《脉冲产生、整形电路》习题与答案

第9章 脉冲信号的产生与整形习题解答9.1 如图9-15所示，555定时器接成的施密特触发器电路，试求：（1）当U CC ＝12V ，而且没有外接控制电压时，U T+、U T-及△U T 值。

（2）当U CC ＝9V ，外接控制电压U CO ＝5V 时，U T+、U T-及△U T 值。

图9-15 习题9.1图解：（1）U T ＋＝32U CC ＝8V ，U T －＝31U CC ＝4V ，△U T ＝U T ＋－U T －＝＝4V 。

（2）U T ＋＝U CO ＝5V ，U T －＝21U CO ＝2.5V ，△U T ＝U T ＋－U T －＝2.5V 。

9.2 如图9-16所示，555定时器组成的单稳态触发器。

已知U CC ＝10V 、R =10k Ω、C ＝0.01μF ，试求输出脉冲宽度t W ，并画出u I 、u C 、u o 的波形。

图9-16 习题9.2图 解：t W ＝RC ln3≈1.1RC =1.1×10-4s 。

u I 、u C 、u o 的波形如图所示。

习题9.2 u I 、u C 、u o 的波形如图 9.3 如图9-17所示，是用555定时器组成的开机延时电路，若给定C ＝25μF 、R ＝91K Ω，U CC ＝12V ，试计算常闭开关S 断开以后经过多长时间u o 才跃变为高电平。

图9-17 习题9.3图解： 常闭开关S 断开以后经过多长时间u o 才跃变为高电平的时间就是u C 从32U CC 放电到31U CC 所需要的时间，t W2≈RC ln2＝0.7RC ≈1.6s 9.4 如图9-18所示，555定时器组成的多谐振荡器。

已知U CC ＝10V 、R 1=R 2=10k Ω、C ＝0.1μF ，试求：（1）多谐振荡器的振荡频率；（2）画出u C 和u o 的波形；图9-18 习题9.4图解：（1）f ＝121.43(2)R R C+=476.67Hz （2）u C 和u o 的波形如图所示。

第八章脉冲波形的产生与整形[题6.1]用施密特触发器能否寄存一位二值数据，说明理由。

[题6.2] 将图P6.2所示电压波形接于施密特反向器的输入端，画其输出电压波形。

已知施密特反向器的工作电压V DD＝15V，正向阈值电压V T+=10V，负向阈值电压V T-=5V。

图P6.2[题6.12]图P6.12是用两个集成单稳态触发器74121组成的脉冲变换电路，试计算在输入触发信号u I 作用下u O1、u O2输出脉冲的脉宽T1、T2（单位用ms），并画出与输入触发信号u I波形相对应的输出电压u O1、u O2的波形。

图P6.12[题6.23]试画出用555定时器组成的施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器的电路连接图。

[题6.24]555定时器组成的施密特触发器如图6.24所示，试求电路的正向阈值电平V T+和负向阈值电平V T-，并对应输入电压U I的波形画输出电压U O的波形（已知电源电压V CC=9V）。

图P6.24[题6.25] 图P6.25是用555定时器接成的开机延时电路。

若给定C=25μF，R=91KΩ, V=12V，试计算CC常闭开关S断开以后经过多长的延迟时间，V O才跳变为高电平。

图P6.25[题6.26]555定时器组成的单稳态触发器如图P6.26所示，不触发时U I为“1”，触发时U I为负的窄脉冲，试定性地画输入电压U I和输出电压U O的波形，并求U O的脉宽T W。

图P6.26[题6.27]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—10s的范围内连续可调，取定时电容C=10μF。

[题6.28]555定时器构成的单稳态触发器如图P6.28(a)所示，输入电压波形如图(b)。

试画出电容电压u C 和输出电压u O的波形。

(a) (b)图P6.28[题6.29]图P6.29是用555定时器组成的压控振荡器，试求输入控制电压u I和振荡频率之间的关系式。

当u I升高时，频率是升高还是降低？图P6.29[题6.30] 555定时器组成的多谐振荡器如图P6.30所示。

第四章（选择、判断、填空共30题）一、选择题1.N个触发器可以构成能寄存位二进制数码的寄存器。

A.N-1B.NC.N+1D.2N2．在下列触发器中，有约束条件的是。

A.主从J K F/FB.主从D F/FC.同步R S F/FD.边沿D F/F3．一个触发器可记录一位二进制代码，它有个稳态。

A.0B.1C.2D.3E.44．存储8位二进制信息要个触发器。

A.2B.3C.4D.85．对于T触发器，若原态Q n=0，欲使新态Q n+1=1，应使输入T=。

A.0B.1C.QD.Q6．对于T触发器，若原态Q n=1，欲使新态Q n+1=1，应使输入T=。

A.0B.1C.QD.Q7．对于D触发器，欲使Q n+1=Q n，应使输入D=。

A.0B.1C.QD.Q8．对于J K触发器，若J=K，则可完成触发器的逻辑功能。

A.R SB.DC.TD.Tˊ9．欲使J K触发器按Q n+1=Q n工作，可使J K触发器的输入端。

A.J=K=0B.J=Q,K=QC.J=Q,K=QD.J=Q,K=0E.J=0,K=Q10．欲使J K触发器按Q n+1=Q n工作，可使J K触发器的输入端。

A.J=K=1B.J=Q,K=QC.J=Q,K=QD.J=Q,K=1E.J=1,K=Q11．欲使J K触发器按Q n+1=0工作，可使J K触发器的输入端。

A.J=K=1B.J=Q,K=QC.J=Q,K=1D.J=0,K=1E.J=K=112．欲使J K触发器按Q n+1=1工作，可使J K触发器的输入端。

A.J=K=1B.J=1,K=0C.J=K=QD.J=K=0E.J=Q,K=013．欲使D触发器按Q n+1=Q n工作，应使输入D=。

A.0B.1C.QD.Q14．下列触发器中，克服了空翻现象的有。

A.边沿D触发器B.主从R S触发器C.同步R S触发器D.主从J K触发器15．下列触发器中，没有约束条件的是。

A.基本R S触发器B.主从R S触发器C.同步R S触发器D.边沿D触发器16．描述触发器的逻辑功能的方法有。

一、典型例题及其讲解例6.1 用集成芯片555构成的施密特触发器电路及输入波形Vi 如图6.3（a 、b ）所示，试画出对应的输出波形Vo解：由图6.4所示集成电路定时器555内部电路结构可知，该施密特触发器的正向阈值电压（上触发电平）)(33.33532V V U U CC P T ≈⨯===+,反向阈值电压（下触发电平）)(7.131531V V U U CC N T ≈⨯===-，见图6.3（b ）从t=0时刻开始，Ui 上升，但Ui ＜1.7V ，电压比较器A 2的输出0=S ，电压比较器A 2的输出1=R （见图6.4所示）Q ＝1（V 0＝5V ）；当1.7V ＜Ui ＜3.3V 时，1=S ，1=R ，使Q ＝1保持不变；当Ui ≥3.3 V 时，1=S ，0=R ，使Q ＝0（即U 0＝0V ）。

Ui 由4V 开始下降，但当1.7V ＜Ui ＜3.3V 时，1=S ，1=R ，使Q ＝0保持不变；当Ui 下降到Ui<1.7V 时，又恢复到0=S ，1=R ，Q ＝1。

综上的述，该电路的输出波形如6.3（C ）所示。

例6.2用集成芯片555所构成的单稳态触发器电路及输入波形Vi 如图6.5（a ）、（b ）所示，试画出对应的输出波形Vo 和电容上的电压波形Vc ，并求暂稳态宽度t w 。

解：由图6.4所示的集成电路定时器555内部电路结构知，电容C 接芯片内晶体管T 的集电极。

当T 管的基极电压为高电平时，T 管导通。

在电路接通电）施密特触发器电路工作波形图源开始时。

电源V CC 通过R 向C 充电。

当U C 上升到CC V 32时，比较器A 1输出低电平，0=R ；此时，输入电压Ui ＝5V （见图 6.5a 、b ）,比较器A2输出高电平，1=S ，触发器输出1,0==Q Q 。

同时，T 管导通，电容C 通过T 放电，U C 下降。

当U C 下降到CC i CC V U V 3132>>时，1==R S ，触发器1,0==Q Q 保持不变，输出电压U 0＝0，就是电路的稳定状态。

思考题与习题6-1选择题（1） TTL单定时器型号的最后几位数字为（ A ）。

A.555B.556C.7555D.7556（2）用555定时器组成施密特触发器，当输入控制端CO外接10V电压时，回差电压为(B )。

A.3.33VB.5VC.6.66VD.10V（3）555定时器可以组成(ABC )。

A.多谐振荡器B.单稳态触发器C.施密特触发器D.JK触发器（4）若图6-43中为TTL门电路微分型单稳态触发器，对R1和R的选择应使稳态时：（ B）图6-43A.与非门G1、G2都导通（低电平输出）；B.G1导通，G2截止；C.G1截止，G2导通；D.G1、G2都截止。

（5）如图6-44所示单稳态电路的输出脉冲宽度为t WO=4μs，恢复时间tre=1μs,则输出信号的最高频率为（C）。

图6-44A.fmax=250kHz;B.fmax≥1MHz;C.fmax≤200kHz。

（6）多谐振荡器可产生（ B ）。

A.正弦波B.矩形脉冲C.三角波D.锯齿波（7）石英晶体多谐振荡器的突出优点是（C）。

A.速度高B.电路简单C.振荡频率稳定D.输出波形边沿陡峭（8）能将正弦波变成同频率方波的电路为（B）。

A.稳态触发器B.施密特触发器C.双稳态触发器D.无稳态触发器（9）能把2 kHz 正弦波转换成 2 kHz 矩形波的电路是（B）。

A.多谐振荡器B.施密特触发器C.单稳态触发器D.二进制计数器（10）能把三角波转换为矩形脉冲信号的电路为（D）。

A.多谐振荡器B.DACC. ADCD.施密特触发器（11）为方便地构成单稳态触发器，应采用（C）。

A.DACB.ADCC.施密特触发器D.JK 触发器（12）用来鉴别脉冲信号幅度时，应采用（D）。

A.稳态触发器B.双稳态触发器C.多谐振荡器D.施密特触发器（13）输入为2 kHz 矩形脉冲信号时，欲得到500 Hz矩形脉冲信号输出，应采用（D）。

A.多谐振荡器B.施密特触发器C.单稳态触发器D.二进制计数器（14）脉冲整形电路有（BC ）。