数字电子技术基础第三章习题答案
3-1 如图3-63a~d所示4个TTL门电路，A、B端输入的波形如图e所示，试分别画出F1、F2、F3和F4的波形图。
略
3-2 电路如图3-64a所示，输入A、B的电压波形如图3-64b所示，试画出各个门电路输出端的电压波形。
略
3-3 在图3-7所示的正逻辑与门和图3-8所示的正逻辑或门电路中，若改用负逻辑，试列出它们的逻辑真值表，并说明F和A、B之间是什么逻辑关系。
答：（1）图3-7负逻辑真值表
F与A、B之间相当于正逻辑的“或”操作。
（2）图3-8负逻辑真值表
F与A、B之间相当于正逻辑的“与”操作。
3-4 试说明能否将与非门、或非门、异或门当做反相器使用？如果可以，各输入端应如何连接？
答：三种门经过处理以后均可以实现反相器功能。(1)与非门: 将多余输入端接至高电平或与另一端并联；(2)或非门：将多余输入端接至低电平或与另一端并联；(3) 异或门：将另一个输入端接高电平。
3-5 为了实现图3-65所示的各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系，请合理地将多余的输入端进行处理。
答：a ）多余输入端可以悬空，但建议接高电平或与另两个输入端的一端相连；
b)多余输入端接低电平或与另两个输入端的一端相连；
c) 未用与门的两个输入端至少一端接低电平，另一端可以悬空、接高电平或接低电平；
d ）未用或门的两个输入端悬空或都接高电平。
3-6 如要实现图3-66所示各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系，请分析电路输入端的连接是否正确？若不正确，请予以改正。
答：a ）不正确。输入电阻过小，相当于接低电平，因此将Ω50提高到至少2K Ω。
b) 不正确。第三脚V CC 应该接低电平。
c ）不正确。万用表一般内阻大于2K Ω，从而使输出结果0。因此多余输入端应接低电平，万用表只能测量A 或B 的输入电压。
3-7 （修改原题，图中横向电阻改为6k Ω，纵向电阻改为3.5 k Ω,β=30改为β=80） 为了提高TTL 与非门的带负载能力，可在其输出端接一个NPN 晶体管，组成如图3-67所示的开关电路。当与非门输出高电平V OH =3.6V 时，晶体管能为负载提供的最大电流是多少？
答：如果输出高电平，则其输出电流为(3.6-0.7)/6=483u A ，而与非门输出高电平时最大负载电流是400u A ，因此最大电流L I (4000.7/3.5)8016mA =-⨯=。
3-8 如图3-68所示TTL 与非门，其多发射晶体管的基极电阻R 1=2.8kΩ，若在A 输入端分别为5V 、3.6V 、0.6V 、0.3V 、0V 的电压，试分析计算接到B 输入端的电压表的读数是多少？输出电压v O 是多少？
答：（1）当输入5V 时，表的电压读数为1.4V , v O =0V; （2）当输入3.6V 时，表的电压读数为1.4V , v O =0V;
（3）当输入0.6V 时，表的电压读数为0.6V , v O =3.6V;
（4）当输入0.3V 时，表的电压读数为0.3V , v O =3.6V;
（5）当输入0V 时，表的电压读数为0V , v O =3.6V;
3-9 用双线示波器观测到某TTL 与非门的输入信号v 1和输出信号v 0的波形如图3-69所示，试求此与非门的传输延迟时间t PHL 、t PLH 和平均传输延迟时间t PD 。 答：t PHL =7ns ，t PLH =10ns ，t PD =8.5ns
3-10 为什么说TTL 与非门的输入端悬空相当于接高电平？多余的输入端应如何处理？
答：由于TTL 与非门输入端负载特性决定，当输入端悬空时，输出将为低电平，因此相当于接入高电平。因此多余的输入端悬空，或接高电平。
3-11 有TTL 与非门、或非门和三态门组成的电路如图3-70a 所示，图b 是各输入端的输入波形，试画出F 1和F 2的波形图。
答：（1）当E 为高电平时，缓冲器（三态门）输出为高阻，对应与非门与或非门的输入相当于悬空，而TTL 门悬空相当于输入高电平，因此12F B,F 0==。
（2）当E 为低电平时，缓冲器（三态门）输入同输入，输出为0，因此12F 1
,F A ==。 3-12 （修改原题，a ）图中的PNP 管改为NPN 管）试分析图3-71所示3个逻辑电路的逻辑功能，列出其值表，写出其逻辑函数表达式，指出它们能完成的逻辑功能。
答：（a ）图真值表
因此，'F=A+A ，电路实现“或非”运算功能。
b ）从图中可以看出，321A A A 与3'2'1'A A A 分别通过三个发射结实现“与”运算，然后进行“或非”运算，简化真值表如下表所示：
因此，'''123123F=A A A +A A A ，电路实现“与或非”运算功能。
（c ）图真值表
因此，B A B A F +=，电路实现“异或”运算功能。
3-13 图3-72所示逻辑电路中，G 1、G 2、G 3是OC 门。负载电阻R L =2kΩ，其输出低电平的输出特性如图b 所示。负载门是CT74H 系列的与非门，其多发射极晶体管的基极电阻R1=2.8 kΩ，输入高电平漏电流I IH =40μA ，OC 门输出高电平的漏电流I OH =2μA ，V OHmin =3V ，V OLmax =0.4V 。试求此“线与”输出能带二输入TTL 与非门多少个？
答：OC 门输出短接时可以实现“线与”功能，分析图中所示电路驱动双输入与非门的数量（高为n ），则需要分为输出高电平和低电平两种情况分析。
(1) 当“线与”端为高电平时，所有OC 门均输出高电平，此时应满足如下不等式：
CC L L OHmin V -I R V ≥
其中：L OH IH I 3I 2nI =⨯+⨯
CC OH min OH L IH V V 53(
3I )100032R 2n 122I 240---⨯-⨯==≈⨯ (2) 当“线与”端为低电平时，考虑最坏情况，即只有一个OC 门输出为低电平，此时应满足如下不等式：
OLMAX IL L
OL CC IL RL OL I nI R V V nI I I <+-=+=max CC OL max OLMAX L IL V V 50.4I 16R 2n 9I 1.5
---
-==≈ 综合以上情况，图中“线与”输出最多能带9个二输入TTL 与非门。
3-14 图3-73所示3个CMOS 门电路，为实现图中各输出端所示逻辑函数表达式的逻辑关系，多余输入端C 应如何处理？
答：a) C端接低电平或与其他端并连使用。
b) C端接高电平或与其他端并连使用。
c) C端接高电平或与其他端并连使用。
3-15 如图3-74所示逻辑电路，图中G1是TTL三态输出与非门，G2是74系列TTL与非门，电压表的量程为5V，内阻为100 kΩ。试问，在下列四种情况下电压表的读数以及G2的输出电压v0各为多少？
（1）v A=0.3V，开关S打开；（2）v A=0.3V，开关S闭合；
（3）v A=3.6V，开关S打开；（4）v A=3.6V，开关S闭合。
答：(1)电压表没有读数，v O=0.3V。
(2)电压表读数1.4V，v O=0.3V。
(3)电压表读数0.3V，v O=0.3V。
(4)电压表读数0.3V，v O=3.6V。
3-16 由TTL三态门和OC门组成的逻辑电路如图3-75所示，试用内阻为20 kΩ/V的万用表测量图中A、B、C共3点的电压，读数各为多少？
答：A点电压：0.3V，B点电压：0.1V, C点电压：10V。
3-17 当电源电压V DD改变时，CMOS反相器的电压传输特性为什么会像图3-47所示那样变化，试分析说明其原理。
答：由于CMOS器件工作时NMOS和PMOS交替工作，输出不同电平时，总有一种MOS管截止，从而使得输出电平接近于电源电压。以CMOS反相器为例，当输出高电平时，NMOS管截止，PMOS管没有压降，其输出高电平就为电源供电电压，因此传输特性曲线随电源电压改变。从图中也可看出CMOS器件工作电压的范围要比TTL宽。
3-18 在CMOS传输门TG的输出端接电阻R L=1 kΩ，如图3-76所示，设TG的导通电阻为R TG，截止电阻大于109Ω，求：
（1）当C=1时，v 0与v 1的关系；
（2）C=0时，输出v 0的状态如何？
答：（1）L
TG L i o R R R v v += （2）v 0为高阻态。
3-19 将CMOS 门电路的输入悬空，其输出状态如何？请说明其原理。
答：输入端悬空，会受到感应信号干扰而误认为是有效输入信号，易出现错误的输出。
3-20 在CMOS 门电路中，有时采用图3-77所示的方法扩展其输入端数，试分析图a 和图b 的逻辑功能，写出其输出F 1和F 2的逻辑表达式。
答：ABCDE F =1, E D C B A F ++++=2
3-21 能否将题3-20所述的扩展CMOS 门电路输入端数的方法，用来扩展TTL 门电路的输入端数？试简述其原理。
答：不能。因为，当二极管与门输入低电平时，经过二极管后，输出低电平会被抬高0.7V ，可能会超过TTL 与非门的开门电平V ON ，TTL 与非门不能正常工作。同理，当二极管或门输入高电平时，经过二极管压降后，输出高电平会被降低0.7V ，可能会低于TTL 或非门的输入关门电平V OFF ，或非门则不能正常工作。
3-22 能够将两个CMOS 与非门或者或非门的输出端直接并联连接使用，请说明其原因。
答：不能。只有OC 门、OD 门或者三态门的输出能够直接并联，其他门电路输出端不能直接连接，否则会提升输出低电平的电压值，也容易烧毁器件。 3-23 试比较TTL 电路和CMOS 门电路的优缺点。
答：
1）TTL电路是电流控制器件，而CMOS电路是电压控制器件。
2）TTL电路的速度快，传输延迟时间短(5-10ns)，但是功耗大。CMOS电路的速度慢，传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。CMOS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关，频率越高，功耗越高，芯片越热。
3）CMOS电路的锁定效应：CMOS电路由于输入太大的电流，内部的电流急剧增大，除非切断电源，电流一直在增大。这种效应就是锁定效应。当产生锁定效应时，CMOS的内部电流能达到40mA以上，很容易烧毁芯片。
3-24 试说明在使用CMOS门电路时不宜将输入端悬空的理由。
答：CMOS电路的输入阻抗非常高，很容易受到干扰，并且CMOS电路为场效应管，输入电压控制输出电流，悬空时容易出现静电等瞬时高压烧毁器件的现象，所以必须不用的输入端不能悬空，就根据器件功能进行相应的处理。
3-25在做CMOS门电路的实验时发现，输入脉冲信号的频率越高，器件的温升越高，这种现象是否正常？试说明理由。
答：CMOS器件的总功耗包括静态功耗和动态功耗，当工作频率较高时，动态功耗远大于静态功耗，此时的静态功耗几乎可以忽略不计。当输入脉冲信号的频率越高，动态功耗越大，器件的温升越高，这种现象是正常的。
1 第三章交流电路 3-1 试写出表示u A =)120314sin(2220,314sin 22200 -==t u tV u B A 和 V t u C )120314sin(22200+=的，并画出相量图。 解：V U V U V U C B A 0. 120220,120220,0220∠=-∠=∠=? ? ? 3-2 如图所示的是时间t=0时电压和电流的相量图，并已知U=220V ，I 1 =10A ，I 2 =52A ，试分别用三 角函数式和复数式表示各正弦量。 解：u=2202 sin （314t ）V ；i1=102 sin （314t+900）A ；i2=10sin （314t-450 ）A ?U =220∠00 ， ? 1I =j10A ； ? 2 I = )(55252 22522A j j -=?-?
2 3-3已知正弦电流i 1=22sin(100πt+60°)A, i 2=32sin(100πt+30°)A,试用相量法求i=i 1+i 2。 解 A tg j j j j I I I 010 000210.4284.4)598 .3232.3(3914.23232.3598.3)213232(23321230sin 330cos 360sin 260cos 2∠=∠=+=?+?+?+?=+++=+=-? ?? i= 4.842 sin （100πt+42.00 ） A 3-4在图示电路中，已知R=100Ω，L=31.8mH ，C=318uF 。求电源的频率和电压分别为50Hz 、100V 和1000Hz 、100V 的两种情况下，开关S 合向a 、b 、c 位置时电流表的读数，并计算各元件中的有功功率和 无功功率.解：当F=50H Z 、U=100V 时，S 接到a ，Ia= )(1100 100 A =；有功功率为：P=UIa=100W S 接到b ，Ib=)(1099 .9100108.312501003A L V ==???=-πω 无功功率为：Q=UIb=1000Var S 接到c ，)(10100103182506 A C V Ic =????==-πω。无功功率为：q=UIc=-1000Var 当F=1000H Z 、U=100V 时S 接到a ，Ia= )(1100 100 A =；有功功率为：P=UIa=100W S 接到b ，Ib= )(5.08 .199100108.31210001003A L V ==???=-πω 无功功率为：Qb=UIb=50Var S 接到c ，)(8.19910010318210006 A C V Ic =????==-πω。无功功率为：Qc=—UIc=-19980Var
第3章 课后习题解答 3.1 按照图示所选定的参考方向，电流i 的表达式为)3 2314sin(20π+=t i A ，如果把参 考方向选成相反的方向，则i 的表达式应如何改写？讨论把正弦量的参考方向改成相反方向时，对相位差有什么影响？ 解：若把电流的参考方向选成相反的方向时，解析式中的初相可加（或减）180°，即原式可改写为)3 314sin(20)3 2314sin(20π ππ- =-+ =t t i A 。当正弦量 的参考方向改成相反方向时，原来的同相关系将变为反相关系；原来的反相关系变为同相关系；原来超前的关系将变为滞后；原来滞后的关系变为超前。 3.2 已知 314sin 2220 A t u =V ， )120314sin(2220 B -=t u V 。 （1）试指出各正弦量的振幅值、有效值、初相、角频率、频率、周期及两者之间的相位差各为多少？ （2）画出u A 、u B 的波形。 解：①u A 的振幅值是311V ，有效值是220V ，初相是0，角频率等于314rad/s ，频率是50Hz ，周期等于0.02s ；u B 的幅值也是311V ，有效值是220V ，初相是－120°，角频率等于314rad/s ，频率是50Hz ，周期等于0.02s 。u A 超前u B 120°电角。u A 、u B 的波形如图所示。 3.3 按照图示电压u 和电流i 的波形，问u 和i 的初相各为多少？相位差为多少？若将计时起点向右移π/ 3，则u 和i 的初相有何改变？相位差有何改变？u 和i 哪一个超前？ 解：由波形图可知，u 的初相是－60°，i 的初相是30°；u 滞后I 的电角度为90°。若将计时起点向右移π/ 3（即60°），则u 的初相变为零，i 的初相变为90°，二者之间的相位差不变。 3.4 额定电压为220伏的灯泡通常接在220伏交流电源上，若把它接在220伏的直流电源上行吗？ 答：灯泡可以看作是纯电阻负载，纯电阻负载在工频交流电下和直流情况下的电阻值变化很小，而额定电压值通常是指加在灯泡两端的长期、安全工作条件下的最高限值的有效值，有效值又与数值相同的直流电热效应相等，因此，把灯泡接在220V 直流电源上是可以的。 3.5 在电压为220伏、频率为50赫的交流电路中，接入一组白炽灯，其等效电阻是11欧，要求：（1）绘出电路图；（2）求出电灯组取用的电流有效值；（3）求出电灯组取用的功率。 解：（1）绘出电路图如右图所示； （2）电灯组取用的电流有效值为 图3.11 题3.1图 图3.12 题3.3波形图 t 习题3.2电压波形图 t ~ 习题3.5 电路示意图
第三章习题参考答案 3-1 电路如图3-40所示，设40 = β，试确定各电路的静态工作点，指出晶体管工作于什么状态？ b) d) 图3-40 题3-1图 解 a）A I BQ μ5. 71 10 200 7.0 15 3 = ? - = mA I CQ 86 .2 0715 .0 40= ? = V U CEQ 14 . 12 1 86 .2 15= ? - = 晶体管工作于放大状态。 b）A I BQ μ 80 10 ]1 ) 40 1( 200 [ 7.0 20 3 = ? ? + + - = mA I CQ 2.3 08 .0 40= ? = V U CEQ 39 . 10 )1 2( 2.3 20= + ? - = 晶体管工作于放大状态。 c）设晶体管工作在放大状态。 mA I BQ 257 .0 10 75 7.0 20 3 = ? - = mA I CQ 3. 10 257 .0 40= ? = V U CEQ 9. 15 3 3. 10 15- = ? - = +15V k 200 +15V +15V +20V k 200
说明晶体管已经深度饱和。 d) 由于发射结反偏，晶体管工作于截止状态。 3-2 试判断图3-41中各电路能否放大交流信号，为什么？ a ） b) c) d) e) f) 图3-41 题3-2图 解 a) 晶体管的发射结正偏，集电结反偏，故可以放大交流信号。 b) 缺少直流负载电阻C R ，故不能放大交流信号。 c) 晶体管为PNP 型，偏置电压极性应为负，故不能放大交流信号。 d) 电容C1、C2的极性接反，故不能放大交流信号。 e) 缺少基极偏置电阻B R ，故不能放大交流信号。 f) 缺少直流电源CC V ，故不能放大交流信号。 3-3 在图3-42中晶体管是PNP 锗管，（1）在图上标出CC V 和21,C C 的极性； （2）设V 12-=CC V ，k Ω3=C R ，75=β，如果静态值mA 5.1=C I ，B R 应调到多大？（3）在 图3-42 题3-3图
第三章集成逻辑门电路 一、选择题 1、三态门输出高阻状态时,( )就是正确的说法。 A、用电压表测量指针不动 B、相当于悬空 C、电压不高不低 D、测量电阻指针不动 2、以下电路中可以实现“线与”功能的有( )。 A、与非门 B、三态输出门 C、集电极开路门 D、漏极开路门 3.以下电路中常用于总线应用的有( )。 A、TSL门 B、OC门 C、漏极开路门 D、CMOS与非门 4.逻辑表达式Y=AB可以用( )实现。 A、正或门 B、正非门 C、正与门 D、负或门 5.TTL电路在正逻辑系统中,以下各种输入中( )相当于输入逻辑“1”。 A、悬空 B、通过电阻2、7kΩ接电源 C、通过电阻2、7kΩ接地 D、通过电阻510Ω接地 6.对于TTL与非门闲置输入端的处理,可以( )。 A、接电源 B、通过电阻3kΩ接电源 C、接地 D、与有用输入端并联 7.要使TTL与非门工作在转折区,可使输入端对地外接电阻RI( )。 A、＞RON B、＜ROFF C、ROFF＜RI＜RON D、＞ROFF 8.三极管作为开关使用时,要提高开关速度,可( )。 A、降低饱与深度 B、增加饱与深度 C、采用有源泄放回路 D、采用抗饱与三极管 9.CMOS数字集成电路与TTL数字集成电路相比突出的优点就是( )。 A、微功耗 B、高速度 C、高抗干扰能力 D、电源范围宽 10.与CT4000系列相对应的国际通用标准型号为( )。 A、CT74S肖特基系列 B、 CT74LS低功耗肖特基系列 C、CT74L低功耗系列 D、 CT74H高速系列 11.电路如图(a),(b)所示,设开关闭合为1、断开为0;灯亮为1、灯灭为0。F 对开关A、B、C的逻辑函数表达式( )。
第3章 [题3.1] 分析图P3.1电路的逻辑功能，写出Y 1、、Y 2的逻辑函数式，列出真值表，指出电路完成什么逻辑功能。 [解] BC AC AB Y BC AC AB C B A ABC Y ++=+++++=21)( B 、 C 为加数、被加数和低位的进位，Y 1为“和”，Y 2为“进位”。 [题3.2] 图P3.2是对十进制数9求补的集成电路CC14561的逻辑图，写出当COMP=1、Z=0、和COMP=0、Z=0时，Y 1～Y 4的逻辑式，列出真值表。
[解] （1）COMP=1、Z=0时，TG 1、TG 3、TG 5导通，TG 2、TG 4、TG 6关断。 3232211 , ,A A Y A Y A Y ⊕===， 4324A A A Y ++= （2）COMP=0、Z=0时， Y 1=A 1， Y 2=A 2， Y 3=A 3， Y 4=A 4。 COMP =0、Z=0的真值表从略。 [题3.3] 用与非门设计四变量的 多数表决电路。当输入变量A 、B 、C 、D 有3个或3个以上为1时输出为1，输入为其他状态时输出为0。 [解] 题3.3的真值表如表A3.3所示，逻辑图如图A3.3所示。 ABCD D ABC D C AB CD B A BCD A Y ++++= BCD ACD ABC ABC +++= B C D A C D A B D A B C ⋅⋅⋅=
[题3.4] 有一水箱由大、小两台泵M L 和M S 供水，如图P3.4所示。水箱中设置了3个水位检测元件A 、B 、C 。水面低于检测元件时，检测元件给出高电平；水面高于检测元件时，检测元件给出低电平。现要求当水位超过C 点时水泵停止工作；水位低于C 点而高于B 点时M S 单独工作；水位低于B 点而高于A 点时M L 单独工作；水位低于A 点时M L 和M S 同时工作。试用门电路设计一个控制两台水泵的逻辑电路，要求电路尽量简单。 [解] 题3.4的真值表如表A3.4所示。 真值表中的C B A 、C B A 、C B A 、C AB 为约束项，利用卡诺图图A3.4(a)化简后得到： C B A M S +=， B M L =（M S 、M L 的1状态表示工作，0状态表示停止）。 逻辑图如图A3.4(b)。
思考题与习题与题解 3-1 填空题 1.若要实现逻辑函数BC AB F +=，可以用一个 1 与或 门；或者用 三 个与非门；或者用 四 个或非门。 2.半加器有 2 个输入端， 2 个输出端；全加器有 3 个输入端， 2 个输出端。 3. 半导体数码显示器的内部接法有两种形式：共 阴极 接法和共 阳极 接法。 4. 对于共阳接法的发光二极管数码显示器，应采用 低 电平驱动的七段显示译码器。 3-2 单项选择题 1.组合逻辑电路的输出取决于（ A ）。 A ．输入信号的现态 B ．输出信号的现态 C ．输入信号的现态和输出信号变化前的状态 2.编码器译码器电路中，（ A ）电路的输出是二进制代码。 A ．编码 B ．译码 C ．编码和译码 3.全加器是指（ C ）。 A ．两个同位的二进制数相加 B ．不带进位的两个同位的二进制数相加 C ．两个不同位的二进制数及来自低位的进位三者相加 4.二-十进制的编码器是指（ B ）。 A ．将二进制代码转换成0~9十个数字 B ．将0~9十个数字转换成二进制代码电路 C ．二进制和十进制电路 5.二进制译码器指（ A ）。 A ．将二进制代码转换成某个特定的控制信息 B ．将某个特定的控制信息转换成二进制数 C ．具有以上两种功能 6. 组合电路的竞争冒险是指（ B ）。 A ．输入信号有干扰时，在输出端产生了干扰脉冲 B ．输入信号改变状态时，输出端可能出现的虚假信号 C ．输入信号不变时，输出端可能出现的虚假信号 3-3 组合电路如图图3.45所示，分析该电路的逻辑功能。 图3.45 题3-3图
图(a) C B A ABC C B A ABC ABC C ABC B ABC A L +=++=++=)( 图(b) [][][][ ][][ ] ) )(())(()()()()(D C D C B A AB D C CD B A B A D C D C B A B A D C B A Y +++++=+⊕+=⊕⊕⊕= （2）由表达式列出真值表，见表3-1 (a)、(b)。 表3-1(a) 表3- 1(b) （3）分析逻辑功能： 由真值表(a)可知，当C B A 、、三个变量不一致时，电路输出为“1”，所以该电路称为“不一致电路”。 由真值表(b) 可知，在输入D C B A 、、、四个变量中，有奇数个１时，输出Y 为“１”，否则Y 为“０”。因此该电路为四位判奇电路，又称为奇校验器。 3-4 组合电路如图图3.46所示，分析该电路的逻辑功能。 图3.46 题3-4图
数字电子技术基础第三章习题答案 3-1 如图3-63a~d所示4个TTL门电路，A、B端输入的波形如图e所示，试分别画出F1、F2、F3和F4的波形图。 略 3-2 电路如图3-64a所示，输入A、B的电压波形如图3-64b所示，试画出各个门电路输出端的电压波形。 略 3-3 在图3-7所示的正逻辑与门和图3-8所示的正逻辑或门电路中，若改用负逻辑，试列出它们的逻辑真值表，并说明F和A、B之间是什么逻辑关系。 答：（1）图3-7负逻辑真值表 F与A、B之间相当于正逻辑的“或”操作。 （2）图3-8负逻辑真值表 F与A、B之间相当于正逻辑的“与”操作。
3-4 试说明能否将与非门、或非门、异或门当做反相器使用？如果可以，各输入端应如何连接？ 答：三种门经过处理以后均可以实现反相器功能。(1)与非门: 将多余输入端接至高电平或与另一端并联；(2)或非门：将多余输入端接至低电平或与另一端并联；(3) 异或门：将另一个输入端接高电平。 3-5 为了实现图3-65所示的各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系，请合理地将多余的输入端进行处理。 答：a ）多余输入端可以悬空，但建议接高电平或与另两个输入端的一端相连； b)多余输入端接低电平或与另两个输入端的一端相连； c) 未用与门的两个输入端至少一端接低电平，另一端可以悬空、接高电平或接低电平； d ）未用或门的两个输入端悬空或都接高电平。 3-6 如要实现图3-66所示各TTL 门电路输出端所示的逻辑关系，请分析电路输入端的连接是否正确？若不正确，请予以改正。 答：a ）不正确。输入电阻过小，相当于接低电平，因此将Ω50提高到至少2K Ω。 b) 不正确。第三脚V CC 应该接低电平。 c ）不正确。万用表一般内阻大于2K Ω，从而使输出结果0。因此多余输入端应接低电平，万用表只能测量A 或B 的输入电压。 3-7 （修改原题，图中横向电阻改为6k Ω，纵向电阻改为3.5 k Ω,β=30改为β=80） 为了提高TTL 与非门的带负载能力，可在其输出端接一个NPN 晶体管，组成如图3-67所示的开关电路。当与非门输出高电平V OH =3.6V 时，晶体管能为负载提供的最大电流是多少？ 答：如果输出高电平，则其输出电流为(3.6-0.7)/6=483u A ，而与非门输出高电平时最大负载电流是400u A ，因此最大电流L I (4000.7/3.5)8016mA =-?=。
电工学第三四章习题答案 电工学第三、四章习题答案 第三章三相电路 一、单相选择题 1.三相对称绕组的空间位置应相互不同（b） a、60°电角度； b、120°电角度； c、180°电角度； d、360°电角度。 2.三相对称电路是指（c）具有对称三相电源的电路；b、三相负载对称电路； c、三相电源和三相负载均对称的电路- d、三相电源对称和三相负载均不对称的电路。 3.有两个“220V，100W”和“220V，25W”白炽灯，它们串联到220V交流电源。亮度 为（b） a、100w灯泡最亮； b、25w灯泡最亮； c、两只灯泡一样亮； d、100w和25w都不亮。 4.对于三相四线制供电线路，已知在星形连接的三相负载中，u相为纯电阻，V相为 纯电感，W相为纯电容。通过三相负载的电流为10安培，因此中性线电流为（a） a、30安； b、10安； c、27.32安。 5.在对称星形连接的三相负载电路中，线路电压UAB=2Sin？那就看电视吧 C相电压相量UC的有效值为（a） a、 220？90v b、380？90v 220?? 90? vd、380？？90摄氏度 6．星型连接的三相对称负载，接于三相对称电源上，线电流与相电流之比为(c)。 a、三, b、2 c、 1 d、
三 7.额定电压为220v的照明负载接于线电压为380v的三相四线制电源时，必须接成(a)形。a、? B c、y和?都可以 d、y和?都不可以 8.当三相交流发电机的三个绕组连接成星形时，如果线电压 ubc?2sin(?t?180)v，则相电压uc?(d)。a、2sin(?t?30)vb、2sin(?t?30)vc、 2sin(?t?120)vd 、? T30) 9.有一对称三相电动势，若u相电动势为uu?311sin(314t??)v则v相和w相电动势 分别为（a）a、uv?311sin(314t?b、uv?311sin(314t?c、uv?311sin(314t?d、 uv?311sin(314t? 3 )v） v）v）v uw?311sin(314t?uw?311sin(314t?uw?311sin(314t?uw?311sin(314t? 3 )v） v）v）v 三 三 六
电工技术第3章(李中发版)课后习题及详细解答
第3章单相正弦电路分析 3.1 已知正弦电压（V）、（V），则u1与u2的相位差为 ，是否正确？为什么？ 分析讨论相位差问题时应当注意，只有同频率正弦量才能对相位进行比较。这是因为只有同频率正弦量在任意时刻的相位差是恒定的，能够确定超前、滞后的关系，而不同频率正弦量的相位差是随时间变化的，无法确定超前、滞后的关系，因此不能进行相位的比较。 解不正确。因为u1的角频率为ω，而u2的角频率为2ω，两者的频率不同，相位差随时间变化，无法确定超前、滞后的关系，因此不能进行相位的比较。 3.2 已知某正弦电流的有效值为10 A，频率为50 Hz，初相为45°。 （1）写出该电流的正弦函数表达式，并画出波形图；
（2）求该正弦电流在s时的相位和瞬时值。解（1）由题设已知正弦电流的有效值A，频率Hz，初相。由频率f可得角频率ω为： （rad/s） 所以，该电流的正弦函数表达式为： （A） 波形图如图3.7所示。 （2）s时的相位为： （rad） 瞬时值为： （A） 3.3 已知正弦电流（A）、 （A），试求i1与i2的振幅、频率、初相、有效值和相位差，并画出其波形图。 解i1与i2的振幅分别为： （A） （A） 频率分别为： （Hz）
初相分别为： 有效值分别为： （A） （A） i1与i2的相位差为： 说明i 1超前i2。波形图如图3.8所示。 图3.7 习题3.2解答用图图3.8 习题3.3解答用图 3.4 设，，试计算、、AB、。分析复数可用复平面上的有向线段、代数型、三角函数型和指数型（极坐标型）等形式表示。复数的加减运算就是将实部和虚部分别进行加减，因而采用代数型比较方便。复数的乘法运算就是将模相乘而辐角相加，复数的除法运算就是将模相除而辐角相减，因而采用指数型（极坐标型）比较方便。
第3章 选择题 1．必须设立电路参考点后才能求解电路的方法是( C )。 A.支路电流法 B.回路电流法 C.节点电压法 D. 2b 法 2•对于一个具有n 个结点、b 条支路的电路，他的 KVL 独立方程数为(B A. n-1 B . b-n+1 C . b-n D . b-n-1 3. 对于一个具有 n 个结点、 b 条支路的电路列写结点电压方程，需要列写( C A. (n-1 )个 KVL 方程 B.( b-n+1 )个 KCL 方程 C. (n-1 )个 KCL 方程 D. ( b-n-1 )个 KCL 方程 4. 对于结点电压法中的无伴电压源，下列叙述中， ( A )是错误的。 A. 可利用电源等效变换转化为电流源后，再列写结点电压方程 B. 可选择该无伴电压源的负极性端为参考结点，则该无伴电压源正极性端对应的结点 电压为已知，可少列一个方程 C. 可添加流过该无伴电压源电流这一新的未知量，只需多列一个该无伴电压源电压与 结点电压之间关系的辅助方程即可 D. 无伴受控电压源可先当作独立电压源处理，列写结点电压方程，再添加用结点电压 表示控制量的补充方程 5．对于回路电流法中的电流源，下列叙述中， ( D )是错误的。 A. 对于有伴电流源，可利用电源等效变换转化为电压源后，再列写回路电流方程 B. 对于无伴电流源，可选择合适的回路，使只有一个回路电流流过该无伴电流源，则 该回路电流为已知，可少列一个方程 C. 对于无伴电流源，可添加该无伴电流源两端电压这一新的未知量，只需多列一个无 伴电流源电流与回路电流之间关系的辅助方程即可 D. 电流源两端的电压通常为零 6．对于含有受控源的电路，下列叙述中， ( D )是错误的。 A. 受控源可先当作独立电源处理，列写电路方程 B. 在结点电压法中，当受控源的控制量不是结点电压时，需要添加用结点电压表示控 制量的补充方程 )个。 )。
数电第三版课后答案 [模版仅供参考，切勿通篇使用] 篇一：数电答案蔡良伟(完整版) 数字电路答案第一章习题 1-1 （1）221*80 10=2*8+6=268 268=2?6?=101102 010110 101102=0?0010? 110=1616 1 6 （2） 108210 10=1*8+5*8+4*8=1548 1548=1?5??4 =11011002 001101100 11011002=0?1101? 100=6C16 6 C
（3）*80 -110=1*8+5+1*8= =1?5?.1 ?= 001101 001 =1?? 010= D 2 （4） -110=2*8+0*8+3*8+5*8==2?0?3?.5?= 010********* =1?0000?? 010= 8 3 A 1-2 （1）1011012=1?011? 01=558 5 5 1011012=0?0101?
101=2D16 2 D 555*81+5*80 8==4510 （2）111001012=0?111?001? 01=3458 3 4 5 111001012=1?1100? 101=E516 E 5 34528=3*8+4*81+5*80 =22910 （3）=1??011? 00= 5 1 4 =0?? 011= 5 3
-184= 5*+8 1*+8 - 42 =*8 51 0 .1875（4）=1?001?? 01= 4 7 4 =0?0100?? 010= 2 7 A ?4*81?7*80?5*8?1? 1-3 （1）161+6*80 8=1*8=1410 168=1?6?=11102
第3章习题 一、填空题 1.逻辑电路中，电平接近0时称为电平，电平接近V CC或V DD时称为电平。 2.数字电路中最基本的逻辑门有、和门。常用的复合逻辑门有门、门、门、门和门。 3.图腾结构的TTL集成电路中，多发射极三极管可完成逻辑功能。 4.CMOS反相器是两个型的MOS管组成，且其中一个是管，另外一个是 管，由于两管特性对称，所以称为互补对称CMOS反相器。 5.TTL与非门输出高电平U OH的典型值是V，低电平U OL的典型值是V。 6.普通的TTL与非门具有结构，输出只有和两种状态；TTL三态与非门除了具有态和态，还有第三种状态态，三态门可以实现结构。 7.集电极开路的TTL与非门又称为门，几个门的输出可以并接在一起，实现功能。 8.TTL集成电路和CMOS集成电路相比较，其中集成电路的带负载能力较强，而集成电路的抗干扰能力较强。 9.用三态门构成总线连接时，依靠端的控制作用，可以实现总线的共享而不至于引起。 10. TTL集成与门多余的输入端可；TTL集成或门多余的输入端可。 二、判断下列说法的正误 1.所有的集成逻辑门，其输入端子均为两个或两个以上。（） 2.根据逻辑功能可知，异或门的反是同或门。（） 3.具有图腾结构的TTL与非门可以实现“线与”逻辑功能。（） 4.基本逻辑门电路是数字逻辑电路中的基本单元。（） 5.TTL和CMOS两种集成电路与非门，其闲置输入端都可以悬空处理。（） 6.74LS系列产品是TTL集成电路的主流产品，应用最广泛。（） 7.74LS系列集成电路属于TTL型，CC4000系列集成电路属于CMOS型。（） 8.与门多余的输出端可与有用端并联或接低电平。（） 9.OC门不仅能够实现“总线”结构，还可构成与或非逻辑。（） 10.一个四输入与非门，使其输出为0的输入变量取值组合有7个。（） 三、单项选择题 1.具有“有1出0、全0出1”功能的逻辑门是（）。 A、与非门 B、或非门 C、异或门 D、同或门
第三章 组合逻辑电路思考题与习题参考答案 [题3-1]解：图P3-1：21,F F 真值表如表D3-1所示。 ABC C B A F ABC F +==21, [题3-2]解：图P3-2(a)因为B A AB A F ==1 A B AB B F ==3 A B B A F +=2 (a) 图是一位数值比较器 (b) 1 111)(----⊕⊕=++=⋅⊕=i i i i i C B A S AC BC AB AB B A C C 所以(b)图是一位全加器 [题3-3]解：图P3-3：21,F F 真值表如表D3-2、表D3-3 表D3-2
表D3-3 11001B A B A F ⊕+⊕= D C B A F ⊕⊕⊕=2 所以图P3-3(a)逻辑电路图是2位二进制数等值比较器，当0101B B A A =时，输出11=F 否则01=F 图P3-3(b)逻辑电路图是输入信号A 、B 、C 、D 中含有偶数个0时，输出12=F 否则01=F [题3-4]解：设4变量为A 、B 、C 、D ，输出为F ，根据题意，列真值表如表D3-4所示。
根据真值表画卡诺图如图D3-1所示。 图D3-1 CD B A D C B A D ABC D C AB BCD A D C B A D C B A D C B A F +++++++= 先构成CD D C D C D C AB B A B A B A ⋅⋅⋅⋅,,,，然后构成F 逻辑图如图D3-3所示。
图D3-2 [题3-5]解：设输入信号为012,,A A A ；输出信号为012,,F F F 。根据题意列真值表如表D3-5所示。 表D3-5 可以用异或门实现。 001122,,A C F A C F A C F ⊕=⊕=⊕= 逻辑电路图如图D3-3所示。 图D3-3 2A C 2 F 1 A 0A C 1 F 0 F
第3章习题答案 3.2.1 选择题 1．晶体管能够放大的外部条件是___C______。 (a) 发射结正偏，集电结正偏 (b) 发射结反偏，集电结反偏 (c) 发射结正偏，集电结反偏 2．当晶体管工作于饱和状态时，其__A_______。 (a) 发射结正偏，集电结正偏 (b) 发射结反偏，集电结反偏 (c) 发射结正偏，集电结反偏 3. 测得晶体管三个电极的静态电流分别为0.06mA，3.66mA和3.6mA。则该管的 为___C______。 (a) 40 (b) 50 (c) 60 4．反向饱和电流越小，晶体管的稳定性能___A______。 (a) 越好 (b) 越差 (c) 无变化 5．温度升高，晶体管的电流放大系数b___A______。 (a) 增大 (b) 减小 (c) 不变 6．温度升高，晶体管的管压降|UBE|__B_______。 (a) 升高 (b) 降低 (c) 不变 7．对PNP型晶体管来说，当其工作于放大状态时，__C______极的电位最低。 (a) 发射极 (b) 基极 (c) 集电极 8．温度升高，晶体管输入特性曲线____B____。 (a) 右移 (b) 左移 (c) 不变
9．温度升高，晶体管输出特性曲线___A_____。 (a) 上移 (b) 下移 (c) 不变 10．温度升高，晶体管输出特性曲线间隔___C_____。 (a) 不变 (b) 减小 (c) 增大 11．晶体管共射极电流放大系数b随集电极电流iC___B_____。 (a) 不变化 (b) 有一定变化 (c) 无法判断 12.当晶体管的集电极电流时，下列说法正确的是__C_____。 (a) 晶体管一定被烧毁 (b) 晶体管的
第3章 习 题 3.1 图3.9.1所示是时间t = 0时电压和电流的相量图。已知U = 220 V ，I 1=10A ，I 2 = 52 A ，试分别用三角函数式及相量式表示各正弦量，并指出哪个超前？哪个滞后？ 解： 根据相量图和已知条件，可直接写出三角函数式为 )u t ω=V 190)i t ω︒=+ A 210sin(45)i t ω︒ =- A 则相量式为 o o 12220/0V 10/90A 52/45A • U I I ∙ ===- 由上述可见，1I 超前U （90o ），U 超前I 2（45o ）。 3.2 已知正弦量0 305j e I —= A 和4030j U -= V ，试分别用三角函数式、正弦波形及相量图来表示。 解：三角函数式为 s i n (30) i t ω︒ =- A 53.1)u t ω︒ =-V 正弦波形图如下图（a ）所示，相量图如下图（b ）所示。 I U 30 1 .53 (a) 正弦波形 (b) 相量图 3.3 在图3.9.2所示电路中，已知通过t i L 314sin 210=A ，t u C 314sin 2220=V ，L = 70 mH ，C =64μF ，试分别计算在t =T/6，t=T/4和t=T/2瞬间的电流、电压及电动势的大 小。
(a) (b) 图3.9.1 习题3.1电路 图3.9.2 习题3.3电路 解：在图（a ）中，根据L i t =A ，则电感上的电压为 sin()m di u L LI t dt ωωϕ==+ 代入数据，则 o 31490)u t -3 =⨯70⨯10+ = 90)t ︒ + 电感上电动势的参考方向与电压参考方向相反，因此 90)L e u t ︒=-=-V 当6T t = 时，A i =≈12.2 ，V u =≈156，156V L e =- 当4T t = 时，A i =≈14.1，0u =，0=L e 当2 T t =时，0i = ，V u =-≈-311，311V L e = 在图（b ）中，c V u t = 根据 o sin(90)Cm du i C CU t dt ωω==+得到 31490)i t -6 ︒ =⨯64⨯10+ 则 o 90)A i t ≈+ 当6T t = 时，V u =≈269，2211.2=i 12A .3≈ 当4T t =时， V u =≈311，0i = 当2 T t =时， 0u =，≈-=2421.4i 6.252A L i i C u
3-7 题3-7图所示电路中1210R R ==Ω，34R =Ω，458R R ==Ω，62R =Ω，320V S u =， 640V S u =，用支路电流法求解电流5i 。 解 由题中知道4n =，6b = , 独立回路数为16413l b n =-+=-+= 由KCL 列方程： 对结点① 1260i i i ++= 对结点② 2340i i i -++= 对结点③ 4660i i i -+-= 由KVL 列方程： 对回路Ⅰ 642281040i i i --=- 对回路Ⅱ 1231010420-i i i ++=- 对回路Ⅲ 45-488203i i i ++= 联立求得 0.956A 5i =- 3-8 用网孔电流法求解题3-7图中电流5i 。 解 可设三个网孔电流为11i 、2l i 、3l i ，方向如题3-7图所示。列出网孔方程为 24612243621123233341 3234533()()()l l l s l l l s l l l s R R R i R i R i u R i R R R i R i u R i R i R R R i u ++--=-⎧⎪ --++-=-⎨⎪--+++=⎩ 1231231 232010840 1024420842020 l l l l l l l l l i i i i i i i i i --=-⎧⎪ -+-=-⎨⎪--+=⎩ 行列式解方程组为 2010820104010 24410 242048808 4 20 8 4 20 ----∆=--=--=----- 所以351348800.956A 5104 i i ∆-== ==-∆ 3-11 用回路电流法求解题3-11图所示电路中的电流I 。 解 由题已知，1I 1A l = 其余两回路方程为()()123123555303030 203020305 l l l l l l I I I I I I -+++-=⎧⎪⎨--++=-⎪⎩ 代人整理得 2322334030352A 305015 1.5A l l l l l l I I I I I -==⎧⎧⇒⎨⎨-+==⎩⎩ 1 R 2 R 3R 4 R 5 R 6 R + + - - 3S u 6 S u ① ② ③ 1 i 2 i 3i 4 i 5 i 6 i Ⅰ Ⅱ Ⅲ 题3－7图
电工电子学课后习题答 案 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT
电工电子学课后习题答案 目录 第一章电路的基本概念、定律与分析方法
练习与思考 （b ） c) (b) (c) (d) (2) 习题 （a ） 5427x A I =+-= （b ） 10.40.70.3x A I =-=- (C) 40.230x ⨯I = =0.1A 60 114228P =-⨯=-ω 发出功率 211010P =⨯=ω 吸收功率 3 428P =⨯=ω 吸收功率 4 (110)10P =--⨯=ω 吸收功率 （a ）144s u V =⨯= (b) 252209s s s I A u u V = -+-⨯= = (a): 2116u u V == (b): 2516 1.6455 u V =⨯=+
(c): 2 5 1.60.16 455 u V =⨯= + (d): 2 5 0.160.016 455 u V =⨯= + (a) (b) (a) (b)开关合在b点时，求出20V电压源单独作用时的各支路电流：所以开关在b点时，各支路电流为： （b）等效变换 （c）等效变换 戴维宁: 诺顿： (1) 求二端网络的开路电压： (2)求二端网络的等效内阻（电压源短路、电流源开路）
(3)得到戴维南等效电路 （a ） 取电源为参考向量 （b ） 第二章 正弦交流电 课后习题 取电源为参考向量 （b ） 习题 （1 ） 1•• (2) (a) 以电流I • 为参考向量 （b ）以电流I • 为参考向量 (c) 以电流 I •为参考方向 (200100)9010090100U V U V •00=-∠=∠= （d ）以电压 U • 为参考方向