电工与电子技术下篇课后习题答案(徐秀平、项华珍编)_甜梦文库
电工与电子技术下篇课后习题答案(徐秀平、项华珍编)
电工与电子技术（下篇） 电工与电子技术（下篇） 电子技术习题 88-1B4V 10V (a)试判断题 8-1 图中二极管是导通还是截止，并求 U AO (设二极管为理想器件)。A D5KD BAOA1BD D26VA1UD215V4K 12VU AO3K 9VU AOO(b) 题8-1图O(c)O解：分析此类包含有二极管的电路时，应首先断开二极管，再分别求出其阳极、阴极电位， 从而判断二极管的导通截止状态，在此基础上再求解电路。 （a）先将二极管 D 断开，设 O 点电位为 0，则有： ＵB＝－4V ＵA＝－10V 二极管两端的电压：ＵD＝ＵBA＝ ＵB－ＵA＝６Ｖ＞０ 所以二极管导通，其实际的端电压为ＵD＝０ 故：ＵAO＝ＵB＝－４Ｖ （b）先将二极管Ｄ1、 2 断开，设 O 点电位为 0，则有： 、D ＵB＝－15V ＵA＝－12V ＵD2＝ＵBA＝ＵB－ＵA＝－３Ｖ＜０ 所以二极管Ｄ１导通，D２截止。其实际的端电压为ＵD1＝０ 故：ＵAO＝ＵD1＝０Ｖ （c）先将二极管Ｄ1、 2 断开，设 O 点电位为 0，则有： 、D ＵB＝－６Ｖ ＵA＝－９Ｖ ＵD2＝ＵAO＝ＵA－ＵO＝－９Ｖ＜０ 所以二极管Ｄ1、 2 截止。 、D 故：ＵAO＝ＵA＝－9Ｖ 8-2 在题 8-2 图中，求出在下列几种情况下输出端 F 的电位(设二极管为理想器件): （1） U A = U B = 0 ； （2） U A = 3 V 、 U B = 0 ； （3） U A = U B = 3 V 。 解：类似于题 8-１，除了要先断开二极管，求阳极、阴极电位外，此类二极管共阴、共阳电 路的题，还需要用到优先导通的概念，即阳极和阴极之间电位差大的二极管优先导通。 先断开二极管 DA、DB： (1) ＵF＝12Ｖ， UDA=ＵF－ＵA＝12Ｖ， UDB＝ＵF－ＵB＝12Ｖ 二极管两端的电压：ＵD1＝ＵAB＝ ＵA－ＵB＝－3Ｖ＜０ 二极管两端的电压：ＵD1＝ＵOA＝ ＵO－ＵA＝12Ｖ＞０1两二极管承受相同的正向电压，故两二极管均导通。则有： ＵF＝ＵA＝ＵB＝0V （2） ＵF＝12Ｖ， UDA=ＵF－ＵA＝9Ｖ， UDB＝ＵF－ＵB＝12Ｖ 两二极管承受不同的正向电压，承受正向电压大的二极管优先导通。即： DB 优先导通，使： ＵF＝ＵB＝0V 则使： ＵDA＝－3Ｖ 则二极管 DA 不导通。ＵF＝ＵB＝0V (3) ＵF＝12Ｖ， UDA=ＵF－ＵA＝9Ｖ， UDB＝ＵF－ＵB＝9Ｖ 两二极管承受相同的正向电压，故两二极管均导通。 ＵF＝ＵA＝ＵB＝3V图题8-2 +12VDA A B DBR3.9KF8-3在题 8-3 图中，已知 R A = R B = 1 K 、 R = 9 K ，二极管 为理想器件，求下列几种情况下输出端电电流位及各支路电流。 （1） U A = 10 V 、 U B = 0 ； （2） U A = U B = 5 V ； （3） U A = 6 V 、 U B = 5.8 V 。 解： （1）利用到类似题 8-２的优先导通概念。 DA 优先导通，使： UF＝UAR/（RA+R）＝9V，故： DB 承受反向电压而截止。则有： IA＝IR＝UA/（RA+RB）＝10/（1+1）＝5A IB＝0Ａ （2）DA、DB 同时导通，用节点电压法先求出 UF UF＝（UA/RA＋UB／RB）/（１/RA＋１/RB＋１/RC） ＝90/19V IA=（UA－UF）/RA＝5/19mA＝IB （3）DA 优先导通 由于电阻 RA 上有压降，故 DB 也导 通。同样可用节点电压法求 UF。 UF＝（UA/RA＋UB／RB）/（１/RA＋１/RB＋１/RC） ＝5.589V IA=（UA－UF）/RA＝0.411mA IB＝（UB－UF）/RB＝0.211mA题8-3图UARA IA RB IBDAUBU DB R IFR8-4试估算题 8-4 图各电路中流过二极管的电流和 A 点电位(设二极管正向管压降为 0.7V)。2+10V+10V+10VR13KI1 R21K (a)R10.5KI1 R22K (b) 题 8-4图 +6VI1 D ID I2 AR13KA I2DID I2AR21K 2K (c)DIDR3解：对于这类有二极管的题目，都是先断开二极管，求出其阳、阴极电位，判断二极管的通 断情况，再进一步求解。 （a）先断开二极管，有： UA＝10R2/（R1+R2）＝2.5V 二极管承受正向电压，故二极管导通。则有： UA＝UD＝0.7Ｖ I1=（10－UA）/R1＝3.1mA I2＝UA/R2＝0.7mA ID＝I1－I2＝2.4mA （b）先断开二极管，有： UA＝10R2/（R1+R2）＝8V 二极管承受正向电压，故二极管导通。有： UA＝UD＋6＝6.7Ｖ I1=（10－UA）/R1＝6.6mA I2＝UA/R2＝3.35mA ID＝I1－I2＝3.25mA （c）先断开二极管，有： UA＝10R2/（R1+R2）＝2.5V 二极管承受正向电压，故二极管导通。由于有电阻，则需要重新解出 UA。由节点法，有： UA＝（10/R1＋UD／R3）/（１/R1＋１/R2＋１/R3）＝1.827V I1=（10－UA）/R1＝2.724mA I2＝UA/R2＝1.827mA ID＝I1－I2＝0.897mA 8-5 在题 8-5 图所示的各限幅电路中，已知 u i = 6 sin ?t 伏，试画出输出电压 u O 波形（设R DD RR D1 D2R D1 D2ui4VuOEui4VuOEui2V 4VuOui2V 4VuO(a)(b)(c)(c)题8-5图3二极管为理想器件） 。 解：对于这类题目，要找出二极管导通的输入信号范围。各输出波形如题 8-5 图 a 所示。ui 6V 0 -6V uoa tuoc 4V 2Vtuod0 -4V uob 0 -4Vt4V t -2Vt题 8-5 图 a（a） 当 ui≤－E＝－4V 时，二极管 D 导通，uoa＝－E＝－4V；当 ui＞－E＝－4V 时，二 极管 D 截止，uoa＝ui。 （b） 当 ui≤－E＝－4V 时，二极管 D 导通，uob＝ui；当 ui＞－E＝－4V 时，二极管 D 截 止，uob＝－E＝－4V。 （c） 当 ui≤2V 时，二极管 D1 导通，uoc＝2V；当 ui＞4V 时，D2 导通，uoc＝4V； 当 2V＜ui≤4V，二极管 D1、D2 截止，uoc＝ui。 （d） 当 ui≤－2V 时，二极管 D1 导通，uod＝－2V；当 ui＞4V 时，D2 导通，uod＝4V； 当－2V＜ui≤4V，二极管 D1、D2 截止，uod＝ui。 8-6 已知两只硅稳压管的稳定电压分别为 8V 和 7.5V。若将它们串联使用，可以获得哪几 种不同的稳定电压值？ 解： （1）8V＋0.7V＝8.7V； （2）7.5V+0.7V＝8.2V；8V＋7.5V＝15.5V；0.7V＋0.7V＝1.4V， 共四种。 8-7 在题 8-7 图中，已知 E=20V、 R1 = 0.8 K 、 R 2 = 1 K ，稳压管的稳压值为 U Z = 10 V 、I R1 E DZ 1最大稳定电流 I ZM = 8 mA 。 试求稳压管中流过的电流 I Z 是否超过I ZM = 8 mA ？如果超过， 应采取什么措施？ 解：I1＝（E－Uz）/R1＝12.5mA I2＝Uz/R1＝10mA IZ＝I1－I2＝2.5mA＜IZM4IZ R2I2题8-7图故不会超过 IZM。 如果超过 IZM，可以通过增加 R1 或者减少 R2，使 IZ 减少。8-8用直流电压表测得 4 个工作于放大状态的三极管的管脚电位如表题 8-8 示。试判断其 管脚和管型。解：解此类题目，首先找出 B、E 两个管脚。因为在正常放大状态，|UBE|近似为常数 0.7V 或 0.3V。 （A）因为：U1－U2＝0.7V，故可断定其一个为基极 B、 另一个为 E 极。 假设 U1――E，U2――B，为 PNP 型硅管，则 UBC＝ U2－U3＝－4.9V，集电极正偏，不符合工作在放大状态下 的三极管偏置要求。故假设不正确。 当假设 U1――B，U2――E，为 NPN 硅管，则 UBC＝ U1－U3＝－4.2V，集电极反偏，符合工作在放大状态下的 三极管偏置要求。故假设正确。即为： U1――B、U2――E、U3――C，NPN 硅管。 同理，有： （B）U1――B、U2――E、U3――C，NPN 锗管。 （C）U1――C、U2――E、U3――B，PNP 硅管。 （D）U1――B、U2――C、U3――E，PNP 锗管。 A B 2.9 2.6 7.5 C 5 8 8.7 D 8 5.5 8.3表题 8-8U 1(V) U 2(V) U 3(V)2.8 2.1 78-9用直流电压表测得 6 个三极管的 U BE 、 U CE 如表题 8-9 示。试问其各处于何种工作状 态？是 PNP 管还是 NPN 管？解：根据三极管的特性，当其处于导通状态时，|UBE|近似为常数 0.7V 或 0.3V，而在其处 于饱和时， 且有|UCE|近似为常数约为 0.3V 或 0.1V。 当|UBE|的值不是近似为常数 0.7V 或 0.3V，则一定处于截止状态。所以： （A） 截止状态，NPN 管 （B） 饱和状态，NPN 硅管 （C） 放大状态，NPN 硅管 （D） 放大状态，PNP 锗管 （E） 饱和状态，PNP 锗管 （F） 截止状态，PNP 管 A表题 8-9B 0.7 0.3C 0.7 5D -0.3 -4E -0.3 -0.1F 2 -4U BE(V) U CE(V)-2 58-10某一晶体管的 P CM =100mW、 I CM =20mA、 U (BR) CEO =15V。试问在下列几种情况下， 何种是正常工作状态？ （1）U CE =3V、 I C =10mA； （2）U CE =2V、 I C =40mA； （3）U CE =6V、 I C =200mA。解：判断管子是否处于正常工作，主要是看参数是否超过其极限参数。 （1） PC＝UCE×IC＝30mW ＜PCM，IC＜ICM，UCE＜UBR（CEO） ，正常状态。5（2） PC＝UCE×IC＝80mW ＜PCM，IC＞ICM，非正常状态。 （3） PC＝UCE×IC＝120mW ＞PCM，IC＞ICM，非正常状态。习题 99-1 晶体管放大电路如题 9-1 图(a)所示。已知 U CC = 12 V 、 R C = 3 K ? 、 R B = 240 K ? 、 晶体管电流放大系数 β = 40 。①试用直流通路估算各静态值 I B 、 I C 、 U CE ；②在题 9-1 图 (b)所示的输出特性曲线上，用图解法作出放大电路的静态工作点；③在静态时( u i = 0 ) C 1 、C 2 上的电压各为多少？+UCCRB C1+RC+I C(mA)4 3 100 75 50C2TRS eSuiRL2uO1 0 3 6I B=25uA U CE(V)9 12(a) 放大电路 题9-1图(b) 输出特性解： （1）将电容开路，可画出直流通路如题 9-1 图 a（1）所示。 IB＝UCC/RB＝50uA IC＝?IB＝2.0 mA UCE＝UCC－ICRC＝6VIB RB+UI C(mA)CCRCICT4 3 2100 75 50QUCE1 0 3 6 (2)I B=25uA U CE(V)9 12(1) 直流通路 题9-1图a（2）作直流负载线 UCE＝UCC－ICRC: 取 IC＝0，UCE＝12V，得点 A；取 UCE＝0，IC＝4mA，得 B 点。连接 A、B 两点6即为直流负载线 AB。AB 与输出特性 IB＝50uA 的交点 Q 即为静态工作点，如题 9-1 图 a（1） 。从图中可以读得：UCE＝6V，IC＝2mA。 （3）UC1＝UBE＝０；ＵC2＝UCE＝6V。 9-2 电路如题 9-2 图所示。要求：①画出直流通路；②画出交流通路。++UCC+U+CCC3RB C1+RC+C2 C1+R B1R B2TRCC2TRS eSuiRLuORS eSuiC3+RLuO(a)题9-2图(b)解：① 将电容开路，可画出直流通路如题 9-2 图 a 所示。+UCC+UCCRBTRCR B1R B2TRC(a) 题9-2图a 直流通路(b)② 将电容及直流电源短路，可画出交流通路如题 9-2 图 b 所示。TTRS eSuiRBRLRCuORS eSuiR B1R B2RCRL(a) 题9-2图b 交流通路(b)9-3判断题 9-3 图所示电路是否具有放大作用？为什么？ （a）由于信号无法回到输入端（被交流短路） ，故没有放大作用。 （b）由于电路可以有正确的偏置（发射极正偏、集电极反偏） ，信号可以顺利地输入、7解：分析一个电路是否具有放大作用，是依据放大电路的组成原则。输出，故具有放大作用。 （c）结果同（b） 。+UCC-U +UCCCCR C1+ + +C +C2 C1+ + +R B1 C1 +RCC2+TTuiEBRLC2+uOuiRB RuiCRRB2LuORLuORE(a)(b) 题9-3图(c)9-4对于如题 9-1a 图所示电路， 试画出其微变等效电路， 分别求 R L = 3 K ? 和 R L = 6 K ? & u 、输入电阻 r i 、输出电阻 r o ，并说明 R L 对它们的影响。 时， 电路的电压放大倍数 A解：微变等效电路如题 9-4 图所示 26 rbe = 300 + (1 + β ) = 0.82 K ? IE ri = RB // rbe ≈ rbe = 0.82 K ?B& Ibr beC& β ?Ib& Icro = RC = 3 K ?当 RL = 3 K ? 时， βRc // RL & Au = ? = ?73.2 rbe 当 RL = 6 K ? 时， βRc // RL & Au = ? = ?97.6 rbe 从上可知，RL 对输入电阻、输出电阻均 无影响，但对电压放大倍数有影响，RL 越大， & Au 越大。 9-5& UiRL& UORBRCE 题9-4图rori电路如题 9-5 图所示。三极管的 β = 60 、U CC = 12 V 、 R C = 3.3 K ? 、 R B 1 = 30 K ? 、、 R E 1 = 200 ? 、 R E 2 = 1.3 K ? 、 R S = 500? 、 R L = 5.1 K ? 。求①接上和断开电容 C E 两 种情况下的静态工作点 I B 、 I C 、 U CE ；②若换上一只 β = 100 的管子，工作点有何变化？ 解：① 接上和断开电容电容 CE 时的等效直流通路是一样的，所以其静态值相同，其直流通 路如题 9-5 图 a 所示。 UB＝UCCRB2/（RB1＋RB2）＝3V IC＝IE＝UB/（RE1＋RE2）＝2mA IB＝IC/β＝33.3uA UCE＝UCC－IE（RC＋RE1＋RE2）＝3.4V8+UCC+UCCR B1 C1+ + +RCβ+C2 UB RL+R B1RCβ UCERSuieSR B2R E1 R E2uOR B2R E1 R E2 IECE题 9-5图题9-5图a 直流通路② 若换上一个β值不同的管子，对 UCE、IE 没影响，在输出特性曲线上，工作点的位置不 变，只有 IB 的值发生变化。 9-6& 对题 9-5，求接上和断开电容 C E 两种情况下的电压放大倍数 A u 、输入电阻 r i 、输出 & 电阻 r o 及对信号源的电压放大倍数 A us 。解：接上和断开电容 C E 两种情况下的微变等效电路如题 9-6 图（1）和（2）所示。 26 rbe = 300 + (1 + β ) = 1 .1 K ? IE ① 接上电容 C E& Au = ?βRc // RL = ?9.2 rbe + (1 + β ) RE1ri = RB 2 // RB1 //[rbe + (1 + β ) RE1] = 5 K ?ro = RC = 3.3 K ?& Aus = ?ri Aus = ?8.4 RS + riC& β ?Ib r be② 断开电容 C EB& Ib& IcB& Ibr beC& β ?Ib& IcRSRL& ES& R UiB1R B2 R E1RCEro& UO RS & ESRL& R B1 UiR B2R E1 R E2ERCro& UOrir′ irir′ i(1) 接电容CE时 题9-6图(2) 断开电容CE时& Au = ?βRc // RL = ?1.3 rbe + (1 + β )( RE1 + RE 2 )9ri = RB 2 // RB1 //[rbe + (1 + β )( RE1 + RE 2] = 6.9 K ?ro = RC = 3.3 K ?ri Aus = ?1.2 RS + ri 9-7 对 9-1 题，分别求 R L = 3 K ? 和 R L = 6 K ? 时的最大不失真的输出电压和输入电压。 如果出现失真，首先出现何种失真？ 解： 在作出了直流负载线的基础上，先要作出交 I C(mA) L1 100 流负载线如题 9-7 图所示。交流负载线过静态工 4 。 作点 Q，且在横轴的截距为 UCE＋IE（RC//RL） 75 L2 3 当 R L = 3 K ? 时，交流负载线为 L1，横轴截距为 50 Q 2 10V。当 R L = 6 K ? 时，交流负载线为 L2，横轴 I B=25uA 1 截距为 11.5V。以 Q 点为中心，可分别求出其最 U CE(V) 2.2 大不失真的输出电压范围。 10 0 1.6 3 12 6 9 11.5 ① R L = 3K ? 题9-7图 不进入饱和区的最大输出电压 Uom1＝6－ 2.2＝3.8V 不进入截止区的最大输出电压 Uom2＝10－6＝4V 故：不失真的最大输出电压 Uom＝3.8V 不失真的最大输入电压 Uim＝Uom/Au＝3.8V/73.2＝52mV 首先出现饱和失真。 ② R L = 6K ? 不进入饱和区的最大输出电压 Uom1＝6－1.6＝4.4V 不进入截止区的最大输出电压 Uom2＝11.5－6＝5.5V 故：不失真的最大输出电压 Uom＝4.4V 不失真的最大输入电压 Uim＝Uom/Au＝4.4V/97.6＝45mV 首先出现饱和失真。 9-8 题 9-8 图所示的射极输出器， 已知 β = 50 、 CC = 12 V 、R B 1 = 100 K ? 、R B 2 = 30 K ? 、 U & R E = 1 K ? 、 R S = 50? 、 R L = 1 K ? 、 rbe = 1K ? 。求电压放大倍数 A u 、输入电阻 r i 、输出 电阻 r o 。 & Aus = ?10+UCCR B1 C1+Bβ& Ibr beC& Ic& β ?IbC2+RSRSuiR B2eSRERLuO& ES& Ui RB1R B2 RERL& UOrir′ iEro题9-8图题9-8图a 微变等效电路解：先画出微变等效电路如题 9-8 图 a 所示。& Au =βRE // RL = 0.96 rbe + (1 + β ) RE // RLri = RB 2 // RB1 //[rbe + (1 + β ) RE // RL] = 19.3 K ? ro = ( RS + rbe) /(1 + β ) = 20.6?9-9 在题 9-9 图的放大电路中，已知 β 1 = β 2 = 50 、每个管子的 U BE = 0.6 V 。求：①计算 前、后级放大电路的静态工作点；②画出微变等效电路；③求放大电路的输入电阻和输出电 阻；④求各级电压放大倍数和总的电压放大倍数；⑤后级采用射极输出器有何好处？+U+12V 30K 4K+CCC2130KβR B11 U B1 R B12C1+R C1 I B1I C1 I B2R B2β+C3+β 1 U CE1RE1β2R E2U CE2ui20K4KC43K 1.5KuOI E1I E2题9-9图题9-9图 直流通路解：① 前后级的直流通路互不牵连，可单独计算。其直流通路如图（1） 。 UB1＝UCCRB12/（RB11＋RB12）＝12×20/（30+20）＝4.8V IC1＝IE1＝（UB1－UBE）/RE1＝1.05mA IB1＝IC1/β1＝21uA UCE1＝UCC－IE1（RC＋RE1）＝3.6V IB2＝（UCC－UBE）/[RB2＋(1+β2)RE2]＝（12－0.6）/[130+(1+50) ×3]=40.3uA IC2＝IE2＝IB2×β＝2.0mA UCE2＝UCC－IE2×RE2＝12－2.0×3＝6V11② 其微变等效电路如题 9-9 图 b 所示。& I c2 & I b1r be 1& Uiri& I c1& β ?Ib& I b2r be 2& β ?I b2& U O 1 R B2R C1 R E2 RLR B11 R B12& UOri2题9-9图b 微变等效电路ro26 = 1.56 K ? IE1 26 rbe 2 = 300 + (1 + β ) = 0.96 K ? IE 2 rbe1 = 300 + (1 + β )③ ri = RB12 // RB11 // rbe1 ≈ rbe1 = 1.56 K ? ④ ri 2 = RB 2 //[rbe 2 + (1 + β 2) RE 2 // RL] = 37 K ?ro ≈RE 2 //( RC1 // RB 2 + rbe 2) = 36? 1+ β2β 1 ? ( Rc1 // ri 2) & Au1 = ? = ?115.7 rbe1& Au 2 = (1 + β 2)( RE 2 // RL) = 0.98 rbe 2 + (1 + β 2) RE 2 // RL& & & Au = Au1 Au 2 = ?113.4⑤ 输出电阻小，带负载能力强。 9-10 在题 9-10 图的放大电路中，已知 β 1 = β 2 = 50 、每个管子的 U BE = 0.6 V 。求： ①计算前、后级放大电路的静态工作点；②画出微变等效电路；③求放大电路的输入电阻和 输出电阻；④求各级电压放大倍数和总的电压放大倍数；⑤前级采用射极输出器有何好处？+12V 1M 82Kβ+UCC10K+C3R B1 I B1C1+R B21RCI C1C2+ββ 1 U CE1 U B2uOβ 2 U CE2R E21 R E22 I E2510ui27K43K 7.5K 题 9-10图C4+R E1R B22 I E112题9-10图a 直流通路解：① 其直流通路如题 9-10 图 a 所示，则各级静态工作点为 IB1＝（UCC－UBE）/[RB1＋(1+β1)RE1]＝（12－0.6）/[) ×27]=4.8uA IC1＝IE1＝IB1×β1＝0.24mA UCE1＝UCC－IE1×RE1＝12－0.24×27＝5.52V UB2＝UCCRB22/（RB21＋RB22）＝12×43/（43+82）＝4.13V IC2＝IE2＝（UB2－UBE）/(RE21＋RE22)＝（4.13－0.6）/（7.5＋0.51）＝0.436mA IB2＝IC2/β2＝8.7uA UCE2＝UCC－IE2（RC＋RE21＋RE22）＝12－0.436（10＋0.51＋7.5）＝4.1V ② 画出微变等效电路如题 9-10 图 b。 26 rbe1 = 300 + (1 + β ) = 5 .8 K ? I26 E1 rbe 2 = 300 + (1 + β ) = 3.3 K ? IE 2 & I c1& I b1r be 1& R B1 Uiβ ? I& b 2R B21& I b2r be 2& I c2β ? I& b 2R C2 R E21ro& U o1R E1R B22RL& Uoriri2题9-10图b 微变等效电路③ri 2 = RB 21 // RB 22 //[rbe 2 + (1 + β 2) RE 21] = 14.4 K ? ri = RB1 //[rbe1 + (1 + β 1) RE1 // ri 2] = 326.5 K ?ro = RC = 10 K ?④& Au1 ≈ 1 & Au 2 = ? (1 + β 2) RC = ?17.4 rbe 2 + (1 + β 2) RE 21& & & Au = Au1 Au 2 = ?17.4⑤ 输入电阻大，向信号源取用的电流小，利于放在多级放大电路的第一级。 9-11 在图题 9-11 中，判断级间反馈的类型（正或负、串联或并联、电压或电流、交流或直 流） ，若无级间反馈的，判断本级反馈类型。它们起何作用？13+UCCC1+++R B1RβC1C2RB2Rβc2RC C1+R C2+UC2 +CCC2C3 RLuOβR E2 R F1 RF2RSui+R E1uiR1 R2+uOesRE2C4RECERFCF(a) +UCC(b) +UCCRB C1+R C1CfRFRβC2+C1+ + + + + +uiRL R E2+uO+C2RBRC1R C2C2uiC3R E1RFCFuOR E2(c) 图题 9-11(d)解： （a）由 RF、CF、 RE 构成了级间反馈网络。其为并联电流交流负反馈，稳定输出电流。 （b）由 RF2、R2 构成了级间反馈网络，其为直流并联电流负反馈，其稳定静态工作点。 由 RF1、RE1 构成了级间反馈网络。其为串联电压交、直流负反馈，稳定输出电压和静态工作 点。 （c）由 RF、CF 构成了本级反馈网络。其为并联电压交流负反馈，稳定输出电压。 （d）由 RF、CF、 RE1、RE2 构成了级间反馈网络。其为串联电流交流正反馈。 9-12 试分析题 9-12 图电路中 R E 的反馈类型和作用：①电路从集电极输出；②电路从+UCC发射极输出。 解：① 串联电流负反馈，稳定输出电流。 9-13 如果实现下列要求，在交流放大电路中应引入哪RSuiC1+种类型的反馈？①输出电压基本稳定，并能提高输入电 & 阻；②输出电流 I c 基本稳定，并能减少输入电阻；③β& RE 输出电流 I c 基本稳定，并能提高输入电阻。 eS 解：① 交流串联电压负反馈。 ② 交流并联电流负反馈。 题9-12图 ③ 交流串联电流负反馈。 9-14 有一负反馈放大电路，已知 A=300，F=0.01。试求：①闭环放大倍数 A f 为多少？②如 果 A 发生 ± 20 % 的变化， A f 的相对变化为多少？ 解： （1）Af＝A／(1＋AF)＝75 （2）dA／A＝0.4/300＝0.13%14++② 串联电压负反馈，稳定输出电压。RBRc C3 C2dAf／Af＝[1／(1＋AF)]（dA／A）＝0.033%习题 1010-1 对于题 10-1 图所示的典型差动放大电路，若 U CC = U EE = 6 V , R E = R C = 5.1 K ? 、R B = 10 K ? 、 R P = 100? 、 β = 50 、 U BE = 0.7 V 。试求：①静态工作点；②差模和共模电 压放大倍数， 差模输入电阻和输出电阻； ③若在两管的集电极之间接上负载 R L = 5.1 K ?（如 图虚线所示） ，则差模和共模电压放大倍数又为多少？RC RBT1uORL u O1 u O 2 RPU CC RCU CC RCRBICT1T2IB RBui2u i1RE -U EEuiU BE2IERE -U EE题 10-1图题10-1图（a） 直流通路解： 由于电路是对称的， ① 只需要计算一个管子的静态值即可， 画出直流通路题 10-1 图 （a） 所示。由输入回路有I B R B+ U BE + 2 I E R E = U EE 上式中前两项比第三项小得多，故可略去。则有 U EE 6 IC=IE≈ = = 0.59 mA 2 R E 2 × 5 .1U E = 2 I E R E ? UEE ≈ 0IB= ICβ≈U EE = 11.8 uA 2 βR EU CE = U CC ? I C R C = 6 ? 0.59 × 5.1 = 3 V（2）在差模输入时，RE 相当于短路；在共模输入时，RE 相当于 2RE（对每一个管子而言） ， 其交流通路如题 10-1 图（b）u id 1 = ?u id 2u id = u id 1 ? u id 2r be = 300 + (1 + β ) A ud = A u 1 = A u 226 = 2.55 K IE β RC =? = ?20.3 R B+ r be15RC RBT1u odRLRC RBT2RC RB RLT1u oc u oc 2RLRC RBT2 2REu od 1u od 2u id 1u id 2u ic 1u oc 12REu ic 2(1) 差模信号输入(2) 共模信号输入题10-1图（b）交流等效电路A uc =u Oc =0 u icr id = 2( R B+ r be) = 25.1 K(3)A ud = ? A uc =β ( R C//R B+ r beRL ) 2 ＝－6.77u Oc =0 u ic 10-2 对于题 10-1，试求：①单端输入--双端输出时的差模和共模电压放大倍数；②单端输 入―单端输出时的差模和共模电压放大倍数；③单端输入―单端输出时的差模输入电阻和输 出电阻。 解： （1）单端输入时的情况和双端输入时的一样，和 10-1 结果相同。 1 （2）单端输出时 A ud = A u 1 = ?10.1 2A uc 1 =βRC u Oc =? = ?0.48 u ic RB + rbe + (1 + β )(2 RE + 0.5RP )（3） r id = 2( R B+ r be) = 25.1 Kr od = R C = 10.2 K10-3 对于题 10-1，试求：①当 u i 1 = 12 mA 、 u i 2 = 8 mA 时， u o = ? ②这时的 u C 1 、 u C 2 各 为多少？ 解：① uo = Aud ? uid + Auc ? uic = Aud (ui1 ? ui 2) + Auc ②ui1 + ui 2 = ?20.3(12 ? 8) + 0 = ?81.2 mV 2 uC1 = UC1 + Aud ? ui1 = 3 + (?20.3) ? 0.012 = 2.76 V uC 2 = UC 2 + Aud ? ui 2 = 3 + (20.3) ? 0.008 = 3.18 V1610-4 解：在题 10-4 图中，已知 R F = 2R1 ， u i = 2 V ，求输出电压 u o 。u O 1 = ui = 2V RF u O 1 = ?4 V uO =? R1RF-R F/ K R1+RF R2+ -&∞+R1ui+u o1R2+&∞uo u i1+&∞ u o1 ui2&∞+uoR3+题10-4图题10-5图10-5题 10-5 图是利用两个运算放大器组成的高输入电阻的差动放大电路。 试求 u o 与 u i 1 、u i 2 的关系。解： u O 1 = (1 +RF )ui1 KR1uO =?RF RF RF RF RF u O 1 + (1 + ) ui 2 = ? (1 + )ui1 + (1 + )u i 2 R2 R2 R2 KR1 R210-6 在题 10-6 图中，试求 u o 与 u i 的关系。4R 4RR1+&∞+ifuo2RFi1 R 1ui+&∞+uoR3 uf R4R2R -uo &∞+R2i3 i4uiR2+u o1题10-6图题10-7图解：2R ui = ?2ui R 4R u O1 = ? uO 2 = 2ui 4R uO2 =? u O = uO 2 ? uO1 = ?4ui10-7 为了获得较高的电压放大倍数，而又可避免采作高值电阻 R F ，将反相比例放大器改 为图题 10-7 所示的电路，并设 R F && R 3 。试求证： A uf = 证明：由虚断、虚短有： i1 = if = i 3 + i 4 即：uo RF R3 =? (1 + ) 。 ui R1 R4ui uf uf uf ? uO =? = + R1 RF R 4 R317整理有： uf = ?RF ui R1 R3 R3 RF R3 R 3 u O = uf (1 + )=? (1 + )u i + + R 4 RF R1 R 4 RF显然，当 R F && R 3 时，有：A uf =证毕。uo RF R3 =? (1 + ) ui R1 R410-8 计算题 10-8 图中的输出电压 u o 。&∞+ u o1 36K 10K 12KRF R1R R+ -uiR2+&∞&∞+R1+uo26mV&∞+uou o 1 R /2uo2++uo12K +&∞+R3(a)4mVR2(b)题10-8 图解： （a） u O 1 = ?RF ui R1uO2=?R RF uO1 = ui R R1 RF u O = uo 2 ? uo1 = 2 ui R1（b） u O 1 = 6 mV36 36 u O 1 + (1 + ) 4 mV = ?3 × 6 + 4 × 4 = ?2 mV 12 12 10 10 10 22 26 u O = ? u O 1 + (1 + )uo 2 = ? × 6 + × ( ?2 ) = ? mV 12 12 12 12 3 uO2=?10-9 电路如题 10-9 图所示，试求 u o 1 、 u o 2 、 u o 。100K 0.3V 50K + 33K 50K 6K{&∞+100Ku o 1 50K10K +&∞+uo5V100K uA1 100K+&∞+50Kuo218100K1V题10-9图解：利用题 10-7 的结果，有：u O1 = ?100 4 (1 + )0.3 = ?1 V 50 6 5 ?1 uo 2 = u A 2 = 1 + 100 = 3 V 100 + 100 100 100 100 2 uO =? u O 1 + (1 + ) uo 2 = ?2 × ( ?1) + 3 × × 3 = 8 V 50 50 50 + 100 310-10按下列各运算关系式画出运算电路，并计算各电阻的阻值（括号中的反馈电阻和电容是给定的） 。 （1） uo = ?3u i （ R F = 50 K ? ） （2） u o = ?(u i 1 + 0.4u i 2) （ R F = 100 K ? ） （3） u o = 10u i （ R F = 50 K ? ） （4） u o = 3u i 1 ? 2u i 2 （ R F = 10 K ? ） （5） u o = ?200 u i 1dt （ C F = 0.1 uF ） （6） u o = ?10∫∫u i 1dt ? 5 u i 2dt （ C F = 1 uF ）∫解：各运算电路如题 10-10 图所示，各参数选择如下 （1）R1=(50/3)KΩ （2）R11=100KΩ （3）R1=(50/9)KΩ （4）R1=5KΩ （5）R=50KΩ （6）R11=100KΩ R12=200KΩ R12=250KΩ19RFu i1R 11 R 12-RF RFuiR1+&∞+ui2&∞+R1-&∞+uoR2R2+ 图(2)uouiR2+ 图(3)uo图(1)RF R1ui2 u i1CFui2R 12 R 11+CF-&∞+uiuoR+&∞+u i1 uo&∞+R2+ 图(4)uoR2R2图(5)图(6)题10-10图10-11题 10-11 图为运算放大器测量电压的电路,试确定不同量程时的电阻 R11 、R12 、R13 的阻值（已知电压表的量和为 0~5V） 。 解：根据题意，当 u i = 50 V 时， uo = 5 V ，求 R11 的值。1 1 u o = ? (? )u i 2 R11 ui 50 所以： R11 = = = 5M? 2u o 2 × 5 ui 5 同理：当 u i = 5 V 时， R12 = = = 500 K ? 2u o 2 × 5 ui 0.5 = = 50 K ? 当 u i = 0.5 V 时， R13 = 2u o 2 × 5因为：50V-&∞+iouoRL uA Rui R 2+题10-12图R 11 R 12 R 13+ 1M 1Mui5V 0.5V&∞+2M -&∞+ VuoR2+题10-11图10-12 题 10-12 图是电压- -电流变换电路， R L 是负载电阻（一般 R L && R ） 。试求负载电流 io 与输入电压 u i 的关系。20解：u A = u ? = u + = uiio =u o? u A u A = RL R RL 有： u o = (1 + )u A R则： i o =(1 +RL )u A ? u A uA ui R = = RL R R10-13试写出题 10-13 图所示积分电路输出电压 u o 的表达式。u i1ui2 u i3R 11 R 12 R 13+CFUR&∞+R1+&∞+uoDZuiR2uo题10-14图R2题10-13图解：因为： u ? = u + = 0u i1 u i 2 u i 3 du o + + = ?C F R11 R12 R13 dt 1 u i1 u i 2 u i 3 则： uo = ? ( + + )dt C F R11 R12 R13所以： i f =∫10-14在题 10-14 图所示电路中，运算放大器的最大输出电压 U OPP = ±12 V ，稳压管的稳定电压为 U Z = 6 V ，其正向压降 U D = 0.7 V ， u i = 12 sin ?t V 。当参考电压 U R = +3 V 和-3V 两种情况时，试画出传输特性和输出电压 u o 的波形。 解：传输特性及波形如题 10-14 图（a）所示。 u oa 是 UR＝3V 时的输出电压； u ob 是 UR＝－ 3V 时的输出电压。21ui 12Vuoa6.7V 0 3V -6.7V 3V0uit-3V-12V uoa6.7V0uob6.7V -6.7V 6.7V -3V 0 -6.7V -6.7V 题10-14图（a）uituob t022习题 1212-1 对题 12-1 图所示的开关电路，试列出其真值表，并写出其逻辑关系式。A C题12-1图BA 0 0 0 0 B 0 0 1 1表题 12-1EYC 0 1 0 1Y 0 1 0 1A 1 1 1 1B 0 0 1 1C 0 1 0 1Y 0 1 1 1解：设开关合上为 1，断开为 0；灯亮为 1，灯不亮为 0。可得真值表如表题 12-1。Y = A B C + A BC + AB C + ABC + ABC = AB + C 12-2 已知某逻辑函数的真值表如表题 12-1，试写出其函数表达式，并画出其逻辑电路图。 解：其函数表达式为 Y = A B C + A B C + AB C = A B + B C 电路图如题 12-2 图所示。A B C B&≥1表题 12-2Y& 题12-2图A 0 0 0 0B 0 0 1 1C 0 1 0 1Y 1 1 0 0A 1 1 1 1B 0 0 1 1C 0 1 0 1Y 1 0 0 012-3 试画出题 12-3 图中各门电路的输出波形，输入 A、B 的波形已经给出。 解：Y1：有 0 出 1，全 1 才 0。 A A & Y2：有 1 出 0，全 0 才 1。 Y1 B Y3：A、B 相同为 0，不同为 1。 A ≥1 B Y2 可得波形如题 12-3 图。 BA B=1tt Y3 Y1 Y2 Y3题12-3图t t t12-4用反演规则和对偶规则分别写出下列逻辑函数的反演式和对偶式 （1） Y = ( A + BC )C D （2） Y = AB C + C D ( AC + BD )解： （1） Y = A ( B + C ) + C + D23Y ′ = A( B + C ) + C + D（2） Y = ( ABC + C D ) + ( A + C )( B + D ) Y ′ = ( A + B + C )(C + D) + ( A + C )( B + D ) 12-5 应用逻辑代数推证下列各式 （1） ABC + A + B + C = 1 （2） A + B + A + B + ( A B )( AB ) = 1 （3） ABCD + ABD + BCD + ABC + BD + BC = B 证明： （1）左边 = ABC + ABC = 1 = 右边 （2）左边 = ( A + B )( A + B ) + A B + AB = ( A + B )( A + B ) + A B + AB= A B + AB + A B + AB = A + A = 1 = 右边（3）左边 = B ( ACD + AD + CD + AC + D + C )= B[( ACD + CD ) + ( AD + D) + (CD + C )] = B[CD + D + D + C ] = B = 右边12-6 用代数法化简下列各式（1） Y = AB + B + A B （2） Y = AB + A BC （3） Y = A + B + C ( A + B + C )( A + B + C ) （4） Y = AB + AC + B C + B D + BD + ADE ( F + G ) （5） Y = A + B + CD + AD ? B 解： （1） Y = ( AB + B ) + A B = A + B + A B = B + ( A + A B )= B+ A+ B= A+ B（2） Y = AB + A BC = A + B + A + B + C = ( A + A) + ( B + B ) + C=1+1+ C =1（3） Y = A + B + C ( A + B + C )( A + B + C ) = A + B + C [( A + C ) + B ][( A + C ) + B ]= A + A + C ( A + C) = ( A + A ? A + C ) + C ? A + C = A + CA C = A + C（4） Y = AB + AC + B C + B D + BD + ADE ( F + G )Y = [ AB + B D + ADE( F + G )] + ( AC + B C ) + BD= AB + B D + ( AC + B C + AB ) + BD = ( AB + AB ) + AC + B D + B C + BD24= A + B D + B C + BD12-7 分析题 12-7 图所示两个逻辑电路，写出逻辑表达式、化简、判断其逻辑功能并用与非 门实现。A BC1 ≥1 & ≥1 1 (a) 题12-7图 &A1& ≥1Y1 B& 1 (b)Y2解： （a） Y 1 = ( A + ABC )(C + ABC ) = A + ABC ? C + ABC = ( A + ABC )(C + ABC )= ( A + B + C ) = ABC实现 ABC 的与非功能。 （b） Y 2 = ( A B )( AB ) = A B + AB = ( A + B )( A + B )A B Y1(a)= AB + A B = A
B 实现 A、B 的同或。 电路如题 12-7(a)图所示。12-8 用卡诺图化简下列各式 （1） Y = A B + AB + BC + B CA B C&& & & (b) &A BY2题12-7图（a）（2） Y = A + B (C + D ) + A ? B ? C D + AB D∑ m(0,1,2,3,4,6,7,8,9,11,14) （4） Y ( A,B,C,D) = ∑ m(0,1,2,5,8,9,10,12,14)（3） Y ( A,B,C,D) = （5） Y = CD ( A
B ) + A BC + A ? C D ，给定约束条件为 AB + CD = 0 （6） Y ( A,B,C,D) =∑ m(2,3,7,8,11,14) + ∑ d (0,5,10,15)解：卡诺图如题 12-8 所示，其化简后的结果为 （1） Y = AB + A C + BC （2） Y = A B C + A B D + A ? B ? C D + AB D= AB + BD （3） Y = CD + A D + B C（4） Y = B D + AD + B C + A C D （5） Y = CD ( AB + A B ) + A BC + A ? C D= B + A D + AC25（6） Y = CD + B D + ACC BC 00 A B 01 1 11 11C CD 00 AB 00 1 01 1 01 1 11 1 1 1 1 1 D (3) 10 1 110 1CD 00 AB 00 101 111 110 1U CC&BU IH0 A 1&11 YU IL151?≥1A01 11 10U IH Y2悬空1 1R Y4& B ≥1U IH1110K?C (1)Y3 10 1&51? D (2)U ILC CD 00 AB 00 1 01 A 11 10 1 1 1 D (4) 01 1 1 1 1 B A 10 11 10 1 CD 00 AB 00 01 1 11×题12-9图01 1 1×C 10 1 1×C CD 00 AB × 00 01 B A 11 10 1 01 11 1×11×10 1× ××1×1×B11 D (6)D (5) 题12-8图12-9 题 12-9 图为 TTL 门电路，试求输出的逻辑状态。 解： （1）TTL 门输入端通过大电阻接地相当于接 1，故 Y1=0。 （2）TTL 门输入端通过小电阻接地相当于接 0，故 Y2=1。 （3）TTL 门输入端悬空相当于接 1，故 Y3=0。 （4）线与时有 0 则 0，故 Y4=0。 12-10 题 12-10 图为 CMOS 门电路，试求输出的逻辑状态。U DD51?=Y1U DD U IL&ENU IL Y2 U IH1 TGU IL =1 Y310K?解 ： 题 12-10图 （ 1）CMOS 门输入端通过电阻接地相当于接 0，0 与 1 同或，故 Y1=0。 （2）三态门的使能控制端有效，0 与 1 的与非，故 Y2=1。 （3）传输门的使能端无效，TG 输出端为高阻状态，0 与 0 异或，故 Y3=0。2612-11分析题 12-11 图电路，写出输出与输入的逻辑表达式(图中均为 CMOS 门电路)。U DD100K?A B C D≥1Y2A B C D&U DD100K?A&100K?≥1D C B A(a) &Y3B C D(d) ≥1Y4Y1100K?(b) 题 12-11图(c)解：各图的逻辑式为Y 1 = ABCD ； Y2 = A + B + C + D； Y 3 = AB + CD ；Y 4 = ( A + B ) ? (C + D ) 12-12 几种常用 TTL 门和 CMOS 门的参数如表 12-2-1。 （1）CT54/74 系列门能否直接驱动 CC4000 系列？为什么？ （2）CC4000 系列门能否直接驱动 CT54/74 系列？为什么？ （3）CT54/74 系列反相器能驱动多少个同类门？ （4）CT54/74 系列反相器能驱动多少个 CT54/74LS 系列反相器？ 解： （1）不能。因为不满足式（12-16） U OH 1 ≥ U IH 2 ： （2）不能。因为不满足式（12-19） I OL 1 ≥ I IL 2 ： I OL 1 16mA （3） N OL = = = 10 I IL 2 1.6mA I OH 1 0.4mA N OH = = = 10 I IH 2 40uA 两者中取小的一个，故可带 10 个同类门。 I OL 1 16mA = = 40 （4） N OL = I IL 2 0.4mA I OH 1 0.4mA N OH = = = 20 I IH 2 20uA 两者中取小的一个，故可带 20 个 CT54/74LS 反相器。12-13 试设计一个三变量校奇电路。当三个变量有奇数个 1 时，输出为 1，其它情况输出均 为 0。① 用门电路实现；②用三线－八线译码器实现；③用八选一数据选择器实现。表题 12-13 27解：设变量为 A、B、C，输出为 Y，可得真值表如 表题 12-13。其表达式为Y = A B C + A BC + AB C + ABC ① 表达式没法化简，得电路如题 12-13 图（a）所 示。 ② 将 A、B、C 分别连接到译码器的代码输入端 A2、A1、A0，表达式可写为：Y = m1 + m 2 + m 4 + m7 = Y 1 + Y 2 + Y 4 + Y 7电路图如题 12-13 图（b）所示。A 0 0 0 0B 0 0 1 1C 0 1 0 1Y 0 1 1 0A 1 1 1 1B 0 0 1 1C 0 1 0 1Y 1 0 0 1= Y1+ Y 2 + Y 4 + Y 7A B C A B C A B C A B C&A&≥1B Y C1A2 A1 A0 S1 S2 S3Y0 Y1 Y2 Y3&Y&& (a)Y4 Y5 Y6 Y7(b)题12-13图③ 将 A、B、C 分别连接到数据器的代码输入端 A2、A1、A0，表达式可写为： Y = m1 + m2 + m4 + m7 Y 与 Y = ∑ m i? D i 比较，得：i =0 7D1=D2=D4=D7=1，D0=D3=D5=D6=0 电路图如题 12-13 图（c）所示。A B C1A2 A1 A0Y 74LS151SD0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7题12-13图（c）012-14按表题 12-14 所示真值表，完成题 12-14 图所示编码器电路中的连线，实现二进制循表题 12-14S 0 1 2 3 4 528Q2 0 0 0 1 1 1Q1 0 0 1 1 1 0Q0 0 1 1 1 0 0环编码要求。Q2 Q1 Q00000&&&0 1 2 3 4 5S题12-14图解：当开关 S 接通 0―5 线时，为低电平，相当于 0―5 的非。Q2 = 3 + 4 + 5 = 3 + 4 + 5同理有：Q1 = 2 + 3 + 4 = 2 + 3 + 4 ， Q0 = 1 + 2 + 3 = 1 + 2 + 3电路图如图 12-14 图（a）所示。Q2 Q1 Q0&&&0 1 2 3 4 5S题12-14图（a）12-15试用三线－八线译码器 74LS138 和门电路产生如下的多输出逻辑函数 （画出连线图） 。 （1） Z 1 = AC（2） Z 2 = A ? B C + AB ? C + BC （3） Z 3 = B ? C + ABC 解：将变量 A、B、C 分别接到译码器的 A2、A1、A0 端。 （1） Z1 = AB C + ABC = m5 + m7 = Y 5 + Y 7 = Y 5 + Y 7 （2） Z 2 = A ? B C + AB ? C + A BC + ABC = m1 + m3 + m 4 + m7= Y1 + Y 3 + Y 4 + Y 529（3） Z 3 = A B ? C + AB C + ABC = m0 + m 4 + m6 = Y 0 + Y 4 + Y 6A B C1A2 A1 A0 S1 S2 S3Y0 Y1 Y2 Y3&AZ3B CA2 A1 A0 S1 S2 S3Y0 Y1 Y2 Y3&Z1&Z2&Y4 Y5 Y6 Y71Z1Y4 Y5 Y6 Y7&Z2题12-15图题12-16图电路图如题 12-15 图所示。 12-16 试写出题 12-16 图所示电路的输出函数的逻辑表达式。 解： Z1 = Y 0 + Y 2 + Y 4 + Y 6 = Y 0 + Y 2 + Y 4 + Y 6 = m0 + m 2 + m 4 + m6= A B C + A BC + AB C + ABC = A C + AC = C Z 2 = Y 1 + Y 3 + Y 5 + Y 7 = Y 1 + Y 3 + Y 5 + Y 7 = m0 + m3 + m5 + m7 = A B C + A BC + AB C + ABC = A C + AC = C12-17 试用八选一数据选择器 74LS151 产生下列单输出函数（1） Y = AC + A BC + A ? B C （2） Y = AC D + A BC D + BC + BC ? D 解：将变量 A、B、C 连接到数据选择器的 A2、A1、A0。 （1） Y = A B C + A BC + AB C + ABC = m1 + m 2 + m5 + m7 与通式 Y = ∑ m i? D i 比较，得：i =0 7D1=D2=D5=D7=1，D0=D3=D4=D6=0 电路图如题 12-17 图（a）所示。 （2）Y = AB C D + ABC D + A BC D + A BCD + A BCD + ABCD + ABCD + A BC ? D + ABC ? D = m 4 ? D + m6 ? D + m5 ? D + m3 ? D + m3 ? D + m7 ? D + m7 ? D + m 2 ? D + m6 ? D = m 2 ? D + m3 + m 4 ? D + m5 ? D + m6 + m7与通式 Y =∑ m i? D ii=07比较，得：30D0=D1=0， D 2 = D ，D3=D6=D7=1，D4=D5=D 电路如题 12-17 图（b）所示。YYA B C1A2 A1 A0Y 74LS151SA B C0A2 A1 A0Y 74LS151SD0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 0(a) 题12-17图D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 1 D(b)D12-18用双四选一 CC14539 连成的电路如题 12-18 图所示，试写出其函数表达式并化简。解：从图中知： D0=D2=D5=D6=1 D1=D3=D4=D7=0 代入数据选择器的通式： Y = 得：Y≥1Y1 A B C Y2∑ m i? D ii=07A0 A1S1Y = m 0 + m 2 + m5 + m 6 = A B C + A BC + AB C + ABC= A C + BC + AB CA2CC14539S2D10 D11 D12 D13 D20 D21 D22 D231 0 题12-18图131习题 1313-1 基本 RS 触发器的 R D 、 S D 波形如题 13-1 图所示，试画出输出 Q、与 Q 的波形（设 触发器的初态为 0） 。 解：由基本 RS 触发器的特性表可画出输出波形如题 13-1 图示。CP ttRD SSDttRQ t Q t 题13-1图 题13-2图 Q Qt t t13-2同步 RS 触发器的 CP、R、S 波形如题 13-2 图所示，试画出输出 Q、与 Q 的波形（设触发器的初态为 0） 。 解：由同步 RS 触发器的特性表可画出输出波形如题 13-2 图示，状态只可能在 CP 的高电平 期间发生变化。 13-3 若将题 13-2 图中的同步 RS 触发器换成主从 RS 触发器， 试画出输出 Q、 Q 形 与 （设 触发器的初态为 0） 。 解：由主从 RS 触发器的特性表可画出输出波形如题 13-3 图示，状态只可能在 CP 的下降 沿发生变化。 13-4 主从 JK 触发器的 CP、J、K 波形如题 13-4 图所示，试画出输出 Q、与 Q 的波形（设 触发器的初态 0 ） 。 解：由主从 JK 触发器的特性表可画出输出波形如题 13-4 图示，状态只可能在 CP 的下降 发生变化。CP tSCP tJtRKttQ QQttQtt题13-3图32题13-4图t13-5边沿型 D 触发器的逻辑符号和 CP、 波形如题 13-5 图所示， D 试画出输出 Q、 Q 的 与CPD 1D C1 QD波形（设触发器的初态为 0） 。 解：由 D 触发器的特性表可画出输出波 形如题 13- 5 图示， 状态只可能在 CP 的下 降沿发生变化。t tQQtQt13-6图题 13-6 所示各 TTL 触发器的初 始状态均为 0，试画出它们在时钟 信号 CP 作用下的输出波形 Q1~Q 6 。1J CP Q Q1 CP 1J Q题13-5图1J Q2 CPQQ31C 1K Q1C 1K Q1C 1K Q Q61D1J CPQQ4 CP1D 1CQ QQ5 CP0Q Q1C 1K Q1C题13-6图解：由触发器的特性表可画出输出波形如题 13-6（a）图示。CP tQ1tQ2tQ3 Q4 Q5t t tQ633t13-7根据题 13-7 图所示的逻辑图及相应的 CP、 R D 、D 的波形，试画出 Q1 、 Q 2 的波形（设触发器的初态为 0） 。CP Q2SD = 1 D1DQ1 Q Q 1t1C 1J Q 1C 1K Q RD RDtDCPt Q1 Q2 tt 题13-7图解：由触发器的特性表可画出波形如题 13-7 图示。 13-8 根据题 13-8 图所示的逻辑图及相应的 CP、T 的波形，试画出 Q1 、 Q 2 的波形（设触 发器的初态为 0） 。 解：波形如图题 13-8 示。CPQ1TQ2 1J Q 1C 1K QtT1J Q 1C 1K QtQ1CPQ2tt题13-8图13-9计数器电路如题 13-9 图所示，试分析其为几进制，并画出各触发器输出端的波形。34Q1 1 1J Q 1C 1K Q& 1J QQ2Q3&& 1J QY解： （1）CP1C 1K Q1C 1K Q列驱动方程： J1=K1=1题13-9图J 2 = Q1Q 3 ，K2=Q1J3=Q1Q2，K3=Q1 （2）列状态方程：Q1n +1 = Q 1 Q 2 n +1 = Q1Q 3Q 2 + Q 1Q 2 Q3 n +1 = Q1Q 2Q 3 + Q 1Q3（3）列出状态转换表如表 13-9 示。 （4）从表可知，其为六进制加法计数器。 （5）波形如题 13-9 图（a）所示。 表 13-9 CP 0 1 2 3 4 5 6 13-10 Q3 0 0 0 0 1 1 0 Q2 0 0 1 1 0 0 0 Q1 0 1 0 1 0 1 0Q3 Q2CPtQ1ttt题13-9图（a）用同步十进制计数器 74LS160 由两种方法构成六进制计数器，要求画出逻辑图，列出状态转换图。 解： （1）置数法 状态从 000 到 101，利用 101 产生置数信号送到同步置数端。电路如题 13－10 图（a）所示，状态转换图如题 13―10 图（c）所示。 （2）清零法35&&1Q0 EP ET CP D0Q1Q2Q3CLD74LS160D1 D2 D31 1 0Q0 EP ET CP D0Q1Q2Q3CLD74LS160D1 D2 D3CPRDCP1RD0 (b)(a)000 001 010 000001010101100011101101100011(c) 题13-10图(d)利 用 110 产生清零信号送到异步清零端。电路图如题 13―10 图（b）所示，状态转换 图如题 13―10 图（d）所示。 13-11 用同步十六进制计数 74LS161 构成的逻辑电路如题 13-11 图所示， 试分析其各为几进 制计数器，画出电路的状态转换表。&&1Q0 EP ET CP D0 1Q1Q2Q3CLD RD1Q0 EP ET CP D0Q1Q2Q3CLD74LS161D1 D2 D374LS161D1 D2 D3CP计数 输入1 0CP计数 输入1RD0 (b)(a)题13-11图表 13-11(b) CP 0 1 2 Q3 0 0 0 Q2 0 0 0 Q1 0 0 1 Q0 0 1 036解：(a) 状态转换表如表 13-11（a）示，其为七进制加 法计数器。 (b) 状态转换表如表 13-11（b）示，其为十二进制加法 计数器。 表 13-11(a) CP 0 1 2 3 4 5 6 7 Q3 0 0 0 0 0 1 1 0 Q2 0 1 1 1 1 0 0 0 Q1 1 0 0 1 1 0 0 1 Q0 1 0 1 0 1 0 1 13 4 5 6 7 8 9 10 11 120 0 0 0 0 1 1 1 1 00 1 1 1 1 0 0 0 0 01 0 0 1 1 0 0 1 1 01 0 1 0 1 0 1 0 1 013-12试分析题 13-12 图的计数器在 M=1 和 M=0 时各为几进制。 当 M=1 时，状态从 0100 到 1001，其为六进制计数器。&解：当 M=0 时，状态从 0010 到 1001，其为八进进制计数器。& ≥11Q0 EP ET CP D01Q1Q2Q3ACLD进位 输出174LS160D1 D2 D31CP计数 输入RD1 0CP计数 输入Q0 EP ET CP D0Q1Q2Q3CLD 进位 输出74LS161D1 D2 D3RD1 0M题13-12图 题13-13图13-13 题 13-13 图所示为可变进制计数器，试分析当 A=0 和 1 时各为几进制计数器。 解：LD = AQ0Q3 + A Q0Q1Q3当 A=0 时， LD = Q 0Q1Q3 ，状态从 0000 到 1011，为十二进制计数器。37当 A=1 时， LD = Q 0Q3 ，状态从 0000 到 1001，为十进制计数器。 13-14 题 13-14 图是可逆进制计数器，试分析其在 M=1 和 0 时各为几进制计数器。M0计数 输入Q0 U /D S CP I D0Q1Q2Q3 C/BLD1≥1 &7 4LS190D1 D2 D3CP O1题 13-14图解：LD = MQ1Q 2 + MQ0Q1Q 2 ，其为异步置数端。当 M=0 时， LD = Q 0Q1Q 2 ，状态从 、、、0110， 为七进制加法计数器。 当 M=1 时， LD = Q1Q 2 ，状态从 、、，为六进制减 法计数器。 13-15 试分析题 13-15 图所示计数器的分频比（即 Y 与 CP 的频率之比)。1CPQ0 EP ET CP D0Q1Q2Q3CLD RD174LS161D1 D2 D31 1Q0 EP ET CP D0Q1Q2Q3CLD RD174LS161D1 D2 D3Y11 0 题13-15图解： 第一级的状态从 1001 到 1111，为七进制计数器；第二级的状态从 0110 到 1111，为十 进制计数器，两级构成七十进制计数器，也即分频比为 1 比 70。 13-16 试分析题 13-16 图所示计数器为多少进制的计数器。 解：其为整体置数法， ，整体为八位二进制计数器，状态从
到 ） ，故 为八十三进制计数。&1Q0 EP ET CP D0Q1Q2Q3CLD RD74LS161D1 D2 D31Q0 EP ET CP D0Q1Q2Q3CLD RD74LS161D1 D2 D3进位 输出Y1计数 输入0 题13-16图 38CP习题 1414-1 题 14-1 图是用 555 定时器组成的开机延时电路。若给定 C = 25 uF ， R = 91 K ? ，U CC = 12 V ，试计算常闭开关断开后，经过多长的延迟时间， u O 才跳为高电平。 解：开关 S 闭合时，电容 C 被短路，其上电压为零，同时，6 脚上的电压为 UCC 输出为低电 平。当开关 S 断开后，电源 UCC 对电容器 C 充电，当电容器上电压为（1/3）UCC，即 6 脚 电压为（2/3）UCC 时，输出翻转为高电平。故延时时间由式（14-1）得： u C(∞) ? u C(0) Ucc ? 0 t w = RC ln = RC ln = RC ln 1.5 = 922mS 1 u C(∞) ? u C(t w) Ucc ? Ucc 3U CC S C8 7 6 4U CC R17 8 6 2 455513 5uO uIR2 C55513 5uOR2uI题14-1图题14-2图14-2题 14-2 图是用 555 定时器组成的压控振荡器。试求输入控制电压 u I 与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？ 解：当电容器 C 上电压充电到 u i 时，输出从高电平翻转到低电平；当电容器 C 上的电压放 电到 (1 2)u i 时，输出从低电平翻转到高电平。故输出高、低电平时间分别为： 1 Ucc ? u i u C(∞) ? u C(0) 2 t w H = RC ln = ( R1 + R 2)C ln u C(∞) ? u C(t w) Ucc ? u it wL = RC lnu C(∞) ? u C(0) 0?ui = R 2C ln = R 2C ln 2 1 u C(∞) ? u C(t w) 0 ? ui 2频率为： f =(Ucc ? u i) 1 1 = ln t WH + tWL ( R1 + 2 R 2)C 2(Ucc ? 0.5u i)当 u i 升高时，频率降低。 14-3 题 14-3 图是用 555 定时器组成的简易触摸开关电路，当手摸金属片时，发光二极管亮， 经过一定时间后发光二极管熄灭。试说明其工作原理，并问发光二极管能亮多长时间？ 解：此电路接成单稳形式。在初始状态时，2 脚为高电平，没有触发信号，输出 3 脚为低电 平，故二极管不亮。当用手摸金属片时，2 脚变为低电平，即来了一个触发脉冲，输出 3 脚 翻转为高电平，故二极管发光。放电管截止，同时电源通过 R 向电容器 C 充电。当电容器 C39的电压充至（2/3）UCC 时，输出状态又回到稳态 0。二极管的发光时间即单稳的定时时间， 为：tw = 1.1RC = 1.1 × 200 × 10 3 × 50 × 10 ?6 = 11S200 K ?8 74 6V 3 5 LEDR178 4 3 5细 铜 丝R3aS6V金 属 片6 555 2 50uF 1R2 C6 555 2 1b题14-3图题14-4图14-4题 14-4 图是用 555 定时器组成的防盗报警电路，a、b 两端被一细铜丝接通，此铜丝被置于认为盗窃者必经之处。当盗窃者进入室内将铜丝碰断后，扬声器发出报警声（扬声器 电压为 1.2V，通过电流为 40mA） 。 （1）试问 555 接成何种电路？（2）说明本报警电路的 工作原理。 解： （1）其为多谐振荡器。 （2）铜丝没有断开时，4 脚为低电平，一直处于清零状态，故多谐振荡器不工作，扬声 器不会响。一旦有人将铜丝碰开，4 脚为高电平，多谐振荡器开始工作，扬声器发出声音报 警。40
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