第十六章 二端口网络习题
一、选择题。
1.二端口如图1 , 已知电源角频率s rad /1=ω，L=1H , C=1F,其Z 参数矩阵为
( )
图1
A ．???-j 0 ???--j j
B .???-j j ???-j j
C .???j 0 ???-j j
D .???j 0 ??
?
j j
2.二端口如图2, 已知电源角频率s rad /1=ω，L=1H , C=1F,其Z 参数矩阵为
( )
图2
A . ???0j ???--j j
B . ???0j ???- j j
C . ???-0j ???--j j
D .???0j ??
?j j
3.已知二端口参数矩阵为5203Y S -??
=????，则以下说法正确的是（ ）
。 A. 该二端口只有π型等效电路，不存在T 型等效电路。 B. 该二端口不含受控源。
C. 该二端口的π型等效电路中含有受控电压源。
D. 该二端口的T 型等效电路中含有受控电压源。
4.图4所示电路中N 为一线性无源双口网络，已知N 网络的Z 参数矩阵为
17141416Z ??=Ω????
，则图中a-b 端口的输入电阻为（ ）
Ω
图4
A ．8Ω
B ．10Ω C. 12Ω D. 6Ω
5.已知图5所示二端口网络的Z 参数矩阵为108510Z ??
=Ω????，则r 等于（ ）
。 A. 3Ω B. －3Ω C. 8Ω D. －8Ω
图5
二、计算题。
1.已知：图二所示，二端口的Z 参数矩阵Z=?
??510
??
?
108Ω，求 R 1、R 2、R 3、r 的值。
图1
解：R 1=5Ω、R 2=5Ω、R 3=5Ω、r = 3Ω
2.图2中的N 为无源线性电阻网络，其中：R 1=1Ω，R 2=2Ω，R 3=3Ω，U S1=18V ，当U S1单独作用时，测得U 1=9V ，U 2=4V ：当
U S1和U S2共同作用时，测得U 3=-30V ，求U S2之值。
图2
3.图3示电路，已知二端口网络的开路阻抗矩阵为?
??=9
15Z ???+1099j ?，正弦电源电压)10cos(236t u s =V 。求负载Z L 为何值时它消耗的平均功率最大，求出此最大功率。
图3
解： 211915?
?
?
+=I I U
212)109(9?
??++=I j I U
?
??-=113I U U S
求出2022)105.4(18?
?
?
?
+=++=I Z U I j U OC 当Ω+=)105.4(j Z L 时，负载获得的最大功率为：
W R U P OC L 185
.44184202
max
=?==
4.已知图六电路中互易双口的R 参数为：R 11=5Ω, R 22=7Ω, R 12=3Ω, R 21=3Ω，试求i 1和u 2。
图4
5．试求图5所示双口网络的R 参数、G 参数、H 参数和T 参数(图中g ＝2S)。
图5
解：列节点方程为：
12111221
(0.51)22u u i u u u i u +-=--+=+
整理得：
1122123.5(1)3(2)
i u u i u u =-=-+
所以 3.5131G S -??= ?-?? 1
2267R G -??==Ω ???
由（1）式整理得 112
22
(3)77
u i u =+ （3）代入（1）整理得：21261
77
i i u =-+，所以 227
7617
7H ??
?= ? ?- ???
由（2）式整理得 12211
()(4)33
u u i =
+- （4）代入（1）整理得 12217
()66
i u i =+-
所以
1133176
6T ?
? ?=
? ? ??
?
6.试求如图6所示双口网络的R 参数，G 参数，H 参数。
图6
解：令i 1和i 2为网孔电流，列网孔方程：
4i 1+3i 2=6i 2+u 1 ① 3i 1+5i 2=6i 2+u 2 整理得： u 1=4i 1-3i 2 ① u 2=3i 1-i 2 ②
所以 143130.20.61,31340.60.849R G R S ----??????=Ω=== ? ? ?
----+??????
由②整理得：i 2=3i 1- u 2 ③
把③代入②整理得：u 1= -5i 1+3u 2 所以 5331H -??= ?-??
7.如图7所示双口网络的R 参数，G 参数。
图7
解：如图所示，令i 1和i 2为网孔电流，受控电流源电压为u 。 列网孔方程： i 1+u = u 1 ① i 2+u = u 2 ② i 1+i 2 = 4u 2 ③ 由③得： u 2 = 0.25i 1+0.25i 2④ ①－②整理得：u 1 = i 1－i 2 +u 2 ⑤ ③代入⑤得：u 1 = 1.25i 1－0.75i 2 ⑥ 所以由⑥④得
11.250.750.250.250.250.750.5 1.520.25 1.250.5 2.5R G R S
--??=Ω ???
????
==?= ? ?--????
8.求如图8所示双口网络的电阻参数R 和电导参数G ，已知描述此双口的方程为
112212
23u i u i i u =-??
=-+?
图8
9.试求图9所示双口网络的R 参数、G 参数、H 参数和T 参数。
2
2'
图9
10.二端口网络的Y 参数矩阵为：
0.5
0.50.250.375Y S -??=??
-??
求：（1）此二端口网络中是否含有受控源？
（2）此二端网络的T 型等效电路的元件参数并画出该电路。 解：（1）1221Y Y ≠，所以有受控源。
（2）6848Z ??=Ω????
11．图11所示双口无源网络，①写出Y 参数矩阵。②求出л型等效电路。
图11
解：① 2
12
1011
221122
Z Z Z Z U I Y Y U +=
===
2
12
101
2
211222
Z Z Z Z U I
Y Y U -=
===
② π型等效电路为： 2
12Z Z
12.图12所示，已知正弦电源电压t u ωcos 2200=V, R=500Ω，L=5H ，L 1=2H ，M=1H ， L 2=0.5H ，C=200μF ，电流表的读数为零：
求：1、电源的角频率ω；
2、电流i 、1i 、2i 、c i 。
3、求电路的P 、Q 、S 、功率因数。
图5
解：1、s rad C
L /10012==
ω
2、A I I 01*
455
2
-∠=
= , A t i )45100cos(4.00-= V I M L j U ab 0
*
1*
45280)(∠=-=ω
A U C j I ab C 0
*
*
13526.1∠==ω A t i C )135100c o s (6.10+=
A I I C 0*
*24526.1-∠=-= A t i )45100cos(6.102-=
3、W R I P 402
== V a r
UI Q 4045sin 0
== VA UI S 240== COS=0.707
t ω A i /A 2220 3 2πt ωA i /A 203 2π 6 π A 102 i 1 i 第四章 正弦交流电路 [练习与思考] 4-1-1 在某电路中，() A t i 60 314sin 2220-= ⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。 ⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220 有效值 A I 220= 频率 314 5022f Hz ωππ === 周期 1 0.02T s f = = 角频率 314/rad s ω= 题解图4.01 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图4.01所示 (2) 如果i 的参考方向选的相反, 则 A t i ?? ? ?? +=32 314sin 2220π，初相位改变了， s rad /3 2π ψ= 其他项不变。波形图如题解图 4.02所示。 题解图4.02 4-1-2 已知A )120314sin(101 -=t i ，A )30314sin(202 +=t i ⑴它们的相位差等于多少？ ⑵画出1i 和2i 的波形。并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。 解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差 ?-=?-?-=-=150301202 1 i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图4.03所示。 题解图4.03
+1 +j 1 m I ? 2 m I ? m I ? ?60? 30?1.234-2-1 写出下列正弦电压的相量 V )45(sin 2201 -=t u ω，)V 45314(sin 1002 +=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=? 452502 4-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81 +=t i ω和)A 30(sin 62 -=t i ω，试用复数计算电流 21i i i +=，并画出相量图。 解：由题目得到 A j j j j I I I m m m ?∠=+=-++=?-?+?+?=? -∠+?∠=+=? ??1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为 )A 1.23(sin 101 +=t i ω 题解图4.04 相量图如题解图4.04所示。 4-2-3 指出下列各式的错误。 A I 3010∠=, )V 45sin 100 +=t ( U ω A e I j 3010=， A )20314sin 10 +=t (I 解：A I 3010∠= 应改为 A I ?∠=? 3010 )V 45sin 100 +=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100 +=t ( u ω A e I j 30 10= 应该为 A e I j ? ? =3010 A )20314sin 10 +=t (I 应该为 A )20314sin 10 +=t (i 4-3-1 已知H 1=L 的电感接在400Hz/100V 的正弦电源上，u 的初相位为200 ，求电流并画 出电流、电压的相量图。 解：已知 V U ?∠=? 20100
10、时序电路按(输出与现态和输入的关系)可分为：Mealy型和Moore型 二、判断题（下列各题，你认为正确的，请在题末的括号内打“√”，错的打“×”，并更正。每小题2分，共10分） 1、如果逻辑函数表达式在一定条件下可变成X+X‘或者X X’的形式，则该函数表达式可能产生冒险。（√） 2、本质冒险产生的原因：经过激励逻辑和反馈通路的传播延迟的最小值大于通过“输入逻辑”的最大定时偏移。（√） 3、CMOS反向门比非反向门所用的晶体管要少。（√）
4、如果竞争的结果导致电路最终进入同一稳定总态，则称为临界竞争。（×） 5、门电路的扇出是表示输出电压与输入电压之间的关系。（×） 门电路所具有的输入端的数目称为扇入。 扇出是指该门电路在不超过其最坏情况负载规格下能驱动的输出端个数。 三、简答题（每题5分，共10分） 1、请列出3种“曾经是模拟的”现在却“已经成为数字的”系统，并简述为什么会有这种转变。 2、采用CMOS晶体管实现的“与非门”和“或非门”，哪个速度快？为什么？ 四、应用题（共70分） 1、已知接收端收到的汉明码码字a7a6a5a4a3a2a1=1100010，问在最多一位错的情况下发送端发送的码字是什么？（5分） 答：第三位出错，应该是1100110 2、用卡诺图化简下列函数：（5分） 3、旅客列车分为特快A，直快B和慢车C，它们的优先顺序为：特快、直快、慢车。同一时间内，只能有一趟列车从车站开出，即只能给出一个开车信号，试设计满足上述要求的开车信号控制电路。（10分） （1）列出真值表（5分） （2）写出最简的输出逻辑表达式（5分） 4、运用一个MSI器件实现余3码向8421BCD码的转换。（10分） 5、运用“圈到圈”逻辑设计思想，采用74X138译码器和适当的逻辑门设计一个1位十进制数2421码的奇偶位产生电路（假定采用奇检验）。（10分） 注：此题中用的不熟74138。我们在做时要用两个74138级联。详见教材P274 6、分析下图所示的时钟同步状态机（状态Q1Q2=00 ~ 11使用状态名A ~ D）。（10分） 1）作出状态/输出表（5分）。 2）说明它是Mealy机还是Moore机（2分） 3）说明这个电路能对何种输入序列进行检测。（3分） 答案没有找到。同类型题7.12 7、作“0101”序列检测器的Mealy型状态表和Moore型状态表。凡收到输入序列为“0101”时，输出为1；并规定检测的“0101”序列不重叠。典型输入输出序列如下：（10分）
如何画等效电路图 在电学计算题的电路中，出现多个开关的闭合、断开的不同状态，有时还涉及滑动变阻器的滑片放在不同位置，学生求解时就显得比较困难，很容易造成误判和错解。笔者在教学中运用“电流路径的优先走法”思路，对电路图进行分析，画出“等效电路图”的方法，把复杂的问题简单化，学生解题的正确率得到了很大提高。 一. 电流路径的优先走法 把电流比作一个“人”，它所走过的路径有一定的规律可循。下面分几种情形讨论。 1. 如图1，电流从点a走到点b，有二条路可走，由于连接电路的导线电阻很小，采用近似的分析方法，可以认为导线的电阻为0 ，而灯泡是有电阻的，所以电流优先走与灯泡并联的导线这条路径，而不经过灯泡，因而在画等效电路图，可把灯泡删掉。 图1 2. 如图2，电流从点a走到点b，走哪条路呢？由于电流表的特点是电流很小，相对与它并联的R而言可以忽略，所以电流优先走电流表这条路径，而不经过R，同样，在画等效电路图时，应删掉R。 图2 3. 如图3，由于电压表的电阻很大，可以把电压表看成开路，所以电流优先走R这条路径。当然此时有微弱的电流经过电压表，电压表有示数。 图3 4. 如图4、图5，电流优先走与电压表并联的导线或电流表，这时电压表无示数。 图4 图5 5. 如图6，这种情况电流将如何走法呢？由于电流表、导线的电阻都很小，相对而言，导线的电阻会更小，近似地分析认为，电流只优先走导线，所以电流表示数为0A，画等效图时，应删掉电流表。
图6 二. 等效电路图的画法与解题的一般步骤 1. 认真审题，在草稿纸上画出原图，并把开关的状态、滑动变阻器的滑片所处的位置依题意画下； 2. 根据电流路径的优先走法，把没有电流经过的元件用橡皮擦擦掉，同时将断开的开关及与其串联的元件与擦掉，闭合的开关用导线代替； 3. 正确分析电路的连接方式，明确电流表测哪部分电路的电流，电压表测谁的电压，再将电路图整理，即画出了等效电路图； 4. 把已知条件尽可能标注在等效电路图上； 5. 找出所求的物理量与哪个等效图对应，然后根据串、并联电路的特点，特别注意电源电压不变，定值电阻的阻值不变，正确运用电学公式来分析解答。 三. 例题分析 例1. 如图7所示，电源电压保持不变，滑动变阻器最大值为R 140=Ω，小灯泡的电阻为10Ω且保持不变。当S 1、S 2均闭合且滑片P 滑到b 端时，电流表A 1、A 2的示数之比为3：2，当S 1、S 2均断开且滑片P 置于滑动变阻器中点时，小灯泡L 的功率为10W 。求： （1）电阻R 2的阻值； （2）当S 1、S 2均闭合且滑片P 在b 端时，电压表V 的示数； （3）整个电路消耗的最小功率。 分析：（1）当S 1、S 2均闭合，且滑片滑到b 端，根据图7，则灯泡L 中无电流通过，所以可画出等效电路图（如图8）。 图7 图8 （2）当S 1、S 2均断开，且滑片置于中点，根据图4，可画出等效电路图（如图9）。 解：（1）图8中，设A 1的示数I a =3，则A 2的示数I a 22= 因为R 1、R 2并联 所以I I I a a a 1232=-=-= 又因为U I R I R ==1122，所以aR aR 122=，R R 122= 所以R R 2112124020==?=(/)/ΩΩ （2）如图9，因为P I R L L ='2
第二章 集成门电路 一、填空 1、由TTL 门组成的电路如图7.1-2所示，已知它们的输入短路电流为I is ＝1.6mA ，高电平输入漏电流I iH ＝40μA 。试问：当A=B=1时，G 1的 电流（拉，灌）为 ；A=0时，G 1的 电流（拉，灌）为 。 3 G A B 图1 2、TTL 门电路输入端悬空时，应视为 ；（高电平，低电平，不定）此时如用万用表测量其电压，读数约为 （3.5V ，0V ，1.4V ）。 3、集电极开路门（OC 门）在使用时须在 之间接一电阻（输出与地，输出与输入，输出与电源）。 4、CMOS 门电路的特点：静态功耗 （很大，极低）；而动态功耗随着工作频率的提高而 （增加，减小，不变）；输入电阻 （很大，很小）；噪声容限 （高，低，等）于TTL 门。 二、 图 2各电路中凡是能实现非功能的要打对号，否则打×。图2-1为TTL 门电路，图 2-2为CMOS 门电路。 A 图2-1 A A V 图2-2 三、 要实现图3中各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系各门电路的接法是否正确？如不 正确，请予更正。
C B A C B A F ??= A B AB =A B CD AB F +=X X B X A F += 图3 四、图4中G 1为TTL 三态门，G 2为TTL 与非门，万用表的内阻20k Ω/V ，量程5V 。当 C=1或C=0以及S 通或断等不同情况下，U 01和U 02的电位各是多少？ 图4 五、由CMOS 传输门和反相器构成的电路如图5（a ）所示，试画出在图5（b ）波形作用下的输出u o 的波形（u i1=10V u i2=5V ） t t 图5（a ） (b) C S 通S 断11U O1=U O2=U O1=U O2= 00 U O1=U O2= U O1=U O2= U O2
第四章 正弦交流电路 [练习与思考] 4-1-1 在某电路中，() A t i ο60 314sin 2220-= ⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。 ⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220 有效值 A I 220= 频率 314 5022f Hz ωππ === 周期 1 0.02T s f = = 角频率 314/rad s ω= 题解图 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图所示 (2) 如果i 的参考方向选的相反, 则A t i ?? ? ??+=32 314sin 2220π，初相位改变了， s rad /3 2π ψ= 其他项不变。波形图如题解图 所示。 题解图 4-1-2 已知A )120314sin(101ο-=t i ，A )30314sin(202ο+=t i ⑴它们的相位差等于多少？ ⑵画出1i 和2i 的波形。并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。 解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差?-=?-?-=-=1503012021i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图所示。 题解图 4-2-1 写出下列正弦电压的相量
V )45(sin 2201ο-=t u ω，)V 45314(sin 1002ο +=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=? 452502 4-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81ο +=t i ω和)A 30(sin 62ο -=t i ω，试用复数计算电流 21i i i +=，并画出相量图。 解：由题目得到 A j j j j I I I m m m ?∠=+=-++=?-?+?+?=? -∠+?∠=+=? ??1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为 )A 1.23(sin 101ο +=t i ω 题解图 相量图如题解图所示。 4-2-3 指出下列各式的错误。 A I 3010∠=, )V 45sin 100ο +=t ( U ω A e I j 3010=， A )20314sin 10ο+=t (I 解：A I 3010∠= 应改为 A I ?∠=? 3010 )V 45sin 100ο +=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100ο +=t ( u ω A e I j 30 10= 应该为 A e I j ? ? =3010 A )20314sin 10ο +=t (I 应该为 A )20314sin 10ο +=t (i 4-3-1 已知H 1=L 的电感接在400Hz/100V 的正弦电源上，u 的初相位为200 ，求电流并画 出电流、电压的相量图。 解：已知 V U ?∠=? 20100 A j jX U I L ?-∠=??? ∠== ? ? 7004.01 400220100π
审核人： 试卷分类（A 卷或B 卷） B 学期： 2010 至 2011 学年度 第 一 学期 课程： 数字电路与逻辑设计 课程代号： 005A1080 使用班级： 信息工程学院08级 姓名： 学号： 一、基本题（30 1. 用公式法化简函数C B C A C B A Y ++??=1（5分） 答案：C B A B A C C B C A C B A Y +)+?(=++??=1（1分）=C B A B C +)+(（1分） =C B A C B C ++?（1分） =)++(B A B C （1分）=C （1分） 2. 试用卡诺图法将下面逻辑函数化成最简与－或式。（必须画出卡诺图，圈“1”，8分） ∑ ∑)13,12,11,10,8 ,7,4,2(+15,14,9,6,10(= 2d m Y ）， 答案： C B BC Y ?+=2 3. 已知7400为四个2输入与非门，其20=OL I ，1=OH I ，2=IL I ，μA 50=IH I ，计算7400最多可驱动几个同类门。（6分） 答案：IL OL ≥I N I L ，(2分)；IH H OH 2≥I N I ，（2分）；故10=H N （2分） 4. 画出图1.1所示D 触发器对应、、D 的Q 端波形。（4分） 答案： 5. 8位数模转换器0832构成的电路如图1.2所示。（1）写出输出电压O v 的计算公式；（2）若输入数 AB CD 00011110 1000 11 01 1 1 1111 × ×××× ×××1.1图Q PR PR (a)
字量为100000时，输出模拟电压O v 为3.6V ，计算输入数字量为10101000时，输出电压时多少?（7分） 答案：（1）=O v -（3分） （2）=6.3-78 REF 2×2 V ； =REF V -7.2V （2分） 输入数字量为10101000时， =O v -V 725.4=)2+2+2(2 2.73578 （2分） 二（10分）、 图2 （a ）由集成3线-8线译码器74138构成的逻辑电路，试分析其逻辑功能。要求：（1）写出输出端的逻辑表达式；（2）写出输出和输入真值表；（3）说明电路的作用。74138的功能表如图（b ）所示。 答案：（1）74211+++=m m m m Y （2分） 76532+++=m m m m Y （2分） （2）（4分） （3）此电路为全加器。（2分） 三、（14分） 集成8选1数据选择器74151的逻辑符号如图3所示，试用74151和逻辑门实现下面逻辑函数： ∑ 14,13,9,7,3,10(= ),,,(2），m D C B A Y 要求：（1）确定地址输入；（2）写出数据输入端方程；（3）画出实现电路连线图。 答案：（1）设A A =2，B A =1，C A =0（3分） （2）D ABC D C AB D C B A BCD A CD B A D C B A D C B A D C B A Y ++?++?+??+???=),,,(2 D m D m D m D m D m D m D m ?+?+?+?+?+?+?=7643100（3分） V O v 2 .1图 G 1G 2A G 2B 1X +10X 11 0的功能表138HC 74i Y i m 的最小项组合、、为注：012i A A A m 2 图(a) (b)A B Y 10000001111110000000C 11 1111 111Y 200 00 11 11001 输 入输 出
第二章逻辑门电路 第一节重点与难点 一、重点： 1．TTL与非门外特性 （1）电压传输特性及输入噪声容限：由电压传输特性曲线可以得出与非门的输出信号随输入信号的变化情况，同时还可以得出反映与非门抗干扰能力的参数U on、U off、U NH和U NL。开门电平U ON是保证输出电平为最高低电平时输入高电平的最小值。关门电平U OFF是保证输出电平为最小高电平时，所允许的输入低电平的最大值。 （2）输入特性：描述与非门对信号源的负载效应。根据输入端电平的高低，与非门呈现出不同的负载效应，当输入端为低电平U IL时，与非门对信号源是灌电流负载，输入低电平电流I IL通常为1～。当输入端为高电平U IH时，与非门对信号源呈现拉电流负载，输入高电平电流I IH通常小于50μA。 （3）输入负载特性：实际应用中，往往遇到在与非门输入端与地或信号源之间接入电阻的情况，电阻的取值不同，将影响相应输入端的电平取值。当R≤关门电阻R OFF时，相应的输入端相当于输入低电平；当R≥?开门电阻R ON时，相应的输入端相当于输入高电平。 2．其它类型的TTL门电路 （1）集电极开路与非门（OC门） 多个TTL与非门输出端不能直接并联使用，实现线与功能。而集电极开路与非门（OC 门）输出端可以直接相连，实现线与的功能，它与普通的TTL与非门的差别在于用外接电阻代替复合管。 （2）三态门TSL 三态门即保持推拉式输出级的优点，又能实现线与功能。它的输出除了具有一般与非门的两种状态外，还具有高输出阻抗的第三个状态，称为高阻态，又称禁止态。处于何种状态由使能端控制。 3．CMOS逻辑门电路 CMOS反相器和CMOS传输门是CMOS逻辑门电路的最基本单元电路，由此可以构成各种CMOS逻辑电路。当CMOS反相器处于稳态时，无论输出高电平还是低电平，两管中总有一管导通，一管截止，电源仅向反相器提供nA级电流，功耗非常小。CMOS器件门限电平U TH近似等于1/2U DD，可获得最大限度的输入端噪声容限U NH和U NL=1/2U DD。 二、难点： 1．根据TTL与非门特性，正确分析和设计电路； 2．ECL门电路的逻辑功能分析； 3．CMOS电路的分析与设计； 4．正确使用逻辑门。 三、考核题型与考核重点 1．概念 题型为填空、判断和选择。
电路的等效变化 快速三步法画等效电路图的步骤为： ⑴标出等势点。依次找出各个等势点，并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。 ⑵捏合等势点画草图。即把几个电势相同的等势点拉到一起，合为一点，然后假想提起该点“抖动”一下，以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻，这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处电流“兵分几路”及与下一个节点的联接关系。 ⑶整理电路图。要注意等势点、电阻序号与原图一一对应，整理后的等效电路图力求规范，以便计算。 例1、图1所示电路中，R1=R2=R3=3Ω， R4=R5=R6=6Ω，求M、N两点间的电阻。 解：该题是一种典型的混联电路，虽然看上去对称、简单，但直接看是很难认识各个电阻间的联接关系的，因此必须画出等效电路图。下面用快速三步法来解。 1.在原电路图上标了等势点a、b、c。 2.捏合等势点画草图。从高电势点M点开始，先把两个a点捏合到一起，理 顺电阻，标出电流在a点“兵分三路”，分别经R1、R2、R3流向b点；再捏合三个b点，理顺电阻，标出电流在b点“兵分三路”，分别经R4、R5、R6流向c点；最后捏合c点，电流流至N点。（见图2） 3.整理电路图如图3所示。从等效电路图图3可以清楚地看出原电路各电阻 的联接方式，很容易计算出M、N两点间的电阻R=3Ω。
◆练习：如图4所示，R1=R3=4Ω，R2=R5=1Ω， R4=R6=R7=2Ω，求a、d两点间的电阻。 解：（1）在原电路图上标出等势点a、b、c、d （2）捏合等势点画草图，首先捏合等势点a，从 a点开始，电流“兵分三路”，分别经R2流向b 点、经R3和R1流向d点；捏合等势点b，电流 “兵分两路”，分别经R5流向c点，经R4流向d点；捏合等势点c， 电流“兵分两路”，分别经R6和R7流向d点。 （3）整理电路如图7所示 从等效电路图可清楚地看出原电路各电阻的联接关系，很容易计算出a、d两点间的电阻R=1Ω。
A. i c sin( t — )A C. i c . 2 sin( t — )A 4、两纯电感串联, A.总电感为25H ; B. 总感抗X L . X 21 X 22 &在-LC 串联电路中，端电压与电流的矢量图如图 8-44 所示，这个电路是（）。 A.电阻性电路 B. 电容性电路 电工技术基础与技能 第八章正弦交流电路练习题 班别：高二（ ） 姓名： ____________ 学号： __________ 成绩： —、是非题 1电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。 （ ） 2、 正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。 （ ） 3、 在同一交流电压作用下，电感 L 越大，电感中的电流就越小。 （ ） 4、 端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。 （ ） 3、加在容抗为100Q 的纯电容两端的电压 u c 100sin （ t ）V ，则通过它的电流应是 3 （ ）° B. i c sin( t )A 6 D. i c ,2 sin( t - )A X L 1=10Q, X L 2=15Q ，下列结论正确的是（ 二、选择题 1、正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（ ）。 U R 丄 U R U R U R 5、有人将一个额定电压为 220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在 220V 的直流电源上, C.总感抗为25 Q D. 总感抗随交流电频率增大而减小 此时电磁铁仍将能正常工作。 （ ） 6、 某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端电压为 110V ，镇流器两端电压为 190V ，两电压 之和大于电源电压 220V,说明该同学测量数据错误。 （ ） 7、 在RLC 串联电路中，L h 、U L 、U C 的数值都有可能大于端电压。 （ ） 8、 额定电流100A 的发电机，只接了 60A 的照明负载，还有 40A 的电流就损失了。 （ ） 9、 在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。 （ ） 10、 正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。 （ ） 5、某电感线圈，接入直流电，测出 -=12Q ;接入工频交流 电，测出阻抗为 20 Q ，则线圈的感抗为（）Q 。 6、 如图8-43所示电路，u 和u o 的相位关系是（） A. u i 超前U o B. u i 和U o 同相 C. u i 滞后U o D. u i 和U o 反相 7、 已知-LC 串联电路端电压 U=20V,各元件两端电压 U R =12V, U L =16V, U C =（ ）V 。
审核人： 试卷分类（A 卷或B 卷） B 学期： 2010 至 2011 学年度 第 一 学期 课程： 数字电路与逻辑设计 课程代号： 005A1080 使用班级： 信息工程学院08级 姓名： 学号： 一、基本题（30 1. 用公式法化简函数B A B A Y ++??=1（5分） 答案：C B A A C C B C A C A Y +)+?(=++??=1（1分）=C B A C +) +(（1分） =C B A C B C ++?（1分） =)++(B A B C （1分）=C （1分） 2. 试用卡诺图法将下面逻辑函数化成最简与－或式。（必须画出卡诺图，圈“1”，8分） ∑ ∑)13,12,11,10,8 ,7,4,2(+15,14,9,6,10(= 2d m Y ）， 答案： C B BC Y ?+=2 3. 已知74LS00为四个2输入与非门，其20=OL I mA ，1=OH I mA ，2=IL I mA ，μA 50=IH I ，计算74LS00最多可驱动几个同类门。（6分） 答案：IL OL ≥I N I L ，10=≤ IL OL L I I N (2分)；IH H OH 2≥I N I ，10=2≤IH OH H I I N （2分）；故10=H N （2分） 4. 画出图1.1所示D 触发器对应CLK 、、D 的Q 端波形。（4分） 答案： AB CD 00011110 1000 11 01 1 1 1111 × ×××× ×××1.1图(a)
字量为100000时，输出模拟电压O v 为3.6V ，计算输入数字量为10101000时，输出电压时多少?（7分） 答案：（1）=O v -i i i D V 22 ∑ 7 8 REF （3分） （2）=6.3-7 8 REF 2×2V ； =REF V -7.2V （2分） 输入数字量为10101000时， =O v -V 725.4=)2+2+2(2 2 .73578（2分） 二（10分）、 图2（ a ）由集成3线-8线译码器74HC138构成的逻辑电路，试分析其逻辑功能。要求：（1）写出输出端的逻辑表达式；（2）写出输出和输入真值表；（3）说明电路的作用。74HC138的功能表如图（ b ）所示。 答案：（1）74211+++=m m m m Y （2分） 76532+++=m m m m Y （2分） （2）（4分） （3）此电路为全加器。（2分） 三、（14分） 集成8选1数据选择器74HC151的逻辑符号如图3所示，试用74HC151和逻辑门实现下面逻辑函数： ∑ 14,13,9,7,3,10(= ),,,(2），m D C B A Y 要求：（1）确定地址输入；（2）写出数据输入端方程；（3）画出实现电路连线图。 答案：（1）设A A =2，B A =1，C A =0（3分） （2）D ABC D C AB D C B A BCD A CD B A D C B A D C B A D C B A Y ++?++?+??+???=),,,(2 V O v 2 .1图 Y G 1G 2A G 2B 1X +10X 11 0的功能表138HC 74i Y i m 的最小项组合、、为注：012i A A A m 2 图(a)(b)A B Y 10000001111110000000C 11 1111111Y 200 00 11 11001输 入 输 出
A 1 A 3 V A 2 R 1 R 2 R 3 图25 等效电路训练题 1画出等效电路图 2画出等效电路图 3当闭合开关S 0、S 1，断开开关S 2时 当闭合开关S 2，断开开关S 0、S 1时 4当S 1、、S 2 均闭合且滑片P 滑到a 端时 当S 1、S 2 均断开且滑片P 在a 端时 5当闭合开关S 1，断开开关S 2和S 3， 当闭合开关S 1、S 2，断开S 3时 当闭合开关S 3，断开S 1 、S 2时 6、1、S 2闭合，滑动变阻器的滑片P 在a 端时 当S 1、S 2都断开，滑片P 在b 端时 7、合开关3S ，滑动变阻器的滑片P 在最左端时 只断开开关1S ，滑片P 移至最右端时 只闭合开关1S ，滑片P 在最右端时 8滑动变阻器的滑片P 置于中点M ，且只闭合开关S 1时；动变阻器的滑片P 置于B 端，断开开关S 1，闭合开关S 2时；滑动变阻器的滑片P 置于A 端，闭合开关S 1和开关S 2时 9滑动变阻器的滑片P 在B 端，只闭合S 2时 滑片P 在B 端，开关都断开时 当滑片在A 端，只闭合S 1时 10所示，电源电压不变，滑动变阻器的滑片P 在中点c 和端点b 时，电压表的示数之比为3：2，求：（1）滑动变阻器的滑片P 在中点c 和端点b 时，电路中电流之比； （2）R 0与R ab 的比值。 11所示， 电源电压不变，电灯L 的电阻不变。开关S 闭合时，滑动变阻器的滑片P 在中点 c 和端点b 时，电压表的示数之比为3：4。求：（1）滑动变阻器的滑片P 在中点c 和端点b 时，电路中电流之比（2）.电灯L 的电阻与滑动变阻器ab 间的总电阻的比值等于多少？ 12如图17所示电路，电源电压保持不变。当开关S 闭合与断开时电压表V 1的示数之比为3：2，电压表V 2的示数之比为9：10。已知电阻R 2=4 。求：电阻R 1和电阻R 3的阻值。 13、19所示，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R ３。将滑动变阻器的滑片P 置于A 端，只闭合开关S 1时，电压表V 1的示数为U 1，电压表V 2的示数为U 2；将滑动变阻器的滑片P 置于B 端，仍只闭合开关S 1时，电压表V 1的示数为U 1′，电压表V 2的示 V 2 V 1 A R 1 R 2 P S 图12 S V A L 1 L 2 S 0 S 1 S 2 R 3 R 4 图39 图23 a V A 1 A 2 S 1 S 2 R 2 R 1 L b a c b
第2章逻辑门电路 2.1 题图2.1(a)画出了几种两输入端的门电路，试对应题图2.1(b)中的A、B波形画出各门的输出F1～ F6的波形。 题图2.1 解: 2.2试判断题图2.2各电路中的三极管T处于什么工作状态? 并求出各电路的输出F1～F6。
题图2.2 解: (a) I bs = 3105010?V =0.2mA i b =3 10 507.06??V V =0.106mA i b < I bs T 1放大 F 1=E C -i C R C =10V-50×0.106×10-3×103=10V-5.3V=4.7V (b) I bs = 3 103205??V =0.083mA i b =3 10 107.05??V V =0.43mA i b > I bs T 2饱和，F 2≈0 (c) I bs = C C R E β=3 1023015??V =0.25mA i b = 310107.05??V V -3 10507.02?+V V =0.106mA i b >I bs 所以T 3饱和 F 2≈0
(d) 因为V be4<0 所以T 4截止 F 2=12V (e) I bs =310 4503.0)10(5?????V V V =0.07mA i b = 3 3104511027.0)10(5??+????V V V =0.069mA i b ≈ I bs T 5临界饱和 F 5≈5V (f) 因为V be6=0 所以T 6管截止 F 6=10V 2.3 在题图2.3中，若输入为矩形脉冲信号，其高、低电平分别为5 V 和0.5 V ，求三极管T 和二极 管D 在高、低电平下的工作状态及相应的输出电压F 。 题图2.3 解: A=0.5V 时，V be <0 所以，T 截止，F=E D +0.7V=4.7V
电学题 5．画出等效电路图 6．画出等效电路图 8．当闭合开关S 0、S 1，断开开关S 2时 当闭合开关S 2，断开开关S 0、S 1时 9．当S 1、、S 2均闭合且滑片P 滑到a 端时 当S 1、S 2均断开且滑片P 在a 端时 图12 图39
14．当闭合开关S1，断开开关S2和S3， 当闭合开关S1、S2，断开S3时 当闭合开关S3，断开S1、S2时 15．当S1、S2闭合，滑动变阻器的滑片P在a端时当S1、S2都断开，滑片P在b端时 16．只闭合开关 S，滑动变阻器的滑片P在最左端时 3 只断开开关 S，滑片P移至最右端时 1 只闭合开关 S，滑片P在最右端时 1
1．将滑动变阻器的滑片P置于中点M，且只闭合开关S1时 将滑动变阻器的滑片P置于B端，断开开关S1，闭合开关S2时将滑动变阻器的滑片P置于A端，闭合开关S1和开关S2时 2．当滑动变阻器的滑片P在B端，只闭合S2时 滑片P在B端，开关都断开时 当滑片在A端，只闭合S1时
图25 1．如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的滑片P 在中点c 和端点b 时，电压表的示数之比为3：2，求：（1）滑动变阻器的滑片P 在中点c 和端点b 时，电路中电流之比； （2）R 0与R ab 的比值。 2．如图所示，电源电压不变，电灯L 的电阻不变。开关S 闭合时，滑动变阻器的滑片P 在中点c 和端点b 时，电压表的示数之比为3：4。求：（1）滑动变阻器的滑片P 在中点c 和端点b 时，电路中电流之比（2）.电灯L 的电阻与滑动变阻器ab 间的总电阻的比值等于多少？ 2．如图17所示电路，电源电压保持不变。当开关S 闭合与断开时电压表V 1的示数之比 a c b
电工技术基础与技能 第八章 正弦交流电路 练习题 班别：高二（ ） 姓名： 学号： 成绩： 一、是非题 1、电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。 （ ） 2、正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。 （ ） 3、在同一交流电压作用下，电感L 越大，电感中的电流就越小。 （ ） 4、端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。 （ ） 5、有人将一个额定电压为220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在220V 的直流电源上， 此时电磁铁仍将能正常工作。 （ ） 6、某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端电压为110V ，镇流器两端电压为190V ，两电压 之和大于电源电压220V ，说明该同学测量数据错误。 （ ） 7、在RLC 串联电路中，U R 、U L 、U C 的数值都有可能大于端电压。 （ ） 8、额定电流100A 的发电机，只接了60A 的照明负载，还有40A 的电流就损失了。 （ ） 9、在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。 （ ） 10、正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。 （ ） 二、选择题 1、正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（ ）。 A.t R U i R ωsin = B. R U i R = C. R U I R = D. )sin(?ω+=t R U i R 2、纯电感电路中，已知电流的初相角为-60°，则电压的初相角为( )。 ° ° ° ° 3、加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V t )3 sin(100u c π ω-=，则通过它的电流应是 （ ）。 A. A t )3 sin(i c π ω+= B. A t )6 sin(i c π ω+ = C. A t )3 sin(2i c π ω+ = D. A t )6 sin(2i c π ω+ = 4、两纯电感串联，X L1=10Ω，X L2=15Ω，下列结论正确的是（ ）。 A. 总电感为25H ； B. 总感抗2221L X L L X X += C. 总感抗为25Ω D. 总感抗随交流电频率增大而减小 5、某电感线圈，接入直流电，测出R=12Ω；接入工频交流 电，测出阻抗为20Ω，则线圈的感抗为( )Ω。 6、如图8-43所示电路，u i 和u o 的相位关系是 ( )。 A. u i 超前u o B. u i 和u o 同相 C. u i 滞后u o D. u i 和u o 反相 7、已知RLC 串联电路端电压U=20V ，各元件两端电压 U R =12V ，U L =16V ，U C =( )V 。 8、在RLC 串联电路中，端电压与电流的矢量图如图8-44 所示，这个电路是( )。 A.电阻性电路 B.电容性电路 C.电感性电路 D.纯电感电路 9、在某一交流电路中，已知加在电路两端的电压是V t u )60sin(220?+=ω ，电路中的电流 是A t i )30sin(210?-=ω ，则该电路消耗的功率是( )W 。 D.3100 10、交流电路中提高功率因数的目的是( )。 A.增加电路的功率消耗 B.提高负载的效率 C.增加负载的输出功率 D.提高电源的利用率 三、填充题 1、一个1000Ω的纯电阻负载，接在V t )30314sin(311u ?+=的电源上，负载中电流 I= A ，i=)30314sin(311.0?+t A 。 2、电感对交流电的阻碍作用称为 感抗 。若线圈的电感为，把线圈接在频率为50Hz 的 交流电路中，X L = Ω。 3、有一个线圈，其电阻可忽略不计，把它接在220V 、50Hz 的交流电源上，测得通过线圈的电
等效电路图的八种画法 等效电路 等效电路又称“等值电路”。在同样给定条件下，可代替另一电路且对外性能不变的电路。电机、变压器等电气设备的电磁过程可用其相应的等效电路来分析研究。 等效电路是将一个复杂的电路，通过电阻等效、电容等效，电源等效等方法，化简成具有与原电路功能相同的简单电路。这个简单的电路，称作原复杂电路的等效电路。 等效电路图的画法步骤 1、认真审题，在草稿纸上画出原图，并把开关的状态、滑动变阻器的滑片所处的位置依题意画下; 2、根据电流路径的优先走法，把没有电流经过的元件用橡皮擦擦掉，同时将断开的开关及与其串联的元件与擦掉，闭合的开关用导线代替; 3、正确分析电路的连接方式，明确电流表测哪部分电路的电流，电压表测谁的电压，再将电路图整理，即画出了等效电路图; 4、把已知条件尽可能标注在等效电路图上; 5、找出所求的物理量与哪个等效图对应，然后根据串、并联电路的特点，特别注意电源电压不变，定值电阻的阻值不变，正确运用电学公式来分析解答。 等效电路画图的技巧 第一种方法叫首尾相接法，如果是全都是首尾相连就一定是串联，如果是首首相连，尾尾相接，就一定是并联。如果是既有首尾相连，又有首首相连，则一定是混联。 第二种方法叫电流流向法，根据电流的流向，来判断和串并联的特点，来判断串联、并联和混联电路。 第三种方法，叫手捂法，含义是任意去掉一个用电器，其他用电器都不能工作的一定是串联;任意去掉一个用电器，其他用电器都能工作就一定是并联;任意去掉一个用电器，其他用电器部分能工作的一定是混联。 第四种方法，叫节点法 1、标出等势点。依次找出各个等势点，并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。
清华大学数字电路题库 一、填空题 : （每空1分，共10分） 1． (30.25) 10 = ( ) 2 = ( ) 16 。 2 . 逻辑函数L = + A+ B+ C +D = 。 3 . 三态门输出的三种状态分别为：、和。 4 . 主从型JK触发器的特性方程= 。 5 . 用4个触发器可以存储位二进制数。 6 . 存储容量为4K×8位的RAM存储器，其地址线为条、数据线为条。 二、选择题： (选择一个正确的答案填入括号内，每题3分，共30分 ) 1.设下图中所有触发器的初始状态皆为0，找出图中触发器在时钟信号作用下,输出电压波形恒为0的是：（）图。 2.下列几种TTL电路中，输出端可实现线与功能的电路是（）。 A、或非门 B、与非门 C、异或门 D、OC门 3.对CMOS与非门电路，其多余输入端正确的处理方法是（）。 A、通过大电阻接地（>1.5KΩ） B、悬空 C、通过小电阻接地（<1KΩ）
B、 D、通过电阻接V CC 4.图2所示电路为由555定时器构成的（）。 A、施密特触发器 B、多谐振荡器 C、单稳态触发器 D、T触发器 5.请判断以下哪个电路不是时序逻辑电路（）。 A、计数器 B、寄存器 C、译码器 D、触发器 6．下列几种A/D转换器中，转换速度最快的是（）。 A、并行A/D转换器 B、计数型A/D转换器 C、逐次渐进型A/D转换器 B、 D、双积分A/D转换器 7．某电路的输入波形 u I 和输出波形 u O 如下图所示，则该电路为（）。 A、施密特触发器 B、反相器 C、单稳态触发器 D、JK触发器 8．要将方波脉冲的周期扩展10倍，可采用（）。 A、10级施密特触发器 B、10位二进制计数器 C、十进制计数器 B、D、10位D/A转换器 9、已知逻辑函数与其相等的函数为（）。 A、 B、 C、 D、 10、一个数据选择器的地址输入端有3个时，最多可以有（）个数据信号输出。 A、4 B、6 C、8 D、16 三、逻辑函数化简（每题5分，共10分） 1、用代数法化简为最简与或式 Y= A +
电学题 5．画出等效电路图 6 8．当闭合开关S 0、S 1，断开开关S 2时 9．当S 1、、S 2 均闭合且滑片P 滑到a 端时 当闭合开关S ，断开开关S 、S 时 当S 1、S 2 均断开且滑片P 在a 端时 14．当闭合开关S 1，断开开关S 2和S 3， 15．当S 1、S 2闭合，滑动变阻器的滑片P 在a 端时 当闭合开关S 1、S 2 ，断开S 3时 当S 1、S 2 都断开，滑片P 在b 端时 当闭合开关S 3，断开S 1 、S 2时 16．只闭合开关3S ，滑动变阻器的滑片P 在最左端时 只断开开关1S ，滑片P 移至最右端时 只闭合开关1S ，滑片P 在最右端时 图12 图39
图 25 1．将滑动变阻器的滑片P 置于中点M ，且只闭合开关S 1时 将滑动变阻器的滑片P 置于B 端，断开开关S 1，闭合开关S 2时 将滑动变阻器的滑片P 置于A 端，闭合开关S 1和开关S 2时 2．当滑动变阻器的滑片P 在B 端，只闭合S 2时 滑片P 在B 端，开关都断开时 当滑片在A 端，只闭合S 1时 1．如图所示，电源电压不变，滑动变阻器的滑片P 在中点c 和端点b 时，电压表的示数之比为3：2，求：（1）滑动变阻器的滑片P 在中点c 和端点b 时，电路中电流之比； （2）R 0与R ab 的比值。 a c b
2．如图所示，电源电压不变，电灯L的电阻不变。开关S闭合时，滑动变阻器的滑片P在中点c和端点b时，电压表的示数之比为3：4。求：（1）滑动变阻器的滑片P在中点c和端点b时，电路中电流之比（2）.电灯L的电阻与滑动变阻器ab间的总电阻的比值等于多少？ 2．如图17所示电路，电源电压保持不变。当开关S闭合与断开时电压表V1的示数之比为3：2，电压表V2的示数之比为9：10。已知电阻R2=4Ω。求：电阻R1和电阻R3的阻值。 4．如图19所示，电路中电源两端电压保持不变，滑动变阻器的最大阻值为R３。将滑动变阻器的滑片P 置于A端，只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1，电压表V2的示数为U2；将滑动变阻器的滑片P置于B端，仍只闭合开关S1时，电压表V1的示数为U1′，电压表V2的示数为U2′，R1两端的电压1.2V。已知U1：U1′= 4：7，U2：U2′= 2：1，R2=12Ω。 （1）求R1的阻值； （2）当滑动变阻器的滑片P置于B端时，闭合开关S1、S2、S3，通过计算说明电流表能否使用0-3A 这一量程进行测量。 8．如图，R 为5欧，当滑片P由某一位置滑到另一位置内，伏特表示数由4伏变为8伏，且P在某一位置 时R 0的电功率与另一位置时R 的电功率比值为25∶1，求：○1电源电压？○2P在两个位置时滑动变阻器接 入电路中的电阻？ 图17 图19