数字电子技术基础2(第二版)

6章习题题解6.1 集成施密特触发器及输入波形如图题6.1所示，试画出输出u O的波形图。

施密特触发器的阈值电平U T+和U T-如下图。

图题6.1 [解]集成施密特触发器输出u O的波形如图解所示。

图解6.1图题所示为数字系统中常用的上电复位电路。

试说明其工作原理，并定性画出u I与u O 波形图。

假设系统为高电平复位，如何改接电路？图题图解[解] 工作原理分析如下(1) 当V CC刚加上时，由于电容C上的电压不能突变，u I为低电平，输出u O为低电平；随着电容充电，u I按指数规律上升，当u I≥U T时，输出u O变为高电平，完成了低电平复位功能。

波形如图解所示。

(2) 假设系统为高电平复位，仅将图中R，C互换位置即可。

图题是用TTL与非门、反相器和RC积分电路组成的积分型单稳态触发器。

该电路用图题所示正脉冲触发，R R off。

试分析电路工作原理，画出u O1、u I2和u O的波形图。

[解]工作原理分析如下9899触发信号未到来时，u I 为低电平，输出u O 为高电平；正触发脉冲到来时，u O1翻为低电平，此时由于u I2仍为高电平，输出u O 为高电平不变，电容通过R 放电，当u I2下降到U T 时〔u I 仍为高电平〕，输出u O 翻为高电平，暂稳态过程结束。

u O1、u I2和u O 的波形见图解。

6.4 集成单稳态触发器74121组成的延时电路如图题6.4所示，要求 (1)计算输出脉宽的调节范围； (2)电位器旁所串电阻有何作用？[解] (1) 输出脉宽：W ext ext W 0.70.7()t R C R R ==+,分别代入R W =0和22k Ω计算，可得t W的调节范围为：W 3.6mS 19mS t ≤≤。

(2) 电阻R 起保护作用。

假设无R ，当电位器调到零时，假设输出由低变高，那么电容C 瞬间相当于短路，V CC 将直接加于内部门电路输出而导致电路损坏。

6.5 集成单稳态触发器74121组成电路如图题6.5所示，要求(1)计算u O1、u O2的输出脉冲宽度；(2)假设u I 如图中所示，试画出输出u O1、u O2的波形图。

数字电子技术 第二版第一节 基本知识、重点与难点一、基本知识（一） TTL 与非门 1．结构特点TTL 与非门电路结构，由输入极、中间极和输出级三部分组成。

输入级采用多发射极晶体管，实现对输入信号的与的逻辑功能。

输出级采用推拉式输出结构（也称图腾柱结构），具有较强的负载能力。

2．TTL 与非门的电路特性及主要参数 （1）电压传输特性与非门电压传输特性是指TTL 与非门输出电压U O 与输入电压U I 之间的关系曲线，即U O=f （U I ）。

（2）输入特性当输入端为低电平U IL 时，与非门对信号源呈现灌电流负载，1ILbe1CC IL R U U U I ---=称为输入低电平电流，通常I IL ＝-1～1.4mA 。

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，通常I IH ≤50μA 称为输入高电平电流。

（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。

若U i ≤U OFF ，则电阻的接入相当于该输入端输入低电平，此时的电阻称为关门电阻，记为R OFF 。

若U i ≥U ON ，则电阻的接入相当于该输入端输入高电平，此时的电阻称为开门电阻，记为R ON 。

通常R OFF ≤0.7K Ω，R ON ≥2K Ω。

（4）输出特性反映与非门带载能力的一个重要参数--扇出系数N O 是指在灌电流（输出低电平）状态下驱动同类门的个数IL OLmax O /I I N =其中OLmax I 为最大允许灌电流，I IL 是一个负载门灌入本级的电流（≈1.4mA ）。

N O 越大，说明门的负载能力越强。

（5）传输延迟时间传输延迟时间表明与非门开关速度的重要参数。

平均传输延迟时间越小，电路的开关速度越高。

3．其它类型常用TTL门电路（2）三态门（TSL门）三态输出门除具有一般与非门的两种低阻输出状态（高电平和低电平状态）外，还具有高阻输出的第三种状态，称为高阻态，又称禁止态或失效态。

数字电子技术基础第二版张宝荣课后答案第一章离散信号与离散系统1.1 离散信号与连续信号的概念及它们的区别是什么？离散信号是在时间上是离散的信号，它的数值仅在离散时间点上存在。

连续信号是在时间上是连续的信号，它在整个时间区间上都存在。

离散信号和连续信号的主要区别是时间域上的离散和连续。

离散信号在时间上仅存在于离散的时间点，而连续信号在整个时间区间上都存在。

1.2 离散系统和连续系统的区别是什么？离散系统和连续系统的主要区别在于输入和输出信号的时域取值。

离散系统的输入和输出信号都是在离散时间点上取值的，而连续系统的输入和输出信号是在整个时间区间上连续变化的。

离散系统和连续系统在信号处理领域有着不同的应用场景。

离散系统适用于数字信号的处理，如图像处理、音频处理等；而连续系统适用于模拟信号的处理，如音频放大器、模拟滤波器等。

第二章数字信号的采样与重构2.1 什么是采样定理？采样定理的数学表述是什么？采样定理是指在进行信号采样时，要使得采样频率高于信号最高频率的两倍，才能保证信号的完全恢复。

采样定理的数学表述为：设x(t)是一个带限信号，其带宽为B Hz，那么x(t)可以由其离散样本值x(nTs)重构出来，当且仅当采样频率fs大于2B，即fs > 2B。

2.2 什么是抽样频率？如何选择合适的抽样频率？抽样频率是指进行信号采样时的采样率，即每秒采样的次数。

通常用采样率fs表示，单位为Hz。

选择合适的抽样频率需要考虑信号最高频率的两倍以上，以满足采样定理。

具体而言，抽样频率应该大于信号的最高频率的两倍，即fs > 2B。

如果抽样频率小于信号最高频率的两倍，会出现混叠现象，导致信号信息的损失。

因此，在选择抽样频率时，应该根据信号的特性和需求确定合适的抽样频率。

第三章时域分析方法3.1 什么是离散傅里叶变换（DFT）？离散傅里叶变换（DFT）是时域分析中一种重要的信号分析方法。

它将一个有限长的离散序列转换为一个离散的复数频谱。

思考与练习答案第1章半导体器件一、填空题1.过热烧毁击穿2.单向导电性3.放大区截止区饱和区放大区4.发射结集电结放大区截止区饱和区5.100 2.5mA6.正偏反偏7.几~几十1.5〜3V8.光电反偏9.放大10.100 4mA11.集电极发射极12.⑴集电基发射(2)50 ⑶PNP13.电压电场效应14.结绝缘栅15.源极漏极16.控制极触发P N栅极反向维持二、选择题1. B2.B3.B A4.B5.C6.C7.A8. B9. B 10. B 11.B 12.C A B三、综合题1.图(a)“Ao = 6V；图(b)”Ao = 0V;图(C)U A0=12V；图(d)U A0=-6V2,两只稳压值不等的稳压管串联使用，有4种接法，结果分别为13. 5V、6. 7V、8. 2V、1.4V；两只稳压值不等的稳压管并联使用，有4种接法，只是得到的稳压值只有两种，结果为6V 和0. 7V；四、实训题1.答：⑴黑笔接的是万用表内部电源的正极，红笔接的是万用表内部电源的负极。

在万用表测得的阻值小的情况下，说明此时二极管外加的电压是正向电压(正向偏置)，所以黑笔(电源正极)接的是二极管的正极，红笔接的是二极管的负极。

⑵若将红、黑笔对调后，万用表指示的方向与⑴相反，即阻值很大，近似为无穷大。

(3)如正向、反向电阻值均为无穷大，二极管内部为断路。

(4)如正向、反向电阻值均为零，二极管内部短路。

(5)如正向和反向电阻值接近，说明此时二极管已不具有单向导电的性能。

2.答：⑴基极 (2)基极NPN 型PNP 型第2章 三极管放大电路一、填空题1.静态 Q /BQ /CQ U BEQ U CEQ2.动态 输入信号 电源直流交流3.不失真地放大输入信号4.开路 短路 短路5.基极 射极 集电极6.相反7,同 减小 低提高8.截止失真减小饱和失真增大输入信号过大 9.截止饱和R B10.集电 共集电极11. 1电压 电流和功率 相同 12.共射组态 共集组态 共射组态 13.阻容耦合 变压器耦合直接耦合14.减小增大 15. 30 P A 3mA16. (1) 48u A,2.4mA, 5.2V,放大(2) 1000uA,50mA, 0V,饱和 (3) 10 V, 截止二、选择题1. C2. B3.B4. B5. A C6. C四、实训题 1.答：用万用表测量静态工作点/CQ 时，应选择万用表的电流挡位(具体挡位应根据被测电 路的参数来选择)，将万用表串联接在电路中。