，试画出Q 、 Q端对应 的波形。设触发器的初始状态为Q = 0。 答案： 8. 图示电路中，已知CP和输入信号T的电压波形，试画出触发器输出端Q 、 Q的电压

22、波 形，设触发器的起始状态为Q=0。 答案： 9. 已知上升沿触发的D触发器输入端的波形如图所示，画出输出端Q的波形。若为下降 沿触发，画出输出端Q的波形。设初始状态为Q=0。 答案： 10. 已知D触发器各输入端的波形如图所示，试画出Q 、 Q端的波形。 17 答案： 11. 如图所示为边沿D触发器构成的电路图，设触发器的初始状态Q1Q0=00，确定Q0 及 Q1在时钟脉冲作用下的波形。 答案： 因为D0=Q1*D1=Q0 所以 Q0=Q1Q1*=Q0 即两个D触发器的输入信号分别为另一个D触发器的输出信号，故在确定它们输出端波形时，应该分段交替画出其波形。 18 习题答案 第六章 时序逻辑

23、电路 1. 时序逻辑电路是指 任一时刻得输出信号不仅取决于当时得输入信号，而且还取决于电路原来得状态 。时序逻辑电路具有 存储和记忆 功能，而组合逻辑电路没有这种功能。 2. 按照存储电路中触发器动作特点的不同，时序逻辑电路可分为 同步 时序逻辑电路和 异步 时序逻辑电路，而按照输出信号特点的不同，又可将时序逻辑电路划分为 米利 型 和 穆尔 型两种 。 3. 用4级触发器组成十进制计数器，其无效状态个数为。 A. 不能确定 B. 10个 C. 8个 D. 6个 4. 某时序逻辑电路的波形如图所示，由此判定该电路是。 A. 二进制计数器 B. 十进制计数器 C. 移位寄存器 5. 寄存器是用于

24、 寄存一组二值代码的 ，移位寄存器除了具有寄存器的功能以外， 还具有移位功能，移位功能是指 在移位脉冲的作用下依次左移或右移 。 6. 由D触发器组成的四位数码寄存器，清零后，输出端Q3Q2Q1Q0=_0000_ ，若输入端 D3D2D1D0=1001，当CP有效沿出现时，输出端Q3Q2Q1Q0=_1001_ 。 7. 试分析下图所示时序逻辑电路的逻辑功能。 解：属同步时序电路，时钟方程省去。 输出方程： 驱动方程： T触发器的特性方程： 将各触发器的驱动方程代入特性方程，即得电路的状态方程： Y=XQ1=X+Q1T1=XQ0T0=1Q*=TQ 19 *Q1=T1Q1=XQ0Q1*Q0=T0Q

25、0=1Q0=Q0列状态转换表 画状态转换图和时序波形图 由状态图可以看出，当输入X 0时，在时钟脉冲CP的作用下，电路的4个状态按递增规律循环变化，即： 0001101100 当X1时，在时钟脉冲CP的作用下，电路的4个状态按递减规律循环变化，即： 0011100100 可见，该电路既具有递增计数功能，又具有递减计数功能，是一个2位二进制同步可逆计数器。 8. 写出下图电路的驱动方程、特性方程和输出方程。 20 解：驱动方程 J1=Q3 K1=1 K2=Q1J2=Q1 J=QQK3=1123 状态方程 *Q=Q3 Q1 1 * Q2=Q1Q2+Q1Q2=Q1Q2* Q3=Q1Q2Q3Y=Q3输

26、出方程 9. 试分析下图所示时序逻辑电路的逻辑功能。 解：该电路为异步时序逻辑电路。具体分析如下： 写出各逻辑方程式 时钟方程： CP0=CP CP1=Q0 输出方程： Z=Q0+Q1=Q0 Q1D0=Q0各触发器的驱动方程： D1=Q1将各触发器的驱动方程代入D触发器的特性方程，得各触发器的状态方程： *Q0=D0=Q0 Q1*=D1=Q1 21 列状态转换表 画状态转换图和时序波形图 CPQ0Q1Z逻辑功能分析 由状态转换图可知：该电路一共有4个状态00、01、10、11，在时钟脉冲作用下，按照减1规律循环变化，所以是一个异步4进制减法计数器，Z是借位信号。 10. 输入信号波形如图所示，

27、 试画出电路对应的输出Q2、Q1的波形图。 11. 试分析下图所示时序逻辑电路的逻辑功能。 22 解：属同步时序电路，时钟方程省去。 驱动方程： 列状态转换表 J1=Q3 K1=1 K2=Q1J2=Q1 K3=Q2J3=Q2 将各触发器的驱动方程代入特性方程，即得电路的状态方程： Q1*=Q3 Q1 *Q2=Q1Q2+Q1Q2=Q1Q2*Q3=Q2Q3+Q2Q3=Q2画状态转换图 由状态转换图可知：该电路属同步五进制计数器，不具备自启动功能。 12.已知计数器的输出端Q2、Q1、Q 0的输出波形如图所示，试画出对应的状态图，并分析 该计数器为几进制计数器。 23 由状态转换图可知：该电路属七进

28、制计数器。 13. 分析图示时序电路的逻辑功能，假设电路初态为000，如果在CP的前六个脉冲内，D端依次输入数据为1，0， 1，0，0， 1，则电路输出在此六个脉冲内是如何变化的？ 解：属同步时序电路，时钟方程省去。 驱动方程： 列状态转换表 J0=D K0=D K1=Q0J1=Q0 K2=Q1J2=Q1 将各触发器的驱动方程代入特性方程，即得电路的状态方程： *Q0=DQ0+DQ0=D *Q1=Q0Q1+Q0Q1=Q0*Q2=Q1Q2+Q1Q2=Q1 24 该电路属三位右移移位寄存器。 14. 分析图示计数器电路，说明这是多少进制的计数器，并画出对应的状态转换图。十进制 计数器74160的功

29、能表与表6.3.4相同。 这是一个七进制进制的计数器。 15.下图所示计数器电路为几进制计数器？ 图示计数器电路分别为八进制计数器和七进制进制的计数器。25 16. 试用两片4位二进制加法计数器74161采用并行进位方式构成8位二进制同步加法计数器。模为1616=256。 17. 试用74161构成九进制计数器。 异步清零法 同步预置数法 18. 试用集成计数器74160和与非门组成五进制计数器，要求直接利用芯片的进位输出端作 为该计数器的进位输出。 19. 试用集成计数器74191和与非门组成余3码十进制计数器。 26 20. 试用集成计数器74160和与非门组成48进制计数器。 解：因为N

30、48，而74160为模10计数器，所以要用两片74160构成此计数器。先将两芯片采用并行进位方式连接成100进制计数器，然后再用异步清零法组成了48进制计数器。 21. 某石英晶体振荡器输出脉冲信号的频率为32768Hz，用74161组成分频器，将其分频为 频率为1Hz的脉冲信号。 解：因为32768=215，经15级二分频，就可获得频率为1Hz的脉冲信号。因此将四片 74161级联，从高位片的Q2输出即可。 27 22. 试用计数器74161和数据选择器74151设计一个01100011的序列信号发生器。 解：由于序列长度P=8，故将74161构成模8计数器，并选用数据选择器74151产生所

31、 需序列，从而得电路如图所示。 23. 试用JK触发器设计一个同步五进制加法计数器，要求电路能够自启动。 解：本题是同步计数器的设计，分析步骤如下： (1） 根据设计要求，设定状态，画出状态转换图。该状态图不须化简。 状态分配，列状态转换编码表。由题意要求M=5，故应取触发器位数n=3， 因为 22523 画出电路的次态卡诺图，经化简得到电路的状态方程。 28 Q*=Q Q+QQ =QQ Q 02010210 * Q1=Q0Q1+Q0Q1* Q2=Q1Q0=Q1Q0Q2+Q1Q0Q2 选择触发器 用JK触发器，则可列出有关JK触发器驱动方程和进位输出方程。 J=QQ K0=1021 K1=Q0

32、Y=Q2J1=Q0 K2=Q1Q0J2=Q1Q0 画逻辑电路图 29 检查能否自启动 可见，如果电路进入无效状态101、110、111时，都可在CP脉冲作用下，分别进入有效状态010、011、100。所以电路能够自启动。 30 习题答案 第七章 半导体存储器 1. 包含、和三个组成部分。 2. 19位。 3. ROM和RAM的主要区别为。 4. RAM分为和。 5. A 6. 不对，应该是ROM的每个与项实现了地址输入变量的逻辑与。 7. 不能 8. 1024个。 9. 4个 10.16片 11. 解： ROM真值表如下 逻辑表达式如下 ， D2=A0A0+A1A0 ， D3=A1+A0， D

33、4=A1 D1=A112. 存储器容量的位扩展方式是：每一片存储器的字数够用而每个字的位数不够用时采用的扩展方式，将N片存储器的所有地址线、控制线等并联即可。 存储器容量的字扩展方式是：数据位数够用而字数不够用时采用的扩展方式。通过增添 译码器，由译码器的输入作为地址代码的高位，而译码器的输出分别控制各存储器的片选端，其它控制线并联即可。 13. 参见教材P375图7.4.1 14. 参见教材P376图7.4.2 15. Y3=m(2,11) Y2=m(3,7,8,12,14) Y1=m(5,10,13)Y0=m(0,2,4,6) 31 16. 略 17. 略 32 习题答案 第十章 脉冲波形

34、的产生和整形 1. 能否用施密特触发器存储1位二值代码？为什么？ 答：可以用施密特触发器存储1位二值代码，因为它同样具有两个稳定状态。但这两个稳定状态要依靠输入信号来维持，两状态的转换也要靠输入信号的变化来实现。 2. 在教材P458图10.2.1所示的施密特触发器电路中，为什么要求R1R2 ，会使VT+ 2VTH= VDD ，VT- 0 ，而vI的变化范围在0 VDD之间，即达不到阈值而使电路自锁，不能进行状态翻转。 3. 反相输出的施密特触发器的电压传输特性和普通反相器的电压传输特性有什么不同？ 答：反相输出的施密特触发器的电压传输特性和普通反相器的电压传输特性的不同点在于输入信号在上升和

35、下降过程中，电路状态转换时对应的输入电平不同。电路状态转换时有正反馈过程，使输出波形边沿变得很陡。 4. 若反相输出的施密特触发器输入信号波形如图P10-4所示，试画出输出信号的波形。施 密特触发器的转换电平VT+、VT-已在输入波形图上标出。 图P10-4 答： 图A10-4 5. 在教材P458图10.2.1给出的由CMOS反相器组成的施密特触发器电路中，若R1=50k ， R2=100k ，VDD=5V ，VTH=VDD/2 ，试求电路的输入转换电平VT+、VT-以及回差电压VT 。 1解：VT+=1+RVTH=1+1002.5=3.75V 2R50R150VT-=1-V=1-RTH10

36、02.5=1.25V 2VT=VT+-VT-=3.75-1.25=2.5V 6. 在图P10-6所示的施密特触发器电路中，已知R1=10k ， R2=30k 。G1和G2为 CMOS反相器，VDD=15V 。 试计算电路的正向阈值电压VT+、负向阈值电压VT-和回差电压VT 。 33 若将图P10-6给出的电压信号加到图P10-6电路的输入端，试画出输出电压的波形。 图P10-6 R11015解：VT+=1+V=TH1+302=10V R2R11015 VT-=1-V=RTH1-302=5V 2 VT=VT+-VT-=10-5=5V 图A10-6 7. 单稳态触发器输出脉冲的宽度由哪些因素决定

37、？与触发脉冲的宽 度和幅度有无关系？ 答：单稳态触发器输出脉冲的宽度的长短取决于电路内部的时间 常数，与触发脉冲的宽度和幅度没有关系。 8. 比较图10.3.1 的微分型单稳态触发器和图10.3.5的积分型 单稳态触发器，它们各有何优点、缺点？ 答： 积分型比微分型单稳抗干扰能力强。 积分型单稳输出波形的边沿比较差积分型单稳必须在触发脉冲宽度大于输出脉冲宽度时方能正常工作；而微分型单稳可用窄脉冲触发也可在vd的脉宽大于输出脉宽时电路仍工作，但输出脉冲下降沿较差 9. 在教材P467图10.3.1给出的微分型单稳态触发器电路中，已知R=51k ，C=0.01F， 电源电压VDD=10V ，试求在

38、触发信号作用下输出脉冲的宽度和幅度。 解： tW=RCln2=511030.0110-60.69=0.35ms Vm=VOH-VOL10V 10. 在教材P467图10.3.1给出的微分型单稳态触发器电路中，为加大输出脉冲宽度所采取 34 的下列措施哪些是对的，哪些是错的。如果是对的，在内打；如果是错的，在内打： 加大Rd； 减小R； 加大C； 提高VDD； 增加输入触发脉冲的宽度。 11. 在教材P469图10.3.5给出的积分型单稳态触发器电路中，若G1和G2为74LS系列门电 路，它们的VOH=3.4V ，VOL0V， VTH=1.1V ，R=1k ，C=0.01F，试求在触发信号作用下

39、输出负脉冲的宽度。设触发脉冲的宽度大于输出脉冲的宽度。 解：tW=RClnVOH3.4=11030.0110-6ln=11.3s VTH1.112. 图P10-12是用两个集成单稳态触发器74121所组成的脉冲变换电路，外接电阻和电容 参数如图中所示。试计算在输入触发信号vI作用下vO1、vO2输出脉冲的宽度，并画出与vI波形相对应的vO1、vO2的电压波形。vI的波形如图中所示。 图P10-12 解： 图A10-12 tW1=RCln2=221030.1310-60.692ms tW2=RCln2=111030.1310-60.691ms 13. 在什么条件下电路中的正反馈会使电路产生振荡？

40、在什么条件下电路中的负反馈会使 电路产生振荡？ 答：电路中的正反馈会使电路产生振荡的条件：利用闭合回路中的正反馈可以产生振荡， 35 但构成振荡器中的反相器必须工作在电压传输特性的转折区。 电路中的负反馈会使电路产生振荡的条件：利用门电路的传输延迟时间将奇数个反相器首尾相接。 14. 在教材P477图10.4.1给出的对称式多谐振荡器电路中，若RF1= RF2=1k ，C1=C2=0.1 F ，G1和G2为74LS04中的两个反相器，G1和G2的VOH=3.4V ， VTH=1.1V ，VIK=-1.5V ，R1=20k ，求电路的振荡频率。 VE-VIKVE-VTHR1RF201=0.95k

41、 其中 RE=R1+RF20+1RF(VCC-VOH-VBE)VE=VOH+R1+RF 解： T=2RECln =3.4+ 故得到振荡频率为 f=1(5-3.4-0.7)=3.44V20+11=7.04kHz T15. 在教材P477图10.4.1给出的对称式多谐振荡器电路中，试判断为提高振荡频率所采取的下列措施哪些是对的，哪些是错的。如果是对的，在内打；如果是错的，在内打： 加大电容C的电容量； 减小电阻R的阻值； 提高电源电压。 16. 图P10-16是由五个同样的与非门接成的环形振荡器。今测得输出信号的重复频率为10MHz，试求每个门的平均传输延迟时间。假定所有与非门的传输延迟时间相同，

42、而且tPHL=tPLH=tpd。 解： tpd=T11-8=10s=10ns 62n2nf25101017在教材P487图10.4.17给出的脉冲占空比可调的多谐振荡器电路中，已知CMOS集成施密特触发器的电源电压VDD15V，VT+=9V，VT-4V，试问： (1) 为了得到占空比为q50的输出脉冲，R1与R2 的比值应取多少？ (2) 若给定R1=3k ， R2=8.2k ，C=0.05F ，电路的振荡频率为多少？输出脉冲的占 空比又是多少？ 解： T1=T2=R2Cln R2/R1=lnVT+VT-VDD-VT-V=R1ClnT+ VDD-VT+VT-V-VT-119lnDD=lnln=34 VDD-VT+64 36 T=T1+T2=R2ClnVDD-VT-V+R1ClnT+VDD-VT+VT-119s+31030.0510-6lns 64=(0.25+0.12)ms=0.37ms1