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9.3 习题答案9.1 在ROM中，什么是“字数”，什么是“位数”？如何标注存储器的容量？解：地址译码器的输出线称作字线，字数表示字线的个数；存储矩阵的输出线称作位线(数据线)。
位数表示位线的个数。
字线和位线的每个交叉占处有—个存储单元。
因此存储容量用“字数×位数”表示。
9.2 固定ROM、PROM、EPROM、E2PROM之间有何异同？解：固定ROM、PROM、EPROM、E2PROM都是只读存储器，它们的工作原理和结构相同，都是由地址译码器、存储矩阵和输出电路构成，当地址译码器选中某一个字后，该字的若干位同时由输出电路输出，存储矩阵由M个字、每个字N位的存储单元构成。
它们的不同之处在于存储单元的写入和擦除方式不同。
固定ROM出厂时结构数据已经固定，用户不能更改，适于存储大批量生产的程序和数据，常被集成到微控制器中作为程序存储器；PROM可由用户写入数据，但只能一次性写入，之后不能更改。
适于存储中、小批量生产的程序和数据；EPROM数据可通过紫外线擦除，重新写入。
可擦除数百次，写入一个字节需50ms。
适用于开发研制阶段存储数据和程序，并可经常修改；E2PROM数据可通过电擦除，因此在工作时间可随时擦写。
可擦除数10~1000万次，写入一个字节需20ms。
适合于信息量不大，经常要改写，掉电后仍保存的场合。
9.3 试用ROM阵列图实现下列一组多输出逻辑函数F1(A,B,C)=⎺AB+A⎺B+BCF2(A,B,C)=∑m(3,4,5,7)F3(A,B,C)=⎺A⎺B⎺C+⎺A⎺BC+⎺ABC+AB⎺C+ABC解：将F1 ,F2 ,F3都用最小项表达式表示：F1(A,B,C)=⎺AB+A⎺B+BC=∑m(2,3,4,5,7)F2(A,B,C)=∑m(3,4,5,7)F3(A,B,C)=⎺A⎺B⎺C+⎺A⎺BC+⎺ABC+AB⎺C+ABC=∑m(0,1,3,6,7)ROM的阵列图如下图：9.4 用适当规模PROM 设计2位全加器，输入被加数及加数分别为a 2a 1和b 2b 1，低位来的进位是CI ，输出本位和∑2∑1以及向高位的进位C O2。
20XX年复习资料大学复习资料专业：班级：科目老师：日期：第9章负反馈放大电路习题99.1 什么叫反馈？反馈有哪几种类型？解：在电子系统中，将输出回路的输出量（输出电压或电流）通过一定形式的电路网络，部分或全部馈送到输入回路中，并能够影响其输入量（输入电压或电流），这种电压或电流的回送过程称为反馈。
负反馈可分为4种类型的反馈组态（或称反馈类型）：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。
9.2 某放大电路的信号源内阻很小，为了稳定输出电压，应当引入什么类型的负反馈？解：应该引入电压串联负反馈9.3 负反馈放大电路一般由哪几部分组成？试用方框图说明它们之间的关系？解：根据反馈放大器各部分电路的主要功能，可将其分为基本放大电路和反馈网络两部分，如图所示。
9.4 要求得到一个电流控制的电流源，应当引入什么负反馈？解：应该引入电流并联负反馈9.5 在图9.1所示的各电路中，请指明反馈网络是由哪些元件组成的，判断引入的是正反馈还是负反馈？是直流反馈还是交流反馈？设所有电容对交流信号可视为短路。
解：（a）R e、C e，直流电流串联负反馈；（b）R f交、直流电压并联负反馈；（c）R f1、R f2、C，直流电压并联负反馈；R e1级间交、直流电流串联负反馈，R e2本级交、直流电流串联负反馈；（d）R f、R e2级间交、直流电流并联正反馈；（e）R2、R f交、直流电压并联负反馈；（f）R2、R5本级的交、直流电压并联负反馈；R6级间交、直流电流串联负反馈；（g）R1、R f交、直流电压串联正反馈；（h）R3交、直流电流并联负反馈9.6 试判断图9.1所示电路的级间交流反馈的组态。
解：（a）无交流负反馈（b）R f交流电压并联负反馈；（c）R e1级间交流电流串联负反馈；（d）R f、R e2级间交流电流并联正反馈；（e）R2、R f交流电压并联负反馈；（f）R6级间交流电流串联负反馈；（g）R1、R f交流电压串联正反馈；（h）R3交流电流并联负反馈图9.1 习题9.5电路图9.7 某反馈放大电路的方框图如图9.2所示，已知其开环电压增益u 2000A •=，反馈系数u 0.0495F •=。
第九章 逻辑与数字控制电路
9-1 已知某直流电磁阀的驱动电流为6A ，用2mA 的标准TTL 电平实施控制，试
设计一合适的驱动电路。
按照图X9-1组成电路：其中场效应晶体管V 1采用IRF640，耐压200(V)，极限工作电流15(A)；泄流二极管V D 需耐压200(V)，极限工作电流10(A)；箝位二极管V S 的箝位电压为6.8(V)，极限工作电流100(mA)；电阻R 1为510( )，电源E c 按照直流电磁阀的要求取定。
9-2 若图9-4中的负载Z L 是电阻加热器，应在电路中做何改动以便实现不同加热
速度的给定？ 改动后的电路如图X9-2所示。
U i 为控制加热开始和停止的电平信号。
U s 则为5kHz 的矩形波。
通过改变U s 的占空比，可控制V 1的导通角，从而实现不同加热速度的给定。
图X9-1
I L
U i
X9-5 分式
概念
形如（A、B是整式，B中含有字母）的式子叫做分式。
其中A叫做分式的分子，B 叫做分式的分母。
且当分式的分子的次数低于分母的次数时，我们把这个分式叫做真分式；当分式的分子的次数高于分母的次数时，我们把这个分式叫做假分式。
注意：判断一个式子是否是分式，不要看式子是否是的形式，关键要满足：分式的分代数式分类
整式和分式统称为有理式。
带有根号且根号下含有字母的式子叫做无理式。
无理式和有理式统称代数式。
分式的基本性质
分式的分子和分母同时乘以（或除以）同一个不为0的整式，分式的值不变。
用式子表示为：。
第九章习题9-1 答：所有D i均为1时电流最大，为I VREFMAX=V REF(1/23+1/22+1/21+1/20) /R = (1+2+4+8)V REF/23R=15V REF/8R=1.875V REF/R=1.875mA；P VREFMAX= V REFI VREFMAX=5*1.875=9.375mW。
9-2解：ΔV=V REF/16=0.3125V; V omax=15ΔV=4.6875V；当D3 D2 D1 D0=1001时，V o=9ΔV=2.8125V。
9-3答案：V O=V REF/28∑D i2i，i=0~7。
9-4解：T型：I VREF= V REF/3R∑D i；P VREF= V REF2/3R∑D i；P VREFMAX=n*V REF2/3R；P VREFMIN=0；P VREF与位数、输入数据有关。
倒T型：I VREF=V REF/R，P VREF=V REF2/R，与输入数据D无关。
9-5解：由2n>= V omax/ΔV=5V/1mV=5000，得n=13；由V omax=(2n-1)V REF/2n，得V REF=213V omax/(213 -1) ≈V omax=5V；如果取n=13，V REF=5V，则：ΔV=V REF/213=5/8192= 0.0006<1mV，V omax=(213-1)V REF/213=8191*5/8192=4.99938V，满足设计要求。
9-6解：该图中电阻网络作为反馈电阻，故增益表达式为：A=-2n/Σ(2i×D i)V①当D9-D0=1000000000时，A V=-210/29=-2；②当增益为5时，令A V=-2n/Σ(2i×D i)=-213/X，得X=-213/-5=1638.4，取X=(1638)10=(0011001100110)2实际增益为A V=-213/1638=5.0019-7解：1. 74LS194构成m序列发生器，其输出状态Q3Q2Q1Q0的顺序为0001，0010，0100，1001，0011，0110，1101，1010，0101，1011，0111，1111，1110，1100，1000；2.AD7520构成4位DAC，其输出为VO=-V REF/24∑D i*2i=-5/16∑D i*2i=-0.3125∑D i*2i；3. 由于Q0接在D9上，所以DAC输入数据D9D8D7D6的顺序为Q0Q1Q2Q3的顺序：1000，0100，0010，1001，1100，0110，1011， 0101，1010，1101，1110，1111，0111，0011，0001；4．所以波形图为：9-8解：此题与9-5类似：n=13，V REF=5V；实际分辨率为0.61mV。
习题目录9.1 (2)9.2 (2)9.3 (2)9.4 (3)9.5 (4)9.6 (6)9.7 (6)9.8 (6)9.9 (6)9.10 (7)9.11 (7)9.1在ROM中，什么是“字数”，什么是“位数”？如何标注存储器的容量？解：地址译码器的输出线称作字线，字数表示字线的个数；存储矩阵的输出线称作位线(数据线)。
位数表示位线的个数。
字线和位线的每个交叉占处有—个存储单元。
因此存储容量用“字数×位数”表示。
9.2固定ROM、PROM、EPROM、E2PROM之间有何异同？解：固定ROM、PROM、EPROM、E2PROM都是只读存储器，它们的工作原理和结构相同，都是由地址译码器、存储矩阵和输出电路构成，当地址译码器选中某一个字后，该字的若干位同时由输出电路输出，存储矩阵由M个字、每个字N位的存储单元构成。
它们的不同之处在于存储单元的写入和擦除方式不同。
固定ROM出厂时结构数据已经固定，用户不能更改，适于存储大批量生产的程序和数据，常被集成到微控制器中作为程序存储器；PROM可由用户写入数据，但只能一次性写入，之后不能更改。
适于存储中、小批量生产的程序和数据；EPROM数据可通过紫外线擦除，重新写入。
可擦除数百次，写入一个字节需50ms。
适用于开发研制阶段存储数据和程序，并可经常修改；E2PROM数据可通过电擦除，因此在工作时间可随时擦写。
可擦除数10~1000万次，写入一个字节需20ms。
适合于信息量不大，经常要改写，掉电后仍保存的场合。
9.3 试用ROM阵列图实现下列一组多输出逻辑函数F1(A,B,C)=⎺AB+A⎺B+BCF2(A,B,C)=∑m(3,4,5,7)F3(A,B,C)=⎺A⎺B⎺C+⎺A⎺BC+⎺ABC+AB⎺C+ABC解：将F1 ,F2 ,F3都用最小项表达式表示：F1(A,B,C)=⎺AB+A⎺B+BC=∑m(2,3,4,5,7)F2(A,B,C)=∑m(3,4,5,7)F3(A,B,C)=⎺A⎺B⎺C+⎺A⎺BC+⎺ABC+AB⎺C+ABC=∑m(0,1,3,6,7)ROM的阵列图如下图：图9.3.1 题9.3的阵列图9.4 用适当规模PROM 设计2位全加器，输入被加数及加数分别为a 2a 1和b 2b 1，低位来的进位是CI ，输出本位和∑2∑1以及向高位的进位C O2。
数字电路与逻辑设计习题及参考答案一、选择题1. 以下表达式中符合逻辑运算法则的是 D 。
A.C ·C=C 2B.1+1=10C.0<1D.A+1=12. 一位十六进制数可以用 C 位二进制数来表示。
A . １B . ２C . ４D . 163. 当逻辑函数有n 个变量时，共有 D 个变量取值组合？A. nB. 2nC. n 2D. 2n4. 逻辑函数的表示方法中具有唯一性的是 A 。
A .真值表 B.表达式 C.逻辑图 D.状态图5. 在一个8位的存储单元中，能够存储的最大无符号整数是 D 。
A .（256）10B .（127）10C .（128）10D .（255）106.逻辑函数F=B A A ⊕⊕)( = A 。
A.BB.AC.B A ⊕D. B A ⊕7．求一个逻辑函数F 的对偶式，不可将F 中的 B 。
A .“·”换成“+”，“+”换成“·”B.原变量换成反变量，反变量换成原变量C.变量不变D.常数中“0”换成“1”，“1”换成“0”8．A+BC= C 。
A .A+B B.A+C C.（A+B ）（A+C ） D.B+C9．在何种输入情况下，“与非”运算的结果是逻辑0。
DA ．全部输入是0 B.任一输入是0 C.仅一输入是0 D.全部输入是110．在何种输入情况下，“或非”运算的结果是逻辑1。
AA ．全部输入是0 B.全部输入是1 C.任一输入为0，其他输入为1 D.任一输入为111．十进制数25用8421BCD 码表示为 B 。
A .10 101B .0010 0101C .100101D .1010112．不与十进制数（53.5）10等值的数或代码为 C 。
A .(0101 0011.0101)8421BCDB .(35.8)16C .(110101.11)2D .(65.4)813．以下参数不是矩形脉冲信号的参数 D 。
A.周期B.占空比C.脉宽D.扫描期14．与八进制数(47.3)8等值的数为： BA. (100111.0101)2B.(27.6)16C.(27.3 )16D. (100111.101)215. 常用的BCD码有 D 。
四、习题解答9-1 题9-1图所示为ＴＴＬ与非门构成的微分型单稳态电路，试画出在输入信号I v 作用下，a 、b 、d 、e 、0v 各点波形，求输出0v 的脉冲宽度。
Iv 0v abde0.01Fμ100Ω5.1k Ω题 9-1图解 在输入信号I v 作用下，a 、b 、d 、e 、0v 各点波形如图9-8所示。
3.6V3.6V3.6V3.6V3.6V 0.3V 0.3V0.3V 0.3V 0.3V0.3V-1.5V1.4V 1.4V1.4V-1.5Vd ab etwv Iv脉宽3300.7()(100100)0.0110210w t R R C s s --=+=+⨯⨯=⨯9-2 题9-2图所示为ＣＭＯＳ反相器构成的多谐振荡器，试分析其工作原理，画出a 、b 点及O v 的工作波形，写出振荡周期的公式。
Ov C2R 1R ba题9-2图图9-8 题9-1 波形图解 题9-2图中电路是教材中CMOS 型多谐振荡器的改进电路，阈值电压V T 不同，振荡频率会改变。
C 两端电压峰值变为2V DD ，从而大大减小了由于阈值电压V T 的离散性导致振荡频率的变化。
1R 接入后保护了CMOS 门输入二极管。
a 、b 点及0v 的工作波形如图9-9所示。
振荡周期计算 令1210R R =，有12lnDD T w T V V t R C V +=，222ln DD Tw DD TV V t R C V V -=-，12w w T t t =+ 若1,2T DD V V =则ln 9 2.2T RC RC =≈。
9-3 利用图9-13所示的集成单稳态触发器，要得到输出脉冲宽度等于3ms 的脉冲，外接电容C 应为多少？（假定内部电阻int R Ω（2k ）为微分电阻。
） extC ext R extR intR ext C C CV CC V Ov O v '74121ext/C CCV 2A 1A BIv extC extR int R ext C C CV CCV Ov O v '74121ext/C 2A 1A BIv (b )(a)解 因为int 0.7w t R C =，所以33int 310 2.140.70.7210w t C uF uF R -⨯===⨯⨯ 9-4 题9-4图是用两个集成单稳态触发器74121组成的脉冲变换电路，外接电阻和外接电容的参数如图所示。
试计算在输入触发信号I v 作用下01v 、02v 输出脉冲的宽度，并画出与I v 波形相对应的01v 、02v 的电压波形。
I v 的波形如图中所示。
图9-9 题9-2 波形图 V DD Ov V DDV DDVssVssVsstw1tw2b 点a 点图9-13 集成单稳态触发器74121的框图和使用方法extR ext C CCV Ov O v '74121ext/C 2A 1A BextR ext C CCV Ov 74121ext/C 2A 1A B1GNDGND O1v O2v Iv O v '0.13F μ22k Ω0.13F μ11k Ω5VIv O/mst 51015202530题9-4图解 由0.69w t RC ≈3610.6922100.13102w t s ms -=⨯⨯⨯⨯≈ 3620.6911100.13101w t s ms -=⨯⨯⨯⨯≈ 01v 、02v 的电压波形如图9-10所示。
Iv O/mst 51015202530OO 1v O 2v /mst 51015202530/ms t 510152025302ms2ms 1ms1ms9-5 在使用图9-25所示的单稳态电路时，对输入脉冲的宽度有无限制？当输入脉冲的低电平持续时间过长时，电路应作何修改？图9-10 题9-4 波形图CCV 12345678DT GND++--R2V R1V I1v ODv C2v Q 'QOv 2G 1G 3G 4G DR 2C 1C I2v Iv 0.01FμCRCv CO V C1v解 由于输入脉冲是从555的第二脚输入，第二脚以窄负脉冲作为触发脉冲，其负脉冲宽度应小于电容充电电路的时间常数RC 。
当输入脉冲的低电平持续时间过长时，则应在第二脚输入之前增加一个负脉冲微分电路，使输入脉冲的过宽的低电平持续变成负尖脉冲，如图9-11所示。
CCV 12345678DT GND++--ODv C 2v Q 'QOv 2G 1G 3G 4G DR 2C 1C CvCOVC 1v Iv C 2D2R 1R 1C 1I v 2I v 1R V 2R V图9-11中R 2，C 2构成微分电路，D 为削波二极管。
在V I 为V CC 时，C 2上无电压，D截止。
当V I 出现负跳变（由V CC 变为0）时，由于C 2上电压不能突变，此时555的第二脚出现负跳变。
当RC 远小于W t 时，C 2很快充电结束，这时555的第二脚加的就是窄脉冲。
当V I 由0回到V CC 时，电容C 2电压仍会瞬间维持V CC ，这时若无D ，则第二脚会有2Vcc 高压。
当有D 后，D 导通，使第二脚电压约为Vcc 。
9-6 试用555定时器设计一个单稳态触发器，要求输出脉冲宽度在1~10秒的范围内可手动调节。
给定555定时器的电源为15V 。
触发信号来自TTL 电路，高低电平分别为3.4V 和0.1V 。
图9-11 题9-5 逻辑电路图图9-25 用555定时器构成单稳态触发器解 暂稳态的持续时间主要取决于外接电阻R 和电容C 。
输出脉冲的宽度W t 为 CCW CC CCln1.123V t RC RC V V ==- 要求输出脉冲宽度在1~10秒的范围内可手动调节，设电容100F C μ=，电阻变化从9.1R k =Ω到91R k =Ω之间变化，即可使输出脉冲宽度在1~10秒的范围内调节。
9-7 在图9-27用555定时器组成的多谐振荡器电路中，如果12 5.1k ΩR R ==，0.01F C μ=，CC 12V V =，试计算电路的振荡频率。
CCV 12345678++--Ov Iv I 2v 2R 1R CI1v 0.01Fμ2G 1G 3G 4G 2C 1C DT CO V GNDC1v C2v解 12120.7(2)w w T t t R R =+=+ 312111/93370.7(2)0.7(5.12 5.1)0.0110f T Hz R R C -===≈++⨯⨯⨯ 9-8 用555定时器构成的施密特触发器电路如图9-23所示，试问： （1）当CC 12V V =，且没有外接控制电压时，T+V 、T -V 及T V ∆各为多少伏？ （2）当CC 9V V =，控制电压CO 5V V =时，T+V 、T -V 及T V ∆各为多少伏？图9-27 用555定时器构成多谐振荡器CCV 12345678DT GND++--R2V R1V I1v I2v COV C2v C 1v Q 'QOv 2G 1G 3G 4G DR 2C 1C 0.01FμIv OD v图9-23 用555定时器构成施密特触发器解 （1）当CC 12V V =且没有外接控制电压时， 则 T+CC 28V 3V V ==，T CC -14V 3V V ==， T CC 14V 3V V ∆== （2）当CC 9V V =，控制电压CO 5V V =时，则 T+5V co V v ==，T - 2.5V V =，T T+T - 2.5V V V V ∆=-=9-9 试用555定时器设计一个多谐振荡器，要求输出脉冲的振荡频率为20kHz ，占空比为75%。
解 由公式112122w t R R q T R R +==+，已知75%q =，则有122R R = 又由 12120.7(2)w w T t t R R C =+=+而 20f kHz =，31/(2010)T s =⨯则 3121/(2010)0.7(2)R R C ⨯=+ 得 52 1.7910R C s -=⨯ 若取 21R k =Ω，12R k =Ω则 81.79100.018C F u F -=⨯≈。
