基于工作过程的数字电子技术教程(王瑞春)章 (5)

第五章习题答案5-1分析题5-1图所示电路，画出时序图和状态图，起始状态Q0Q1Q2Q3=0001。

解CP Q0 Q1Q2Q30 0 0 0 11 1 0 0 02 0 1 0 03 0 0 1 04 0 0 0 1 时序图：CPQ0Q1Q2Q35-2分析题5-2图所示电路，画出电路的状态图。

解CP Q0 Q1 Q20 0 0 01 1 0 02 0 1 03 0 0 14 0 0 05-3 JK触发器组成5-3图所示电路。

分析该电路为几进制计数器，并画出电路的状态图。

CP Q1 Q2Q30 0 0 01 1 0 02 0 1 03 1 1 04 0 0 15 0 0 0 该电路为五进制计数器5-4JK触发器促成如图5-4图所示的电路。

（1）分析该电路为几进制计数器，画出状态图。

（2）若令K3= 1，电路为几进制计数器，画出其状态图。

解：（1CP Q1 Q2Q30 1 2 3 4 5 6 7 0 0 01 0 00 1 01 1 00 0 11 0 1 0 1 1 0 0 0为7进制计数器CP Q1 Q2Q30 1 2 3 4 5 0 0 01 0 00 1 01 1 00 0 11 0 0为4进制计数器5-5 试画出题5-5图（a）所示电路中B,C端的波形。

输入端A,CP波形如题5-5图(b)所示，触发器的起始状态为零。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19CPAQ0Q1BC5-6分析题5-6图所示电路，画出电路的状态图，说明电路能否自启动。

CP Q1 Q2Q3Z0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 0 0 0 01 0 1 0 1 1 1 00 1 1 11 0 0 0 1 1 0 00 1 0 01 0 1 00 0 1 01 0 0 0该电路能够自启动5-7 分析题5-7图所示电路，画出电路的状态图，说明电路能否自启动。

CP Q4 Q3Q2Q11234 567111111111 0 0 0 00 0 0 11 0 0 11 1 0 11 1 1 00 1 1 11 0 1 11 1 0 10 0 1 00 0 0 10 0 1 11 0 0 10 1 0 00 0 1 10 1 0 11 0 1 10 1 1 00 0 1 11 0 0 00 1 0 11 0 1 00 1 0 11 1 0 00 1 1 11 1 1 1 1 1 1 0由状态图可见，电路图能够自启动5-8画出题5-8图所示电路的状态图和时序图，简要说明电路的基本功能。

浅谈高职高专《数字电子技术》教学改革摘要：高等职业教育中数字电子技术是一门在电子信息、计算机、电气自动化以及通信工程等专业中具有工程实践性很强的，最重要的专业基础课程，是后续相关专业课程的前置课程。

针对该课程的重要性和入门难的特点, 分析目前高职高专数字电子技术课程教学中存在的不足, 从课程教学方法、教学手段及考核方法等方面进行探讨。

关键词: 数字电子技术课程教学方法教学手段考核方法1引言数字电子技术是电子信息、自动化、计算机专业一门重要的专业基础课程，是一门理论与实际紧密联系的课程。

随着信息技术的快速发展，在培养专业人才时，不仅要加强专业基础知识的培养，还要对学生在学习理论上要联系实际和动手实践的能力方面要提出高的要求，在教学中必须加强对学生动手能力的培养，以适应社会对技能型人才的要求。

2传统《数字电子技术》教学的弊端《数字电子技术》这门课程是一门实践性很强的学科，而传统的教学方法总是以课本为依托，这样就使得教学内容上比较抽象，理论知识性很强，在学习上就感觉相当的枯燥。

而很多学生自主学习不是很好，这样就使得学生学习的兴趣不高，很容易就产生厌学的现象。

传统教学一般都是“黑板+粉笔”，老师讲解，学生听这样的教学演示，使得学生的主体地位没有发挥，教师教学的内容没有展现的生动，故而学生不能积极地参与到课堂学习中，这样就严重的影响教学。

职业教育则强调以必须、够用的理论知识为原则，重点在培养操作技能上，而现有的教材上仍然存在一些理论推导上复杂、公式应用的很少且难记、知识系统性上的注重。

同时，缺乏本学科新理念、新技术、新成果及应用实例的引入，不利于学生职业技能的培养。

3 《数字电子技术》教学改革3.1教学内容的改革电子技术是不断发展的，数字电子技术的教学内容也会随着新理论、新技术的高速发展而不断更新。

在教材的选择上要使用实时的适合高职高专教学实际的教材，与时俱进，体现信息时代的特征，以免出现在教材中详细介绍的分析方法、芯片在实际中已经不再使用的尴尬现象。

运算放大器习题解答1．1 在图P1.1所示的电路中，运算放大器的开环增益A 是有限的，Ω=M R 11，Ω=K R 12。

当V v i 0.4=时，测得输出电压为V v o 0.4=，则该运算放大器的开环增益A 为多少？Aiv 1R 2R ov图P1.1解：V v R R R v i 100144101010633212=⨯+=+=+，100110014400===-=+-+v v v v v A1．2 假设图P1.2所示电路中的运算放大器都是理想的，试求每个电路的电压增益io v v G =，输入阻抗i R 及输出阻抗o R 。

A∞ (a)iv ΩK 10ov iR oR ΩK 100A∞ (b)iv ΩK 10o v iR oR ΩK 100A∞ (c)iv ΩK 10ov iR oR ΩK 100A∞ (e)iv ΩK 10o v iR oR A∞ (d)iv 50o v iR oR ΩK 100A∞ (f)iv ΩK 10ov iR oR ΩK 100ΩK 10ΩK 10图P1.2解： （a ）01010=Ω=-=O i R K R G ，， （b ）01010=Ω=-=O i R K R G ，，（c ）01010=Ω=-=O i R K R G ，，（d ）00==-∞=O i R R G ，， （e ）0100=Ω==O i R K R G ，， （f ）Ω=Ω=-=501010O i R K R G ，，1.3有一个理想运算放大器及三个ΩK 10电阻，利用串并联组合可以得到最大的电压增益G （非无限）为多少？此时对应的输入阻抗为多少？最小的电压增益G （非零）为多少？此时对应的输入阻抗为多少？要求画出相应的电路。

解：最大的电压增益可以采用同相放大器形式，如下图（a ），其电压增益为3，对应的输入阻抗为无穷大；最小的电压增益可以采用反相放大器形式，如下图（b ），其电压增益为0.5，对应的输入阻抗为ΩK 10或ΩK 5；A∞(a)iv ΩK 10ov iR A∞ (b)iv ΩK 10ov iR ΩK 10ΩK 10ΩK 10A ∞ iv ΩK 10ov iR ΩK 10ΩK 10ΩK 10A∞ iv ΩK 10ov iR ΩK 10ΩK 101.4一个理想运算放大器与电阻1R 、2R 组成反相放大器，其中1R 为输入回路电阻，2R 为闭合环路电阻。

时序逻辑电路中的竞争与冒险因为时序逻辑电路通常都包含组合逻辑电路和存储电路两个部分，所以它的竞争－冒险现象也包含两个方面。

一方面是其中的组合逻辑电路部分可能发生的竞争－冒险现象。

产生这种现象的原因前面已介绍。

这种由于竞争而产生的尖峰脉冲并不影响组合逻辑电路的稳态输出，但如果它被存储电路中的触发器接收就可能引起触发器的误翻转，造成整个时序电路的误动作，这种现象必须绝对避免。

另一方面是存储电路（或者说是触发器）工作过程中发生的竞争－冒险现象，这也是时序电路所特有的一个问题。

在讨论触发器的动态特性时曾经指出，为了保证触发器可靠地翻转，输入信号和时钟信号在时间配合上应满足一定的要求。

然而当输入信号和时钟信号同时改变，而且途经不同路径到达同一触发器时，便产生了竞争。

竞争的结果有可能导致触发器误动作，这种现象称为存储电路（或触发器）的竞争－冒险现象。

在图5-1的八进制异步计数器电路中，就存在这种存储电路的竞争－冒险现象。

图5-1八进制异步计数器计数器由3个JK 触发器FF l 、FF 2、FF 3及两个反相器G 1、G 2组成。

其中FF l 工作在J 1=K 1=1的状态，每次CP 1的下降沿到达时，FF l 都会翻转；FF 2工作在J 2=K 2=1的状态，所以每次1Q 由1跳变为0时，FF 2都要翻转；FF 3的时钟信号CP 3取自Q 1，输入端J 3=K 3=Q 2，而FF 2的时钟信号又取自1Q 。

因而当FF 1由0变成1时，FF 3的输入信号和时钟电平同时改变，导致了竞争－冒险现象的发生。

如果Q 1从0变成1时，Q 2的变化先于CP 3的上升沿到达，那么在CP 3=1的全部时间里，J 3和K 3的状态将始终不变，可以根据CP 3下降沿到达时Q 2的状态决定FF 3是否翻转。

由此，可得到的状态转换表见表5-13，显然电路是八进制计数器。

表5-1图5-1电路的状态转换表（一）计数顺序电路状态Q 1Q 2Q 3000011102011310140015111601071008000如果Q l从0变成1时，CP3的上升沿先到达FF3，而Q2的变化在后。