数电期末复习题 (7)
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数电期末考试题库及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 在数字电路中,最基本的逻辑运算是:A. 与运算B. 或运算C. 非运算D. 异或运算答案:A2. 下列哪个不是TTL逻辑门的类型?A. 与非门B. 或非门C. 与门D. 异或门答案:D3. 一个D触发器的输出Q在时钟脉冲的上升沿时:A. 翻转B. 保持不变C. 变为高电平D. 变为低电平答案:A4. 在数字电路中,一个4位二进制计数器的最大计数是:A. 8B. 16C. 15D. 145. 一个简单的RS触发器具有:A. 一个稳定的输出B. 两个稳定的输出C. 一个不稳定的输出D. 两个不稳定的输出答案:A6. 以下哪个是同步时序电路的特点?A. 存储单元的时钟输入是独立的B. 存储单元的时钟输入是共享的C. 存储单元的时钟输入是异步的D. 存储单元的时钟输入是随机的答案:B7. 在数字电路设计中,使用布尔代数的目的是:A. 简化逻辑表达式B. 增加电路复杂性C. 减少电路的功耗D. 提高电路的可靠性答案:A8. 一个8位移位寄存器可以存储多少位二进制数?A. 4B. 8C. 16D. 32答案:B9. 在数字电路中,一个三态输出门可以处于以下哪种状态?B. 低电平C. 高阻态D. 所有上述状态答案:D10. 一个二进制计数器在计数过程中,如果遇到一个无效的输入,它将:A. 停止计数B. 继续计数C. 重置为零D. 跳转到下一个有效状态答案:A二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 下列哪些是数字电路中常用的逻辑门?A. 与门B. 或门C. 非门D. 异或门E. 与非门答案:ABCDE2. 数字电路中的触发器可以用于:A. 存储数据B. 计数C. 产生时钟信号D. 作为逻辑门E. 以上都不是答案:ABC3. 下列哪些是数字电路的优点?A. 高速度B. 高可靠性C. 易于集成D. 低功耗E. 以上都不是答案:ABCD4. 在数字电路中,同步电路与异步电路的区别在于:A. 同步电路的时钟信号是共享的B. 异步电路的时钟信号是独立的C. 同步电路的时钟信号是独立的D. 异步电路的时钟信号是共享的E. 以上都不是答案:AB5. 以下哪些因素会影响数字电路的性能?A. 温度B. 电源电压C. 信号传输延迟D. 噪声E. 以上都不是答案:ABCD三、简答题(每题5分,共20分)1. 简述数字电路与模拟电路的主要区别。
数字电路期末复习题及答案一、填空题1数字信号的特点是在时间上和幅值上都是断续变化的,其高电平和低电平常用1 _ 和_0 ___ 来表示。
2、分析数字电路的主要工具是逻辑代数,数字电路又称作逻辑电路。
3、逻辑代数又称为布尔代数。
最基本的逻辑关系有与、或、非三种。
常用的几种导出的逻辑运算为与非或非与或非同或异或。
4、逻辑函数的常用表示方法有逻辑表达式真值表逻辑图。
5、逻辑函数F=A BCD +A+B+C+ __________ 。
6、逻辑函数F=A B A B A B AB = ________ 0 _______ 。
7、OC门称为集电极开路门,多个OC门输出端并联到一起可实现丄与功能。
8、TTL与非门电压传输特性曲线分为饱和区、转折区、线性区、截止区。
9、触发器有2 个稳态,存储8位二进制信息要__8 ________________________个触发器。
1 0、一个基本RS触发器在正常工作时,它的约束条件是R+S=1,则它不允许输入S = 0且R= 0的信号。
11、一个基本RS触发器在正常工作时,不允许输入R=S= 1的信号,因此它的约束条件是RS=0 。
1 2、在一个CP脉冲作用下,引起触发器两次或多次翻转的现象称为触发器的空翻,触发方式为主从式或边沿式的触发器不会出现这种现象。
13、施密特触发器具有回差现象,又称电压滞后特性;单稳触发器最重要的参数为脉宽。
14、半导体数码显示器的内部接法有两种形式:共阴接法和共阳接法。
15、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。
16、寄存器按照功能不同可分为两类:移位寄存器和数码寄存器。
17、时序逻辑电路按照其触发器是否有统一的时钟控制分为同步时序电路和异步时序电路。
、选择题1 一位十六进制数可以用 C 位一进制数来表示。
A 1B . 2 C.4D162、十进制数25用8421BCD码表示为 B 。
A 10 101B . 0010 0101 C.100101 D .101013、以下表达式中符合逻辑运算法则的是D。
数电期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在数字电路中,最基本的逻辑运算是以下哪三种?A. 与、或、非B. 与、异或、同或C. 与、或、异或D. 与、同或、非答案:A2. 下列哪个不是组合逻辑电路的特点?A. 有记忆功能B. 输出只依赖于当前输入C. 结构简单D. 响应速度快答案:A3. 触发器的主要用途是什么?A. 存储信息B. 放大信号C. 转换信号D. 滤波答案:A4. 以下哪个不是数字电路的优点?A. 抗干扰能力强B. 可靠性高C. 集成度高D. 功耗大答案:D5. 一个4位二进制计数器的最大计数范围是多少?A. 8B. 16C. 32D. 64答案:B6. 以下哪个是同步时序逻辑电路的特点?A. 电路中存在多个时钟信号B. 电路中的触发器是异步的C. 电路中的触发器是同步的D. 电路中的触发器是无关紧要的答案:C7. 一个D触发器的输出Q与输入D的关系是?A. Q = DB. Q = ¬ DC. Q = D + ¬ DD. Q = D * ¬ D答案:A8. 以下哪个是数字电路设计中常用的优化方法?A. 增加冗余B. 减少冗余C. 增加噪声D. 减少噪声答案:B9. 布尔代数的基本运算有哪些?A. 与、或、非B. 加、减、乘C. 同或、异或、非D. 乘、除、模答案:A10. 以下哪个是数字电路中常用的存储元件?A. 电容B. 电感C. 电阻D. 二极管答案:A二、简答题(每题10分,共30分)1. 简述数字电路与模拟电路的区别。
答案:数字电路处理的是离散的数字信号,而模拟电路处理的是连续的模拟信号。
数字电路具有更高的抗干扰能力,可靠性高,易于集成,功耗相对较低。
模拟电路则在信号处理方面更为灵活,但容易受到噪声干扰,集成度相对较低。
2. 解释什么是时序逻辑电路,并给出一个例子。
答案:时序逻辑电路是一种具有存储功能的数字电路,其输出不仅取决于当前的输入,还取决于电路的历史状态。
xxx~xxx学年第x学期《数字电子技术》期末复习题第一部分题目一、判断题(每题2分,共30分。
描述正确的在题号前的括号中打“√”,错误的打“×”)【】1、二进制有0 ~ 9十个数码,进位关系为逢十进一。
【】2、(325)8 >(225)10【】3、十进制数整数转换为二进制数的方法是采用“除2取余法”。
【】4、在二进制与十六进制的转换中,有下列关系:(100111010001)2=(9D1)16【】5、8421 BCD码是唯一能表示十进制数的编码。
【】6、十进制数85的8421 BCD码是101101。
【】7、格雷码为无权码,8421 BCD为有权码。
【】8、数字电路中用“1”和“0”分别表示两种状态,二者无大小之分。
【】9、逻辑变量的取值,1比0大。
【】10、在逻辑代数中,逻辑变量和函数均只有0和1两个取值,且不表示数量的大小。
【】11、逻辑运算1+1=1【】12、逻辑运算A+1+0=A【】13、因为逻辑表达式A+B+AB=A+B成立,所以AB=0成立。
【】14、在时间和幅度上均不连续的信号是数字信号,所以语音信号是数字信号。
【】15、逻辑函数的运算次序为:先算括号内,后算括号外;先求与,再求或,最后求非。
【】16、AB A C BC AB A C++=+【】17、逻辑函数表达式的化简结果是唯一的。
【】18、逻辑真值表、逻辑表达式、逻辑图均是逻辑关系的描述方法。
【】19、n个变量组成的最小项总数是2n个。
【】20、逻辑函数的化简方法主要有代数化简法和卡诺图化简法。
【】21、逻辑函数化简过程中的无关项一律按取值为0处理。
【】22、数字电路中晶体管工作在开关状态,即不是工作在饱和区,就是工作在截止区。
【】23、TTL或非门的多余输入端可以接高电平。
【】24、某一门电路有三个输入端A、B、C,当输入A、B、C不全为“1”时,输出Y为“0”,输入A、B、C全为高电平“1”时,输出Y为“1”,此门电路是或门电路。
数字电路期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 在数字电路中,最基本的逻辑关系是:A. 与逻辑(AND)B. 或逻辑(OR)C. 非逻辑(NOT)D. 异或逻辑(XOR)答案:C2. 下列哪个不是数字电路的特点?A. 精确度高B. 稳定性好C. 功耗大D. 抗干扰能力强答案:C3. 一个简单的触发器可以存储多少位二进制信息?A. 1位B. 2位C. 3位D. 4位答案:A4. 以下哪个是组合逻辑电路的特点?A. 有记忆功能B. 无记忆功能C. 可以进行算术运算D. 可以进行逻辑运算答案:B5. 在数字电路中,同步计数器与异步计数器的主要区别是:A. 同步计数器速度更快B. 同步计数器结构更复杂C. 同步计数器计数更准确D. 异步计数器计数更准确答案:A6. 一个4位二进制计数器最多能计数到:A. 15B. 16C. 8D. 4答案:B7. 以下哪个是数字电路中常用的存储元件?A. 电阻B. 电容C. 电感D. 晶体管答案:D8. 以下哪个不是数字电路中的逻辑门?A. NANDB. NORC. XORD. TRIAC答案:D9. 一个完整的数字电路设计流程包括以下哪些步骤?A. 需求分析B. 电路设计C. 仿真测试D. 所有选项答案:D10. 以下哪个是数字电路中的时序逻辑电路?A. 门电路B. 触发器C. 运算放大器D. 模数转换器答案:B二、简答题(每题5分,共20分)1. 简述数字电路与模拟电路的区别。
答案:数字电路主要处理离散的数字信号,具有逻辑功能,而模拟电路处理连续的模拟信号,主要用于信号放大、滤波等。
2. 解释什么是触发器,并说明其在数字电路中的作用。
答案:触发器是一种具有记忆功能的逻辑电路,能够存储一位二进制信息。
在数字电路中,触发器用于存储数据,实现计数、定时等功能。
3. 什么是组合逻辑电路?请举例说明。
答案:组合逻辑电路是由逻辑门组成的电路,其输出只依赖于当前的输入状态,不具有记忆功能。
数电期末考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 在数字电路中,最基本的逻辑运算是()。
A. 与运算B. 或运算C. 非运算D. 异或运算2. 一个D触发器具有()个稳定状态。
A. 1B. 2C. 3D. 43. 一个四进制计数器有()个状态。
A. 4B. 8C. 16D. 324. 一个3线到8线译码器可以译出()种不同的二进制信号。
A. 3B. 4C. 8D. 275. 一个4位二进制计数器的计数范围是()。
A. 0到7B. 0到15C. 0到31D. 0到2556. 在数字电路中,若要实现逻辑“与”运算,应该使用()门。
A. 与门B. 或门C. 非门D. 异或门7. 触发器的输出状态取决于()。
A. 当前输入B. 上一状态C. 输入与上一个状态D. 外部控制信号8. 一个8位寄存器可以存储()位二进制数。
A. 1B. 4C. 8D. 169. 一个2进制计数器在计数过程中,其输出状态的变化规律是()。
A. 01, 10, 11, 00B. 00, 01, 11, 10C. 00, 01, 10, 11D. 00, 10, 01, 1110. 在数字电路中,若要实现逻辑“或”运算,应该使用()门。
A. 与门B. 或门C. 非门D. 异或门二、填空题(每题2分,共20分)1. 在数字电路中,逻辑“0”通常用电压______伏特表示,逻辑“1”通常用电压______伏特表示。
2. 一个3线到8线译码器的输入端有______个信号线,输出端有______个信号线。
3. 一个4位二进制计数器的进位链是______进制的。
4. 一个D触发器的输出Q与输入D的关系是______。
5. 在数字电路中,逻辑“非”运算的符号是______。
6. 一个4位二进制计数器的计数范围是______到______。
7. 一个3线到8线译码器可以译出______种不同的二进制信号。
8. 一个8位寄存器可以存储______位二进制数。
数电期末考试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 在数字电路中,最基本的逻辑运算是()。
A. 与、或、非B. 与、或、异或C. 与、或、同或D. 与、或、非、异或答案:A2. 一个触发器可以存储()位二进制信息。
A. 1B. 2C. 3D. 4答案:A3. 以下哪个不是组合逻辑电路的特点?()A. 输出只依赖于当前输入B. 输出与输入之间没有记忆功能C. 输出与输入之间存在记忆功能D. 输出与输入之间存在时间延迟答案:C4. 一个4位二进制计数器可以计数的最大值是()。
A. 15B. 16C. 8D. 7答案:B5. 一个D触发器的输出Q与输入D的关系是()。
A. Q=DB. Q=非DC. Q=D的延迟D. Q=D的反相延迟答案:A6. 在数字电路中,以下哪个不是基本的逻辑门?()A. 与门B. 或门C. 非门D. 与非门答案:D7. 一个3线-8线译码器可以译码的输入信号个数是()。
A. 3B. 4C. 5D. 6答案:B8. 一个8位寄存器可以存储的最大十进制数是()。
A. 255B. 256C. 511D. 512答案:C9. 在数字电路中,以下哪个不是时序逻辑电路的特点?()A. 输出不仅依赖于当前输入,还依赖于电路的状态B. 输出与输入之间存在记忆功能C. 输出与输入之间没有记忆功能D. 输出与输入之间存在时间延迟答案:C10. 一个JK触发器的输出Q与输入J和K的关系是()。
A. Q=JB. Q=KC. Q=J+KD. Q=J⊕K答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 在数字电路中,一个3位二进制计数器可以计数的最大值是______。
答案:72. 一个4线-16线译码器可以译码的输入信号个数是______。
答案:43. 一个8位二进制计数器可以计数的最大值是______。
答案:2554. 一个D触发器的输出Q与输入D的关系是Q=______。
答案:D5. 在数字电路中,一个与非门的输出是输入的______。
数电期末考试复习题(习题册)(含答案)第一章(选择、判断共20题)一、选择题1.以下代码中为无权码的为。
A. 8421BCD码B. 5421BCD码C.余三码D.格雷码2.以下代码中为恒权码的为。
A.8421BCD码B. 5421BCD码C.余三码D.格雷码3.一位十六进制数可以用位二进制数来表示。
A.1B.2C.4D. 164.十进制数25用8421BCD码表示为。
A.10 101B.0010 0101C.100101D.101015.在一个8位的存储单元中,能够存储的最大无符号整数是。
A.(256)10B.(127)10C.(FF)16D.(255)106.与十进制数(53.5)10等值的数或代码为。
A.(01010011.0101)8421BCDB.(35.8)16C.(110101.1)2D.(65.4)87.矩形脉冲信号的参数有。
A.周期B.占空比C.脉宽D.扫描期8.与八进制数(47.3)8等值的数为:A. (100111.011)2B.(27.6)16C.(27.3 )16D. (100111.11)29.常用的B C D码有。
A.奇偶校验码B.格雷码C.8421码D.余三码10.与模拟电路相比,数字电路主要的优点有。
A.容易设计B.通用性强C.保密性好D.抗干扰能力强二、判断题(正确打√,错误的打×)1. 方波的占空比为0.5。
()2. 8421码1001比0001大。
()3. 数字电路中用“1”和“0”分别表示两种状态,二者无大小之分。
()4.格雷码具有任何相邻码只有一位码元不同的特性。
()5.八进制数(18)8比十进制数(18)10小。
()6.当传送十进制数5时,在8421奇校验码的校验位上值应为1。
()7.在时间和幅度上都断续变化的信号是数字信号,语音信号不是数字信号。
()8.占空比的公式为:q = t w / T,则周期T越大占空比q越小。
()9.十进制数(9)10比十六进制数(9)16小。
1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.√ 9.√ 10.× 二、选择题1.C 2.AD 3.C 4.D 5.D 6.D 7.B 8.C 9.D 10.A 三、填空题1、代入规则 对偶规则 反演规则2、集电极开路门 线与3、2 84、移位 数码5、回差 电压滞后 脉宽6、存储容量 存取时间7、采样 保持 量化 编码8、存储单元的总和、 215×4 四、电路分析计算题1、⑴ BC A F +'=1(7分);⑵D B C F ''+'=22、⑴ B A Y ''=1;B A Y '=2;B A Y '=3;AB Y =4 ⑵C B C A L ''+'=;1.B 2.B 3.A 4.A 5.D 6.C 7.D 8.B 9、A 10、B 二、填空题1、10(22)、16(16);2(11100)、16(1)C ;8421(01010110)BCD 。
2、与、或、非。
3、2N 。
4、10n n Q S RQ RS +=+=5、1024、256、4位、8根。
6、2N 。
7、T 触发器。
8、Y=A+B 。
9、Y AB CD =+10、()()()Y A B B C A C D =++++;Y/=()()()A B B C A C D ++++ 11、即刻输入、即刻输出;输入信号、原来状态。
三、化简题1、公式法:(1)Y A C =+;(2)1Y =2、卡诺图法:(1)Y BC BD =+;(2)Y B D =+四、五、反馈置“0”法:七解:根据设计要求,设输入变量为A(主评判员)、B、C(副评判员)=1时,认为合格;A、B、C=0时认为不合格;输出变量为L=1通过,L=0不通过。
1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.√ 6.× 7.× 8.√ 9.√ 10.× 二、选择题1.B 2.A 3.C 4.C 5.C 6.B 7.A 8.A 9.B 10.A 三、填空题1、组合逻辑电路、 时序逻辑电路2、饱和、 截止3、0100 0000 01104、A 和B 两个、 Y A >B 、 Y A <B 、 Y A=B5、高6、稳态、 暂稳态、暂稳态7、采样、 保持、 量化、 编码8、存储单元的总和、 215×49、高四、电路分析题1卡诺图:BC=02、(a) 异或门 Y=B A B A += A ⊕B (b) 集电极开路与非门 Y=B A ∙(c) 三态门 EN =0时, Y=B A ∙;EN =1时,Y=高阻抗 (d) CMOS 传输门 C=1、C=0时,u O = u I (3分)3、Z(A 、B 、C )=AB +A C =AB (C +C )+A C (B +B )=ABC +AB C +A BC +A B C = m 1+ m 3+ m 6+ m 7=7 6 3 1 m m m m ∙∙∙ZC BA “1Z5、(1)当74LS161从0000开始顺序计数到1010时,与非门输出“0”,清零信号到来,异步清零。
数电期末考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个不是数字电路的特点?A. 精度高B. 抗干扰能力强C. 体积大D. 可靠性高答案:C2. 数字信号的特点是什么?A. 连续变化B. 离散变化C. 模拟变化D. 随机变化答案:B3. 逻辑门电路中最基本的逻辑关系是?A. ANDB. ORC. NOTD. XOR答案:C4. 下列哪个不是组合逻辑电路的特点?A. 输出只依赖于当前输入B. 输出与输入之间存在时延C. 没有记忆功能D. 可以进行复杂的逻辑运算答案:B5. 触发器的主要功能是什么?A. 放大信号B. 存储信息C. 转换信号D. 滤波答案:B6. 以下哪个不是数字电路设计中的优化目标?A. 减小功耗B. 提高速度C. 增加成本D. 减少面积答案:C7. 在数字电路中,同步信号的主要作用是什么?A. 同步时钟B. 同步数据C. 同步电源D. 同步信号源答案:A8. 以下哪个是数字电路中的时序逻辑电路?A. 门电路B. 触发器C. 计数器D. 译码器答案:C9. 以下哪个不是数字电路中的编码方式?A. 二进制编码B. 格雷码编码C. 十进制编码D. BCD编码答案:C10. 以下哪个是数字电路中的存储元件?A. 电阻B. 电容C. 电感D. 逻辑门答案:B二、填空题(每空2分,共20分)1. 数字电路中最基本的逻辑运算包括________、________和________。
答案:与、或、非2. 一个完整的数字系统通常包括________、________、________和输入/输出设备。
答案:算术逻辑单元、控制单元、存储器3. 在数字电路中,________是用来表示信号状态的最小单位。
答案:位(bit)4. 一个二进制数的位数越多,其表示的数值范围________。
答案:越大5. 触发器的输出状态取决于________和________。
答案:当前输入、前一状态6. 同步计数器与异步计数器的主要区别在于________是否受时钟信号的控制。
9-1 描述脉冲信号的参数通常有那几项?各个参数的具体含义是什么? 解:描述脉冲信号的常用参数及其具体含义分别如下: (1)脉冲幅度V m :脉冲电压的最大值与最小值之差。
(2)上升时间t r :脉冲信号从0.1V m 上升到0.9V m 所需的时间,又称前沿。
(3)下降时间t f :脉冲信号从0.9V m 上升到0.1V m 所需的时间,又称后沿。
(4)脉冲周期T :周期性脉冲信号中练个相邻脉冲之间的时间间隔。
(5)脉冲持续时间t w :脉冲信号从上升至0.5V m 处又下降到0.5V m 之间的时间间隔,又称脉冲宽度(脉宽)。
(6)占空比q :脉冲宽度和脉冲周期的比值,Tt q w=。
9-2 555定时器在组成结构和用途方面有何特点?解:555定时器由电压比较器、分压器、基本RS 触发器、泄放三极管和输出缓冲反相器等五大部分组成,它是一种兼容模拟和数字电路于同一硅片的混合中规模集成电路。
目前虽然生产厂商及产品型号繁多,但其逻辑功能和外部引脚排列完全相同,只需要添加有限的外围元器件,就可以极其方便地构成许多实用的电子电路,如:施密特触发器、单稳态触发器和多谐振荡器等。
由于555定时器使用灵活方便,加上性能优良,因而在波形的产生与变换、信号的测量与控制、家用电器和电子玩具等许多领域中都得到了广泛应用。
9-3 石英晶体振荡器为什么振荡频率稳定性高?解:在数字系统中,矩形脉冲信号常用作时钟信号来控制和协调整个系统的工作。
但是,由555定时器构成的多谐振荡器容易受电源电压、温度变化以及所用元件参数误差等因素的影响,振荡频率的稳定性较差,不能满足要求。
因此,必须采用频率稳定度很高的石英晶体振荡器。
石英晶体具有很好的选频特性。
当振荡信号的频率和石英晶体的固有谐振频率相同时,石英晶体呈现很低的阻抗,信号很容易通过,而其它频率的信号则被衰减掉。
因此,将石英晶体串接在多谐振荡器的回路中就可组成石英晶体振荡器,这时,振荡频率只取决于石英晶体的固有谐振频率f 0,而与R 、C 无关。
9-4 图9-3(a )所示施密特触发器电路中,若在若在端加三角波如题图9-1所示,试问:I v (1)当V 12CC =V 而且没有外接控制电压时,、T+V T V -及T V Δ各为多少?并请定性画出的波形。
O v (2)当V 9CC =V ,控制电压V 5CO =V 时,、T+V T V -及T V Δ各为多少?并请定性画出的波形。
O v (3)当V 9CC =V 而且引脚5通过10k Ω电阻接地时,、T+V T V -及各为多少?并请定性画出的波形。
T V ΔO v (4)在第(3)小题参数下,画出电压传输特性O ()v f v I =的曲线。
解:(1)当V 12CC =V 而且没有外接控制电压时,T+CC 22128V 33V V ==×=;T CC 11124V 33V V ==×=-;T T+T 844V V V V Δ=−=−=-此时,在题图9-1所示波形作用下,输出端的波形如题解 图9-1所示。
I v O v(2)当V 9CC =V 且控制电压V 5CO =V 时,T+CO 5V V V ==;T CO 115 2.5V 22V V ==×=-;T T+T 5 2.5 2.5V V VV Δ=−=−=-此时,在题图9-1所示波形作用下,输出端的波形如题解 图9-2所示。
I v Ov(3)当V 9CC =V 而且引脚5通过10k Ω电阻接地时,T+CC 119 4.5V 22V V ==×=;T CC 119 2.25V 44V V ==×=-;T T+T 4.5 2.25 1.25V V V V Δ=−=−=-此时,在题图9-1所示波形作用下,输出端的波形如题解 图9-3所示。
I v O v(4)在第(3)小题参数下,电压传输特性O()v f vI=的曲线如题解图9-4所示。
9-5 试用555定时器设计一个施密特触发器,以实现题图9-2所示的脉冲整形功能。
请画出芯片的接线图,并标明有关的参数值。
解:结合题9-4的求解过程,实现题图9-2所示脉冲整形功能的施密特触发器电路如题解图9-5所示。
CO v (5)I1v (6)CC V (8)R(4)CC 5.25V V =I2v (2)O v'(7)(1)I v 0.01μF1Ov9-6 图9-9(a )所示单稳态电路,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?解:图9-9(a )所示单稳态电路对输入触发脉冲的宽度有一定的要求,它必须小于暂稳态持续时间。
若输入脉冲的低电平持续时间过长,那么当电路充电至W t I v CC 23V 时,仍为低电平,此时两个电压比较器的输出电压均为高电平(逻辑1),使基本触发器的两个输出端Q 、I v Q 均为逻辑1,一方面使输出的暂态因的存在而持续,失去了单稳态触发器的功能;另一方面,I v 1Q =使泄放三极管导通,电容C 放电,放电至C CC 23v V <时,0Q =,又使电容C 充电,充电至C C 23v V >C 时,1Q =,电容C 又放电,因此,Q 端将在0和1之间振荡。
总之,此时单稳态触发器将不能正常工作。
综上,当输入脉冲的低电平持续时间过长时,可以采用两种方式修改电路: ①增大RC 的乘积,使暂稳态持续时间变长,从而满足输入脉冲的低电平持续时间远远小于;W t I v W t ②在输入端加一简单的微分电路,使输入脉冲过宽的低电平变成负尖脉冲,从而满足远远小于的要求,如题解 图9-6所示,其中R W t 2C 2构成微分电路,VD 为削波二极管。
当为高电平V I v CC 时,因C 2上无电压,VD 截止;当出现负跳变I v时,因C 2上电压不能突变,此时出现负跳变。
当R I2(2)v 2C 2<<时,C W t 2很快充满电,其电压极性如图中所标注(右“+”左“-” ),则负跳变很快回到V I2(2)v CC ,C 2上电压为V CC (右“+”左“-” ),这是加的就是窄脉冲。
当由低电平回到高电平V I2(2)v I v CC (出现正跳变)时,电容C 2电压仍会瞬间维持V CC ,这时若无VD ,则会有高压。
当有VD 后,VD 导通,使约为V I2(2)v CC 2V I2(2)v CC 。
9-7 图9-9(a )所示单稳态电路中,已知V 10CC =V ,9.1 K ΩR =,1F C μ=,输入波形如题图9-3所示。
试问:(1)输出脉冲的宽度是多少?并请定性画出和的工作波形。
C v O v (2)若将电路中引脚5改接4V 的参考电压,其它参数均不变,则输出脉冲的宽度又为多少?解:(1)图9-9(a )所示单稳态电路中,两个电压比较器的参考电压分别为CC23V和CC 13V 。
此时,输出脉冲的宽度(即暂稳态的持续时间)为电容C 的电压从0上升到W t Cv CC 23V 所需的时间。
根据电路三要素公式[]C C C C ()()()(0)tv t v v v eτ−=∞−∞−,可导出C C C C ()(0)ln()()v v t v v τ∞−=∞−t将RC τ=,v V ,C CC ()∞=C (0)0v =,C C W 2()()3v t v t V ==CC 带入,可得CC W CC CCln ln 3 1.1 1.19.1 K Ω1F 0.01s 23V t RC RC RC V V μ−====××−=在题图9-3所示波形作用下,和的工作波形如题解 图9-7所示。
I v C v Ov(2)图9-9(a )所示单稳态电路中,若把引脚5改接DD 4V V =的参考电压,其它参数均不变,此时两个电压比较器的参考电压分别为和DD 4V V =DD 12V 2V =,输出脉冲的宽度(即暂稳态的持续时间)为电容C 的电压从0上升到所需的时间。
结合第(1)求解过程,可得W t C v DD 4V V =CC W CC DD 01005ln ln ln 9.1 K Ω1F 0.510.005s 1043V t RC RC RC V V μ−−====××=−−9-8 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1s ~10s 内连续可调,假设定时电容10F C μ=。
解:当输出脉冲宽度为1s 时,W 1.1 1.110F 1s 91 k Ωt RC R R μ==××=⇒= 当输出脉冲宽度为10s 时,W 1.1 1.110F 10s 910 k Ωt RC R R μ==××=⇒=综上,如果要使单稳态触发器的输出脉冲宽度在1s ~10s 内连续可调,定时电阻必须满足。
因此,可选用1 M 的可调电阻91 k Ω910 k ΩR <<ΩW R 作为定时电阻R ,具体电路如题解 图9-8所示。
Iv9-9 图9-17所示多谐振荡器电路中,已知V 5CC =V ,,, 115K ΩR =225K ΩR =0.033F C μ=,试问:(1)输出波形的振荡频率及占空比各为多少?并请定性画出和的工作波形。
C v O v (2)若将电路中引脚5改接4V 的参考电压,其它参数均不变,则输出波形的振荡频率又为多少?电路的振荡频率与引脚5端所接参考电压是什么关系?解:(1)图9-17所示多谐振荡器电路中,暂稳态Ⅰ持续时间为电容电压由W1t CC 3V 充电至CC 2V 3所需的时间,即()()CC CCW11212CC CC13ln 0.723V V t R R C R R V V −=+=+−C 暂稳态Ⅱ持续时间为电容电压由W2t CC 2V 3放电至CC 3V 所需要的时间,即CCW 222CC203ln 0.7103V t R C R V −==−C 输出矩形脉冲的周期为 C R R t t T w w )(212127.0+=+=因此,输出波形的振荡频率和占空比分别为1211110720715250033kHZ ..()k .F f T R R C μ===≈+×+Ω×() W11212152561.54%215225t R R q T R R ++====++× 综上,和的工作波形如题解 图9-9所示。
C v Ov(2)图9-17所示多谐振荡器电路中,若把引脚5改接DD 4V V =的参考电压,其它参数均不变,此时两个电压比较器的参考电压分别为和DD 4V V =DD 12V 2V =。
暂稳态Ⅰ持续时间为电容电压由W1t DD 12充电至所需的时间,即DD V ()()()CC DDW1121212CC DD 1522ln ln 1.154V V t R R C R R C R R C V V −−=+=+=+−−暂稳态Ⅱ持续时间为电容电压由放电至W2t DD V DD 12V 所需要的时间,即DDW 222DD 0ln 0.7102V t R C R V −==−C输出矩形脉冲的周期为 12121118(..w w T t t R R C =+=+) 因此,输出波形的振荡频率为12111051118111518250033. kHZ (..(..)k .Ff T R R C μ===≈+×+×Ω×) 由上分析可以看出,当引脚5端所接参考电压改变时,两个电压比较器的参考电压就会发生变化。