一阶RC电路如题图7-1所示当t0时开关S合上

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1 习题7-1 一阶RC电路如题图7-1所示。当t=0时开关S合上,分别写出下列三种情况下,电容C上的电压vC(t)的函数表达式。

(1)E=0,在t=0时电容上有初始电压vC(0)。

(2)E为常数,在t=0时电容上初始电压为0。

(3)E为常数,在t=0时电容上有初始电压vC(0)。

题图7-1

习题7-2 一阶RC电路如题图7-1所示。当t=0时开关S合上,E=3.6V,R=300Ω,C=6200pF经过多少时间电容C上电压vC(t)=1.4V?

习题7-3 电路如题图7-3所示。输入为方波,VH=5V,VL=0V,频率f=10kHz,根据信号频率和电路时间常数τ的关系,定性画出下列三种情况下vO的波形:

(1) R=10kΩ,C=0.5μF;

(2) R=1kΩ,C=0.05μF;

(3) R=100Ω,C=5000pF。

题图7-3

习题7-4 TTL与非门和二极管D组成的施密特触发器如题图7-4所示。己知与非门的门坎电压VT=1.1V,二极管导通压降VD=0.7V。

(1)说明电路的工作原理,求出电路的VT+,VT-和△V的值。

(2)画出电路的vO=f(vI)特性曲线,並标明有关的值。

题图7-4

习题7-5 CMOS反相器组成的施密特触发器如题图7-5所示。己知CMOS反相器的门坎电压VT=2.5V, VDD=5V。

(1) 写出电路的VT+,VT-和△V的表达式。

(2) 若已知CMOS反相器的高电平输出电流IOH≤1mA,试确定电阻R2的取值范围。

(3) 若R1=3kΩ,R2=7.5 kΩ,则电路的VT+,VT-和△V各为多少?画出相应的vO=f(vI)

特性曲线。 E S R

C vC(t)

R

C vC(t) vI(t)

& &

1 D vO

vI 2

题图7-5

习题7-6 回差电压可调的施密特触发器如题图7-6所示。己知三极管的VBE=0.7V,与非门的门坎电压VT=1.4V。

(1) 分析电路的工作原理,写出电路的VT+,VT-和△V的计算公式。

(2) 若RE=200Ω,要得到2.45V的回差电压,RW的值应为多大?

(3) 若RE=200Ω,RW=300Ω,vI为幅值0~5V的三角波,画出vO对应于vI的波形,

並标明有关点的电平值。

题图7-6

习题7-7 运算放大器构成的施密特触发器电路如题图7-7所示,已知VOmax=±10V。

(1)分析电路原理,导出电路的VT+,VT-和△V的计算公式。

(2)若R1=9kΩ,R2=1kΩ,画出相应的vO=f(vI) 特性曲线。

题图7-7

习题7-8 运算放大器构成的施密特触发器电路如题图7-7所示,已知VOmax=±10V,图中R2接地改为接VR,且令VR分别为+4V和-4V,当R1=9kΩ,R2=1kΩ时,分别画出相应的vO=f(vI) 特性曲线,並标明有关点的电平值。

习题7-9 两级射极耦合电路构成的施密特触发器如题图7-9所示,设三极管VBE=0.7V,VCES=0.3V。

(1)当vI=0时,计算电路的静态工作点。

(2)求电路的VT+,VT-和△V值。

(3)说明电阻RC2取值大小对电路回差电压有何影响。

vO

1 1

R1 R2 vI

1

&

& 2k

3k T vI vO RW

RE VCC(+5V)

+ - ∞

R1 R2 vI vO 3

题图7-9

习题7-10 CMOS施密特触发器CC40106的vO=f(vI) 特性曲线和构成的电路如题图7-10

所示。若R=500kΩ,C=6200pF,求电路的振荡频率。

题图7-10

习题7-11 CMOS非对称式多谐振荡器电路如题图7-11所示。分析电路的工作原理,並说明vO分别为低电平与高电平时,电容C充放电的路径。

题图7-11

习题7-12 CMOS或非门微分型单稳态电路如题图7-12所示。

(1) 与TTL与非门微分型单稳态电路相比有何不同?

(2) 说明在稳态条件下,vI,vO的电平值?

(3) 分析电路的输出脉宽tW和哪些参量有关?

(4) 若vI的正脉冲宽度大于的正脉冲宽度,电路能否正常工作?会出现什么现象?应

如何克服?

题图7-12

习题7-13 TTL与非门组成的积分型单稳态电路如题图7-13所示。

(1) 和微分型单稳态电路相比有何不同?

(2) 说明在稳态条件下,vI,vO的电平值? T1 T2 R1

R2 RE RC1 RC2

vI vO +12V

3k

5.1k 2k

15k

250

1 R

C CC40106 uO

O 3 6 10 vO(V)

vI(V)

vO vO1 C

R 1

1

1 ≥1 R C +VDvI vO 4 (3) R的取值有何限制?

(4) 在触发信号作用下,画出电路的充、放电回路,並导出脉宽tW的计算公式。

(5) 电路对输入脉冲的宽度有何要求?若输入脉宽不满足要求,可采用什么办法解决?

题图7-13

习题7-14 单稳态电路如题图7-14所示。已知三极管β=50。

(1) 在稳态条件下,估算电路的静态工作点。

(2) 定性画出vI,vO的波形。

(3) 导出脉宽tW的计算公式,並求出tW的值。

题图7-14

习题7-15 555定时器芯片接成如题图7-15所示的振荡器,已知VCC=5V,R1=22kΩ,R2=39kΩ,C=0.022μF。

(1) 求的振荡频率。

(2)若将控制输入(5号)端接VR参考电压,当VR分别为4V、2.6V、2V和1.2V时,输出端vO振荡频率f各为多少?

(2) 根据以上计算结果,你认为该电路具备何种功能?

题图7-15

习题7-16 试用555定时器设计一个振荡周期T=100mS的方波脉冲发生器。给定电容C=0.47μF,试确定电路的形式和电阻的大小。

习题7-17 试用555定时器设计一个占空比可调的多谐振荡器。电路振荡频率为10kHz,占空比q=0.2,若取电容C=0.01μF,试确定电阻的阻值。

习题7-18 试用555定时器设计一个单稳态电路,其输入、输出波形如题图7-18所示。已知VCC=5V,给定电容C=0.47μF,画出电路图,並确定电阻R的大小。

1 R vI vO

C &

1 & 10k 500

T vI

vO

500 VCC(+5V)

0.047μF

1 2 6 7 8 4 3

5 R1

R2

C VC

vO

555 5

题图7-18

习题7-19 555定时器组成的RS-FF电路如题图7-19所示。

(1) 若控制输入端接电容C,分析输出vO由0变1,或由1变0时,R、S端应加的电平值。

(3) 若要vO状态保持不变,R、S端应在什么电平范围内?

(4) 若在控制输入端加直流电压VR,且令VR分别为2V和4V,试问vO状态保持不变和切换时,R、S端应加的电平值。

题图7-19

习题7-20 两片555定时器组成的电路如题图7-20所示。

(1) 在图示元件参数条件下,估算vO1和vO2端的振荡周期T各为多少?

(2) 定性画出vO1,vO2的波形,说明电路具备何种功能?

(3) 若在555芯片的控制输入(5号)端改接+4V的VR,对电路的参量有何影响?

题图7-20

题图7-21 t

t tW vI

vO

0.2S

1 2 6 R 8 4 3

5 VC

vO

555

S

C VR

2 7 8 4 3

5 vO1 100k

1 2 6 8

4 3

5 +5V

vO2

555 6 7

555 10k 10k

5k

0.01μ 5μ

1 1

& & &

J J

K K Q1 Q2 1k 1k

0.047μ f=40kHz

A B C vO

VK 150μS

1