(完整版)电子技术基础习题答案 docx

1 章 检测题 (共 100 分, 120 分钟)

一、填空题:(每空 0.5 分,共 25 分)

1N 型半导体是在本征半导体中掺入极微量的 五 价元素组成的。 这种半导体内的

多数载流子为 自由电子 ,少数载流子为 空穴 ,不能移动的杂质离子带 正 电。 P

半导体是在本征半导体中掺入极微量的 三 价元素组成的。这种半导体内的多数载流子

为 空穴 ,少数载流子为 自由电子 ,不能移动的杂质离子带 负 电。

2、三极管的内部结构是由 发射 区、 基 区、 集电区 区及 发射 结和 集电

组成的。三极管对外引出的电极分别是 发射 极、 基 极和 集电 极。

3PN 结正向偏置时, 外电场的方向与内电场的方向 相反 ,有利于 多数载流子

扩散 运动而不利于 少数载流子 的 漂移 PN 结反向偏置时,外电场的方向与内电

场的方向 一致 ,有利于 少子 的 漂移 运动而不利于 多子 扩散 ,这种情况

下的电流称为 反向饱和 电流。

4PN 结形成的过程中, P 型半导体中的多数载流子由 P N 区进行扩散, N

半导体中的多数载流子由 N P 区进行扩散。 扩散的结果使它们的交界处建立起

一个 空间电荷区 ,其方向由 N 区指向 P 区。 空间电荷区 的建立,对多数载流子的

扩散 起削弱作用,对少子的 漂移 起增强作用,当这两种运动达到动态平衡时, PN

结 形成。

5、检测二极管极性时,需用万用表欧姆挡的 R× 1K 档位,当检测时表针偏转度较

大时,与红表棒相接触的电极是二极管的 阴 极;与黑表棒相接触的电极是二极管的

极。检测二极管好坏时,两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很大时,说明二极管已

经被 击穿 ;两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时,

说明该二极管已经

绝缘老

化。

6、单极型晶体管又称为

场效应( MOS ) 管。其导电沟道分有

N 沟道和 P 沟道。

7、稳压管是一种特殊物质制造的

面 接触型 硅晶体 二极管,正常工作应在特性曲

线的 反向击穿 区。

8 MOS 管在不使用时应避免

栅 极悬空,务必将各电极短接。

二、判断正误: (每小题

1 分,共 10 分)

1 P 型半导体中不能移动的杂质离子带负电,说明

P 型半导体呈负电性。

(错)

2、自由电子载流子填补空穴的“复合”运动产生空穴载流子。

(对)

3、用万用表测试晶体管时,选择欧姆档

R×10K 档位。

(错)

4 PN 结正向偏置时,其内外电场方向一致。(PN 结反向偏置时,其内外电场方向一致 )

(错)

5、无论在任何情况下,三极管都具有电流放大能力。

(错)



1



6、双极型晶体管是电流控件,单极型晶体管是电压控件。 (对)

7、二极管只要工作在反向击穿区,一定会被击穿。 (错)

8、当三极管的集电极电流大于它的最大允许电流 ICM 时,该管必被击穿。 (错)

9、双极型三极管和单极型三极管的导电机理相同。 (错)

10、双极型三极管的集电极和发射极类型相同,因此可以互换使用。 (错)

三、选择题:(每小题 2 分,共 20 分)

1、单极型半导体器件是( C )。

A、二极管; B、双极型三极管; C、场效应管; D、稳压管。

2 P 型半导体是在本征半导体中加入微量的( A )元素构成的。

A、三价; B、四价; C、五价; D 、六价。

3、稳压二极管的正常工作状态是( C )。

A、导通状态; B、截止状态; C、反向击穿状态; D、任意状态。

4、用万用表检测某二极管时,发现其正、反电阻均约等于 1KΩ,说明该二极管

C )。

A 、已经击穿; B、完好状态; C、内部老化不通; D、无法判断。

5PN 结两端加正向电压时,其正向电流是( A )而成。

A 、多子扩散; B、少子扩散; C、少子漂移; D 、多子漂移。

6、测得 NPN 型三极管上各电极对地电位分别为 VE 2.1V VB 2.8V VC4.4V

说明此三极管处在( A )。

A 、放大区; B、饱和区; C、截止区; D 、反向击穿区。

7、绝缘栅型场效应管的输入电流( C )。

A 、较大; B 、较小; C、为零; D 、无法判断。

8、正弦电流经过二极管整流后的波形为( C )。

A 、矩形方波; B、等腰三角波; C、正弦半波; D、仍为正弦波。

9

C )所示极限参数时,必定被损坏。

A 、集电极最大允许电流 I CM B 、集—射极间反向击穿电压 U BR CEO

C、集电极最大允许耗散功率 PCM D 、管子的电流放大倍数

10、若使三极管具有电流放大能力,必须满足的外部条件是( C

A 、发射结正偏、集电结正偏; B、发射结反偏、集电结反偏;

C、发射结正偏、集电结反偏; D、发射结反偏、集电结正偏。



2



四、简述题:(每小题 4 分,共 28 分)

1N 型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子,

P 型半导体中的多子是带正电

的空穴载流子, 因此说 N 型半导体带负电, P 型半导体带正电。 上述说法对吗?为什么?

答:这种说法是错误的。因为,晶体在掺入杂质后,只是共价键上多出了电子或少

了电子, 从而获得了 N 型半导体或 P 型半导体, 但整块晶体中既没有失电子也没有得电

子,所以仍呈电中性。

2、某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①

12V 、管脚②

3V 、管脚③ 3.7V ,试判断管子的类型以及各管脚所属电极。

答:管脚③和管脚②电压相差

0.7V ,显然一个硅管,是基极,一个是发射极,而管

脚①比管脚②和③的电位都高, 所以一定是一个 NPN 型硅管。 再根据管子在放大时的原

则可判断出管脚②是发射极,管脚③是基极,管脚①是集电极。

3、图 1-29 所示电路中,已知

E=5V ui 10 sin

t V

二极管为理想元件(即认为正向导通时电阻

R=0,反向阻断

时电阻 R=∞),试画出 u0 的波形。

答:分析:根据电路可知, 当 ui>E 时,二极管导通 u0=ui

1-29

ui时,二极管截止时, u0=E。所以 u0

的波形图如下图

所示:

u/V

u 0

10

5

ω t

0

ui

4、半导体和金属导体的导电机理有什么不同?单极型和双极型晶体管的导电情况又有何不同?

答:金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电,而半导体中则存在空穴载流子

和自由电子两种载流子,它们同时参与导电,这就是金属导体和半导体导电机理上的本

质不同点。单极型晶体管内部只有多数载流子参与导电,因此和双极型晶体管中同时有

两种载流子参与导电也是不同的。

5、图 1-34 所示电路中,硅稳压管 DZ1 的稳定电压为 8V DZ2 的稳定电压为 6V ,正向压降均为 0.7V ,求各电路的输出电压 U0

答:( a)图:两稳压管串联,总稳压值为 14V ,所以 U0=14V

b)图:两稳压管并联,输出电压按小值计,因此U 0=6V

c)图:两稳压管反向串联, U0=8.7V

d)图:两稳压管反向并联,可认为 DZ1 截止不通,则 U0=0.7V



3



6、半导体二极管由一个 PN 结构成,三极管则由两个 PN 结构成,那么,能否将两个二极管背靠背地连接在一起构成一个三极管?如不能,说说为什么?

答:将两个二极管背靠背地连接在一起是不能构成一个三极管的。因为,两个背靠背的二极管,其基区太厚,不符合构成三极管基区很薄的内部条件,即使是发射区向基区发射电子,到基区后也都会被基区中大量的空穴复合掉,根本不可能有载流子继续向集电区扩散,所以这样的“三极管”是不会有电流放大作用的。

1-30

7、如果把三极管的集电极和发射极对调使用?三极管会损坏吗?为什么?

答:集电极和发射极对调使用,三极管不会损坏,但是其电流放大倍数大大降低。

因为集电极和发射极的杂技浓度差异很大,且结面积也不同。

五、计算分析题: (共 17 分)

1、图 1-31 所示三极管的输出特性曲线,试指出各区域名称并根据所给出的参数进行分析计算。( 8 分)

1 U CE=3V IB =60 μA I C=

2 IC=4mA U CE=4V ICB =

3 U CE=3V IB 40~60μA 时,β =



4



I C (mA)

5

4A

3 B



100μA

80μA

60μA

40μA



2

1

20μ A

I B 0

C

0

1

2

3

4

6

7

UCE (V)

5

8

1-31

解: A 区是饱和区, B 区是放大区, C 区是截止区。

1)观察图

6-25,对应 I B=60μ A U CE=3V 处,集电极电流

I C 约为 3.5mA

2)观察图 6-25,对应 I C=4mA UCE =4V 处, I B 约小于 80μ A 和大于 70μ A

3)对应 I B=20 μA U CE=3V 处, I C 1mA ,所以 β≈ 1000/20 50

2、已知 NPN 型三极管的输入—输出特性曲线如图

1-32 所示,当

1 U BE=0.7V UCE=6V I C=

2 IB =50 μA U CE=5V I C=

3 U CE=6V UBE 0.7V 变到 0.75V 时,求 I B I C 的变化量,此时的

?(9

分)

IB (μ A)

IC (mA)

120

10

100μA

80

8

80μA

60μA

60

6

40μA

40

4

20μA

20

2

I B0

0

U BE (V)

0

1

2

3

4

5

6

7

U CE (V)

0.1 0.3 0.5 0.7 0.9

8

a)输入特性曲线 b)输出特性曲线

1-32

解:( 1)由( a)曲线查得 UBE=0.7V 时,对应 I B=30 μ A ,由 (b) 曲线查得 I C 3.6mA

2)由( b)曲线可查得此时

I C 5mA

3)由输入特性曲线可知,

U BE 0.7V 变到 0.75V 的过程中,

I B 30μ A ,由输

出特性曲线可知,

IC 2.4mA ,所以 β≈ 2400/30 80



5



2 章 检测题 (共 100 分, 120 分钟)

一、填空题:(每空

0.5 分,共

21 分)

1、基本放大电路的三种组态分别是:

共发射极

放大电路、

共集电极

放大电路

和 共基极 放大电路。

2、放大电路应遵循的基本原则是:

发射 结正偏; 集电 结反偏。

3、将放大器 输出信号

的全部或部分通过某种方式回送到输入端,这部分信号叫

做 反馈 信号。使放大器净输入信号减小,放大倍数也减小的反馈,称为

负 反馈;使

放大器净输入信号增加,放大倍数也增加的反馈,称为

正 反馈。放大电路中常用的负

反馈类型有 电压串联 负反馈、 电流串联

负反馈、

电压并联

负反馈和 电流并联 负

反馈。

4、射极输出器具有

电压增益

恒小于 1、接近于

1, 输入信号

和 输出信号 同相,

并具有 输入电阻 高和 输出电阻

低的特点。

5、共射放大电路的静态工作点设置较低,造成截止失真,其输出波形为

上 削顶。

若采用分压式偏置电路,通过

反馈环节

调节 合适的基极电位

,可达到改善输出波形

的目的。

6、对放大电路来说,人们总是希望电路的输入电阻

越大 越好,因为这可以减轻

信号源的负荷。人们又希望放大电路的输出电阻

越小 越好,因为这可以增强放大电路

的整个负载能力。

7、反馈电阻 RE 的数值通常为

几十至几千欧 ,它不但能够对直流信号产生

负反馈

作用,同样可对交流信号产生

负反馈

作用,从而造成电压增益下降过多。为了不使交

流信号削弱,一般在 RE 的两端 并联一个约为几十微法的较大射极旁路电容

CE

8、放大电路有两种工作状态,当

ui 0 时电路的状态称为

静 态,有交流信号 ui

输入时,放大电路的工作状态称为

动 态。在 动 态情况下,晶体管各极电压、电流均

包含 直流 分量和 交流 分量。放大器的输入电阻越

大 ,就越能从前级信号源获得较

大的电信号;输出电阻越

小 ,放大器带负载能力就越强。

9、电压放大器中的三极管通常工作在

放大 状态下,功率放大器中的三极管通常

工作在 极限 参数情况下。功放电路不仅要求有足够大的

输出电压

,而且要求电路中

还要有足够大的 输出电流

,以获取足够大的功率。

10、晶体管由于在长期工作过程中,受外界

温度 及电网电压不稳定的影响,即使

输入信号为零时,放大电路输出端仍有缓慢的信号输出,这种现象叫做

零点 漂移。克

服 零点 漂移的最有效常用电路是

差动 放大电路。

二、判断下列说法的正确与错误: (每小题 1 分,共 19 分)

1、放大电路中的输入信号和输出信号的波形总是反相关系。

(错)

2、放大电路中的所有电容器,起的作用均为通交隔直。

(对)



6



3、射极输出器的电压放大倍数等于 1,因此它在放大电路中作用不大。 (错)

4、分压式偏置共发射极放大电路是一种能够稳定静态工作点的放大器。 (对)

5、设置静态工作点的目的是让交流信号叠加在直流量上全部通过放大器。 (对)

6、晶体管的电流放大倍数通常等于放大电路的电压放大倍数。 (错)

7、微变等效电路不能进行静态分析,也不能用于功放电路分析。 (对)

8、共集电极放大电路的输入信号与输出信号,相位差为 180°的反相关系。 (错)

9、微变等效电路中不但有交流量,也存在直流量。 (错)

10、基本放大电路通常都存在零点漂移现象。 (对)

11、普通放大电路中存在的失真均为交越失真。 (错)

12、差动放大电路能够有效地抑制零漂,因此具有很高的共模抑制比。

(对)

13、放大电路通常工作在小信号状态下,功放电路通常工作在极限状态下。

(对)

14、输出端交流短路后仍有反馈信号存在,可断定为电流负反馈。

(对)

15、共射放大电路输出波形出现上削波,说明电路出现了饱和失真。

(错)

16、放大电路的集电极电流超过极限值

ICM ,就会造成管子烧损。

(错)

17、共模信号和差模信号都是电路传输和放大的有用信号。

(错)

18、采用适当的静态起始电压,可达到消除功放电路中交越失真的目的。

(对)

19、射极输出器是典型的电压串联负反馈放大电路。

(对)

三、选择题:(每小题

2 分,共 20 分)

1、基本放大电路中,经过晶体管的信号有(

C)。

A、直流成分;

B 、交流成分;

C、交直流成分均有。

2、基本放大电路中的主要放大对象是( B )。

A、直流信号; B、交流信号; C、交直流信号均有。

3、分压式偏置的共发射极放大电路中,若 VB 点电位过高,电路易出现( B )。

A、截止失真; B 、饱和失真; C、晶体管被烧损。

4、共发射极放大电路的反馈元件是( B )。

A、电阻 RB B 、电阻 RE C、电阻 RC

5、功放首先考虑的问题是( A )。

A、管子的工作效率; B、不失真问题; C、管子的极限参数。

6、电压放大电路首先需要考虑的技术指标是( A )。

A、放大电路的电压增益; B 、不失真问题; C、管子的工作效率。

7、射极输出器的输出电阻小,说明该电路的( A

A 、带负载能力强; B、带负载能力差; C、减轻前级或信号源负荷。

8、功放电路易出现的失真现象是( C)。

A 、饱和失真; B、截止失真; C、交越失真。



7



9、基极电流 iB

的数值较大时,易引起静态工作点

Q 接近( B)。

A 、截止区;

B 、饱和区;

C、死区。

10、射极输出器是典型的(

C)。

A 、电流串联负反馈;

B 、电压并联负反馈;

C、电压串联负反馈。

四、简答题:(共 23 分)

1、共发射极放大器中集电极电阻

RC 起的作用是什么?(

3 分)

答: RC 起的作用是把晶体管的电流放大转换成放大器的电压放大。

2、放大电路中为何设立静态工作点?静态工作点的高、

低对电路有何影响? ( 4 分)

答:设立静态工作点的目的是使放大信号能全部通过放大器。

Q 点过高易使传输信

号部分进入饱和区; Q 点过低易使传输信号部分进入截止区,

其结果都是信号发生失真。

3、指出图 2-22

所示各放大电路能否正常工作,

如不能, 请校正并加以说明。 ( 8 分)

RC

VCC

VCC

RB1

C2

C2

C1

C1

T

RB2

RB2

a

b

VCC

RC

VCC

R

C

C2

R

RB1

C

2

B1

C1

C1

T

T

R

RB2

RE

B2

CE

c

d

2-22 检测题 2-4-3 电路图

答:( a)图缺少基极分压电阻 RB1 ,造成 VB =U CC 太高而使信号进入饱和区发生失真,另外还缺少 RE CE 负反馈环节,当温度发生变化时,易使放大信号产生失真;

b)图缺少集电极电阻 RC,无法起电压放大作用,同时少RE CE 负反馈环节;

c)图中 C1C2 的极性反了, 不能正常隔直通交, 而且也缺少 RECE 负反馈环节;

d)图的管子是 PNP 型,而电路则是按 NPN 型管子设置的,所以,只要把管子调换成 NPN 型管子即可。

4、说一说零点漂移现象是如何形成的?哪一种电路能够有效地抑制零漂?(

4 分)

答:直接耦合的多级放大电路,当输入信号为零时,输出信号电压并不为零的现象



8



称为零点漂移。晶体管参数受温度的影响是产生零漂的根本和直接原因。采用差动放大

电路可以有效地解决零漂问题。

5、为削除交越失真,通常要给功放管加上适当的正向偏置电压,使基极存在的微

小的正向偏流,让功放管处于微导通状态,从而消除交越失真。那么,这一正向偏置电

压是否越大越好呢?为什么?(

4 分)

答:这一正向电压较小,仅使两个管子都工作在微导通状态即可。因为,交越失真

实际上是两个功放管都存在正向死区电压造成的,消除交越失真,实际上就是解决死区

电压的问题。如果这一正向偏置电压大于死区电压较多,势必造成两个功放管不能正常

工作。

五、计算题:(共 17 分)

1、如图 2-23 所示分压式偏置放大电路中,

已知 RC 3.3K Ω,RB1 40KΩ,RB210KΩ,

RE 1.5K Ω, β=70。求静态工作点

IBQ I CQ UCEQ 。( 8 分,图中晶体管为硅管)

25V

RB1

RC

C2

C1

ui

RB2

u0

RE

CE

2-23 检测题 2-5-1 电路图

25

10

I CQ

5

0.7

VB

5V

I EQ

2.87 mA

40

10

1.5

2.87

解:静态工作点为:

I B

40 A

1

70

U CE

25

2.87 (3.3

1.5)

11.2V

2、画出图

2-23 所示电路的微变等效电路,并对电路进行动态分析。要求解出电路

的电压放大倍数

A u,电路的输入电阻

ri 及输出电阻 r0。( 9 分)

解:图 2-23 的微变等效电路如下图所示。



9



i i i b

β i b

uiRB1 RB2

R

C

u0

r be

动态分析: rbe

300

(1 70) 26 mV

943

2.87mA

r i=RB1// RB2// r be=40000//10000//943 843 Ω

r0=RC=3.3K Ω

Au

RC

70 3300

245

rbe

943

3 章 检测题 (共 100 分, 120 分钟)

一、填空题 (每空 0.5 分,共 20 分)

1 、若要集成运放工作在线性区,则必须在电路中引入 深度负 反馈;若要集成运

放工作在非线性区,则必须在电路中引入 正 反馈或者在 开环工作 状态下。集成运放

工作在线性区的特点是 输入电流 等于零和 输出电阻 等于零;工作在非线性区的特点:

一是输出电压只具有 两种 状态和净输入电流等于 零 ;在运算放大器电路中,集成运

放工作在 线性 区,电压比较器工作在 非线性 区。

2、集成运算放大器具有 同相 和 反相 两个输入端,相应的输入方式有 同相

入、 反相 输入和 双端 输入三种。

3、理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点:一是差模输入电压 相等

称为 虚短 ;二是输入电流 等于零 ,称为 虚断

4、理想集成运放的 A u0 ri ro 0 KCMR ∞ 。

5、 反相 比例运算电路中反相输入端为虚地, 同相 比例运算电路中的两个输入

端电位等于输入电压。 同相 比例运算电路的输入电阻大, 反相 比例运算电路的输入

电阻小。

6、 同相 比例运算电路的输入电流等于零, 反相 比例运算电路的输入电流等于

流过反馈电阻中的电流。 同相 比例运算电路的比例系数大于 1,而 反相 比例运算电

路的比例系数小于零。

7、 同相输入 运算电路可实现 Au1 的放大器, 反相输入 运算电路可实现 Au 0 的放大器, 微分 运算电路可将三角波电压转换成方波电压。

8、 滞回 电压比较器的基准电压 U R 0 时,输入电压每经过一次零值,输出电压就要产生一次 跃变 ,这时的比较器称为 过零 比较器。



10



9、集成运放的非线性应用常见的有

单门限比较器

、 滞回比较器

和 方波 发生

器。

10、 滞回 比较器的电压传输过程中具有回差特性。

二、判断下列说法的正确与错误:

(每小题 1 分,共

10 分)

1、电压比较器的输出电压只有两种数值。

(对)

2、集成运放使用时不接负反馈,电路中的电压增益称为开环电压增益。

(错)

3、“虚短”就是两点并不真正短接,但具有相等的电位。

(对)

4、“虚地”是指该点与“地”点相接后,具有“地”点的电位。

(错)

5、集成运放不但能处理交流信号,也能处理直流信号。

(对)

6、集成运放在开环状态下,输入与输出之间存在线性关系。

(错)

7、同相输入和反相输入的运放电路都存在“虚地”现象。

(错)

8、理想运放构成的线性应用电路,电压增益与运放本身的参数无关。

(错)

9、各种比较器的输出只有两种状态。

(对)

10、微分运算电路中的电容器接在电路的反相输入端。

(对)

三、选择题: (每小题

2 分,共 20 分)

1、理想运放的开环放大倍数A

为( A ),输入电阻为( A ),输出电阻为( B)。

u0

A 、∞;

B 0

C、不定。

2、国产集成运放有三种封闭形式,目前国内应用最多的是( C)。

A、扁平式; B、圆壳式; C、双列直插式。

3、由运放组成的电路中,工作在非线性状态的电路是( C)。

A 、反相放大器; B、差分放大器; C、电压比较器。

4、理想运放的两个重要结论是( B)。

A、虚短与虚地; B、虚断与虚短; C、断路与短路。

5、集成运放一般分为两个工作区,它们分别是( B)。

A、正反馈与负反馈; B、线性与非线性; C、虚断和虚短。

6、( B)输入比例运算电路的反相输入端为虚地点。

A、同相; B 、反相; C、双端。

7、集成运放的线性应用存在( C)现象,非线性应用存在( B)现象。

A 、虚地; B 、虚断; C、虚断和虚短。

8、各种电压比较器的输出状态只有( B )。

A、一种; B、两种; C、三种。

9、基本积分电路中的电容器接在电路的( C)。

A、反相输入端; B 、同相输入端; C、反相端与输出端之间。

10、分析集成运放的非线性应用电路时,不能使用的概念是( B )。



11



A 、虚地;

B 、虚短;

C、虚断。

四、问题:(共 20 分)

1、集成运放一般由哪几部分组成?各部分的作用如何?(

4 分)

答:集成运放一般由输入级、输出级和中间级及偏置电路组成。输入级一般采用差

动放大电路,以使运放具有较高的输入电阻及很强的抑制零漂的能力,输入级也是决定

运放性能好坏的关键环节;中间级为获得运放的高开环电压放大倍数(

103 107),一般

采用多级共发射极直接耦合放大电路;输出级为了具有较低的输出电阻和较强的带负载

能力,并能提供足够大的输出电压和输出电流,常采用互补对称的射极输出器组成;为

了向上述三个环节提供合适而又稳定的偏置电流,一般由各种晶体管恒流源电路构成偏

置电路满足此要求。

2、何谓“虚地”?何谓“虚短”?在什么输入方式下才有“虚地”?若把“虚地”真正接“地” ,集成运放能否正常工作?( 4 分)

答:电路中某点并未真正接“地” ,但电位与“地”点相同,称为“虚地” ;电路中两

点电位相同,并没有真正用短接线相连,称为“虚短” ,若把“虚地”真正接“地” ,如

反相比例运放,把反相端也接地时,就不会有 ii=if 成立,反相比例运算电路也就无法正

常工作。

3、集成运放的理想化条件主要有哪些?( 3 分)

答:集成运放的理想化条件有四条: ①开环差模电压放大倍数 AU0=∞;②差模输入

电阻 r id=∞;③开环输出电阻 r 0=0;④共模抑制比 KCMR =∞。

4、在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中,单门限电压比较器和滞回比

较器的输出电压各变化几次?( 3 分)

答:在输入电压从足够低逐渐增大至足够高的过程中,单门限电压比较器和滞回比

较器的输出电压均只跃变一次。

5、集成运放的反相输入端为虚地时,同相端所接的电阻起什么作用?( 3 分)

答:同相端所接电阻起平衡作用。

6、应用集成运放芯片连成各种运算电路时,

为什么首先要对电路进行调零?(

3 分)

Rx

答:调零是为了抑制零漂,使运算更准确。

1M Ω

五、计算题:(共 30 分)

1、图 3-17 所示电路为应用集成运放组成的

10V

V

测量电阻的原理电路, 试写出被测电阻 Rx 与电压

U0

表电压 U0 的关系。( 10 分)

解:从电路图来看, 此电路为一反相比例运

3-17

检测题 5.2

电路图

算电路,因此:



12



U 0

Rx

10

10

5

Rx

6

10

2、图 3-18

所示电路中,已知

R1 2K

Rf

5K R 2K

R 18K

U

1V ,求输出电

2

3

i

U o 10 分)

解:此电路为同相输入电路。

U

U

18

1 0.9V

2

18

U 0

(1

5 )

0.9

3.15V

3-18

2

3、图

3-19 所示电路中,已知电阻

Rf 5R1,输入电压

U i 5mV ,求输出电压 U0

10 分)

3-19

解: U01=Ui =5mV= Ui2 第二级运放是反向比例运算电路,所以:

U 0

5R1 U i25 525mV

R1

4 章 检测题 (共 80 分, 100 分钟)

一、填空题 (每空 0.5 分,共 25 分)

1、在时间上和数值上均作连续变化的电信号称为 模拟 信号;在时间上和数值上离

散的信号叫做 数字 信号。

2、在正逻辑的约定下, 1”表示 电平,“ 0”表示 电平。

3、数字电路中,输入信号和输出信号之间的关系是 逻辑 关系,所以数字电路也称

为 逻辑 电路。在 逻辑 关系中,最基本的关系是 与逻辑 或逻辑 和 非逻辑

4、用来表示各种计数制数码个数的数称为 基数 ,同一数码在不同数位所代表的

权 不同。十进制计数各位的 基 是 10, 位权 10的幂。

5 8421 BCD 码和 2421 码是有权码; 3 码和 格雷 码是无权码。



13



6、 进位制 是表示数值大小的各种方法的统称。 一般都是按照进位方式来实现计数

的,简称为 数 制。任意进制数转换为十进制数时,均采用 按位权展开求和 的方法。

7、十进制整数转换成二进制时采用 2取余 法;十进制小数转换成二进制时采用

2取整 法。

8、十进制数转换为八进制和十六进制时,应先转换成 二进 制,然后再根据转换的

二进制 数,按照 三位 一组转换成八进制;按 四位 一组转换成十六进制。

98421BCD 码是最常用也是最简单的一种 BCD 代码,各位的权依次为 8 4

2 1 8421BCD 码的显著特点是它与 二进制 数码的 4位等值 0 9 完全相同。

10、 原码 、 反码 和 补码 是把符号位和数值位一起编码的表示方法,是计算机

中数的表示方法。在计算机中,数据常以 补码 的形式进行存储。

11、逻辑代数的基本定律有 分配 律、 结合 律、 交换 律、 反演 律和 非非

律。

12、最简与或表达式是指在表达式中 或项 最少,且 与项 也最少。

13、卡诺图是将代表 最小项 的小方格按 相邻 原则排列而构成的方块图。卡诺图

的画图规则:任意两个几何位置相邻的 最小项 之间,只允许 一位变量 的取值不同。

14、在化简的过程中,约束项可以根据需要看作 1” 或 “ 0” 。

二、判断正误题 (每小题 1分,共 8分)

1、输入全为低电平“ 0”,输出也为“ 0”时,必为“与”逻辑关系。 (错)

2、或逻辑关系是“有 0 0,见 1 1”。 (错)

38421BCD 码、 2421BCD 码和余 3码都属于有权码。 (错)

4、二进制计数中各位的基是 2,不同数位的权是 2的幂。 (对)

5、格雷码相邻两个代码之间至少有一位不同。 (错)

6 A B A ? B 是逻辑代数的非非定律。 (错)

7、卡诺图中为 1的方格均表示一个逻辑函数的最小项。 (对)

8、原码转换成补码的规则就是各位取反、末位再加 1 (对)

三、选择题 (每小题 2分,共 12分)

1、逻辑函数中的逻辑“与”和它对应的逻辑代数运算关系为( B )。

A、逻辑加 B、逻辑乘 C、逻辑非

2.、十进制数 100对应的二进制数为( C )。

A 1011110 B 1100010 C 1100100 D 11000100

3、和逻辑式 AB 表示不同逻辑关系的逻辑式是( B )。

A A B B A ? B C A ? B B D AB A

4、数字电路中机器识别和常用的数制是( A )。

A、二进制 B 、八进制 C、十进制 D、十六进制



14



5 [ 56] 的补码是(

D

)。

A 00111000B

B 11000111B

C 01000111B

D 01001000B

6、所谓机器码是指(

B

)。

A、计算机内采用的十六进制码 B、符号位数码化了的二进制数码

C、带有正负号的二进制数码 D、八进制数

四、简述题 (每小题 3分,共 12分)

1、数字信号和模拟信号的最大区别是什么?数字电路和模拟电路中,哪一种抗干扰能力较强?

答:数字信号是离散的,模拟信号是连续的,这是它们的最大区别。它们之中,数字

电路的抗干扰能力较强。

2、何谓数制?何谓码制?在我们所介绍范围内, 哪些属于有权码?哪些属于无权码?

答:数制是指计数的进制, 如二进制码、十进制码和十六进制码等等;码制是指不同的

编码方式,如各种 BCD 码、循环码等。 在本书介绍的范围内, 8421BCD码和 2421BCD码属于

有权码;余 3码和格雷码属于无权码。

3、试述补码转换为原码应遵循的原则及转换步骤。

答:一般按照求负数补码的逆过程,数值部分应是最低位减 1,然后取反。但是对二

进制数来说,先减 1后取反和先取反后加 1得到的结果是一样的,因此也可以采用取反加 1

的方法求其补码的原码。

4、试述卡诺图化简逻辑函数的原则和步骤。

答:用卡诺图化简时,合并的小方格应组成正方形或长方形,同时满足相邻原则

利用卡诺图化简逻辑函数式的步骤如下:

①根据变量的数目,画出相应方格数的卡诺图;

②根据逻辑函数式,把所有为“ 1”的项画入卡诺图中;③用卡诺圈把相邻最小项进行合并,合并时就遵照卡诺圈最大化原则;

④根据所圈的卡诺圈,消除圈内全部互非的变量,每一个圈作为一个“与”项,将各

“与”项相或,即为化简后的最简与或表达式。

五、计算题 (共 43分)

1、用代数法化简下列逻辑函数( 12分)

F ( A B)C AB AB C

F AC AB BC AC B

F ABC ABC ABC ABC ABC AB AB BC

F AB BC D C D ABC ACD A B C D B C

2、用卡诺图化简下列逻辑函数( 12分)



15



F

m(3,4,5,10,11,12)

d(1,2,13) B C

BC

ABD

F ( ABCD)m(1,2 ,3,5 ,6 ,7 ,8 ,9 ,12 ,13) AC

CD AC

F

( ABC D)

A BC AC D

BC

m(01, 6, 7, 8, 12,14, 15

F

( ABCD)

m(01, 5,7, 8,14,15

d(3,9,12 AD BC

ABC AC D

3、完成下列数制之间的转换( 8分)

365 10=( 1011011012=( 555 8=( 16D 16 ②( 11101.1 2=( 29.510=( 35.4 8=( 1D.8 16 ③( 57.625 10=( 71.5 8=( 39.A 16

4、完成下列数制与码制之间的转换( 5分)

47 10=( 01111010 3 =( 01000111 8421

②( 3D 16=( 00101101 格雷码

5、写出下列真值的原码、反码和补码( 6分)

[ 36] [0 0100100B ] [0 1011011B ] [ 0 1011100B]

[ 49] [1 0110001B ] [1 1001110B] [1 1001111B]

5 章 检测题(共 100 分, 120 分钟)

一、填空题 (每空 0.5 分,共 25 分)

1、具有基本逻辑关系的电路称为 门电路 ,其中最基本的有 与门 、 或门 和非门。

2、具有“相异出 1,相同出 0”功能的逻辑门是 异或 门,它的反是 同或 门。

3、数字集成门电路按 开关 元件的不同可分为 TTL CMOS 两大类。其中 TTL 集成

电路是 双极 型, CMOS 集成电路是 单极 型。集成电路芯片中 74LS 系列芯片属于 双极

型集成电路, CC40系列芯片属于 单极 型集成电路。

4、功能为“有 0 1、全 1 0”的门电路是 或非 门;具有“ 11,全 00 ”功

能的门电路是或门;实际中集成的 与非 门应用的最为普遍。

5、普通的 TTL 与非门具有 图腾 结构,输出只有 高电平“ 1” 和 低电平“ 0” 两

种状态; 经过改造后的三态门除了具有 1” 态和 “ 0” 态,还有第三种状态 高阻 态。

6、使用 三态门可以实现总线结构;使用 OC 门可实现“线与”逻辑。

7、一般 TTL 集成电路和 CMOS 集成电路相比, TTL 集成门的带负载能力强, CMOS

集成门的抗干扰能力强; CMOS 集成门电路的输入端通常不可以悬空。



16



8、一个 PMOS 管和一个 NMOS 管并联时可构成一个传输门,其中两管源极相接作为 输入 端,两管漏极相连作为 输出 端,两管的栅极作为 控制 端。

9、具有图腾结构的 TTL 集成电路,同一芯片上的输出端,不允许 并 联使用;同一

芯片上的 CMOS 集成电路, 输出端可以 并 联使用, 但不同芯片上的 CMOS 集成电路上的

输出端是不允许 并 联使用的。

10TTL 门输入端口为 “与” 逻辑关系时,多余的输入端可 悬空 处理; TTL 门输

入端口为 “或” 逻辑关系时,多余的输入端应接 低 电平; CMOS 门输入端口为“与”

逻辑关系时, 多余的输入端应接 高 电平,具有 “或” 逻辑端口的 CMOS 门多余的输入端

应接 低 电平;即 CMOS 门的输入端不允许 悬空

11、能将某种特定信息转换成机器识别的 二进 制数码的 组合 逻辑电路,称之为

编码 器;能将机器识别的 二进 制数码转换成人们熟悉的 十进 制或某种特定信息的

逻辑电路,称为 译码 器; 74LS85 是常用的 集成 逻辑电路 数值比较 器。

12、在多路数据选送过程中,能够根据需要将其中任意一路挑选出来的电路,称之为 数据选择 器,也叫做 多路 开关。

二、判断正误题 (每小题 1分,共 10分)

1、组合逻辑电路的输出只取决于输入信号的现态。 (对)

23线— 8线译码器电路是三—八进制译码器。 (错)

3、已知逻辑功能,求解逻辑表达式的过程称为逻辑电路的设计。 (错)

4、编码电路的输入量一定是人们熟悉的十进制数。 (错)

574LS138 集成芯片可以实现任意变量的逻辑函数。 (错)

6、组合逻辑电路中的每一个门实际上都是一个存储单元。 (错)

774系列集成芯片是双极型的, CC40系列集成芯片是单极型的。 (对)

8、无关最小项对最终的逻辑结果无影响,因此可任意视为 0 1 (对)

9、三态门可以实现“线与”功能。 (错)

10、共阴极结构的显示器需要低电平驱动才能显示。 (错)

三、选择题 (每小题 2分,共 20分)

1、具有“有 1 0、全 0 1”功能的逻辑门是( B )。

A、与非门 B、或非门 C、异或门 D 、同或门

2、下列各型号中属于优先编译码器是( C )。

A 74LS85 B 74LS138 C 74LS148 D 74LS48

3、七段数码显示管 TS547 是( B )。

A、共阳极 LED B 、共阴极 LED C、极阳极 LCD D、共阴极 LCD

4、八输入端的编码器按二进制数编码时,输出端的个数是( B )。

A 2 B 3 C 4 D 8



17



5、四输入的译码器,其输出端最多为( D )。

A 4 B 8 C 10 D 16

6、当 74LS148 的输入端 I 0 ~ I 7 按顺序输入 11011101时,输出 Y2 ~ Y0 为( B )。

A 101 B 010 C 001 D 110

7、一个两输入端的门电路,当输入为 1 0时,输出不是 1的门是( D )。

A、与非门 B 、或门 C、或非门 D 、异或门

8、多余输入端可以悬空使用的门是( B )。

A、与门 B TTL 与非门 C CMOS 与非门 D 、或非门

9、译码器的输出量是( A )。

A、二进制 B 、八进制 C、十进制 D 、十六进制

10、编码器的输入量是( C )。

A 、二进制 B、八进制 C、十进制 D、十六进制

四、简述题 (每小题 3分,共 15分)

1、何谓逻辑门?何谓组合逻辑电路?组合逻辑电路的特点?

答:数字电路中的门电路, 其输入和输出之间的关系属于逻辑关系, 因此常称为逻辑

门。若逻辑电路的输出仅取决于输入的现态,则称为组合逻辑电路,其中输出仅取决于

输入的现态就是组合逻辑电路的显著特点。

2、分析组合逻辑电路的目的是什么?简述分析步骤。

答:分析组合逻辑电路的目的是找出已知组合逻辑电路的功能,分析的步骤为四步:

①根据已知逻辑电路图用逐级递推法写出对应的逻辑函数表达式;②用公式法或卡诺图

法对的写出的逻辑函数式进行化简,得到最简逻辑表达式;③根据最简逻辑表达式,列

出相应的逻辑电路真值表;④根据真值表找出电路可实现的逻辑功能并加以说明,以理

解电路的作用。

3、何谓编码?二进制编码和二—十进制编码有何不同?

答:编码就是把人们熟悉的特定信息编成机器识别的二进制代码的过程。 二—十进制

编码是每四位二进制数对应一个十进制数,其中具有无效码;而二进制编码中不存在无

效码。

4、何谓译码?译码器的输入量和输出量在进制上有何不同?

答:译码是编码的逆过程, 就是把机器识别的二进制代码还原成人们识别的特定信息

或十进制。译码器的输入量是二进制代码;输出量则为十进制。

5 TTL 门电路中,哪个有效地解决了“线与”问题?哪个可以实现“总线”结构?答: TTL 门电路中, OC门有效地解决了“线与”问题,三态门可以实现“总线”结

构。

五、分析题 (共 20分)



18



1、根据表 5-11所示内容,分析其功能,并画出其最简逻辑电路图。

8分)

5-11

组合逻辑电路真值表

A

B

C

F

0

0

0

1

0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

1

解:

2、图 5-33 所示是 u

u 两输入端门的输入波形,试画

uA

A

B

出对应下列门的输出波形。

4分)

①与门

t

②与非门

uB

③或非门

t

④异或门

5-33

解:对应输入波形,可画出各门的输出

波形如右图红笔所示。

与门

与非门

或非门

异或门

2、写出图 5-34所示逻辑电路的逻辑函数表达式。

8分)

A

&

A

1

B

=1

B

&

F

F

C

1

1

1

D

C

(a)

(b)

5-34 5.5.2 逻辑电路图



19



A

&

A

1

B

=1

B

&

F

F

C

1

1

1

D

C

(a)

(b)

9-43 9.5.2 逻辑电路图

解:( a)图逻辑函数表达式:

F

AD

AB C

AD C D

b)图逻辑函数表达式:

F

A B BC

六、设计题 (共 10分)

1、画出实现逻辑函数 F AB ABC

AC 的逻辑电路。( 5分)

设计:本题逻辑函数式可化为最简式为

F AB

C ,逻辑电路为:

A

&

B

1

F

C

2、设计一个三变量的判偶逻辑电路。 5分)

设计:本题逻辑函数式的最简式为 F ABC ABC ABC ,逻辑电路为:

A

&

1

B

1

&

1

C

F

1

&

*应用能力训练附加题: 用与非门设计一个组合逻辑电路, 完成如下功能: 只有当三个裁判(包括裁判长)或裁判长和一个裁判认为杠铃已举起并符合标准时,按下按键,

使灯亮(或铃响) ,表示此次举重成功,否则,表示举重失败。

解:附加题显然是一个三变量的多数表决电路。其中三个裁判为输入变量, 按键为输

出变量。普通裁判同意为 1分,裁判长 A 同意为 2分,满 3分时 F 1,同意举重成功;不足 3

F 0,表示举重失败。真值表为:

A B C F

0 0 0 0



20



0

0

1

0

0

1

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

1

0

1

1

1

1

0

1

1

1

1

1

相应逻辑表达式为: F A BC

ABC ABC AC AB AB AC

A

&

B

&

F

C

&

6 章 检测题

(共 100 分, 120 分钟)

一、填空题:(每空 0.5 分,共 20

分)

1、两个与非门构成的基本

RS 触发器的功能有

清零 、 置 1

和 保持 。电路中不

允许两个输入端同时为

为低电平

,否则将出现逻辑混乱。

2、通常把一个 CP 脉冲引起触发器多次翻转的现象称为

空翻 ,有这种现象的触发

器是 钟控 RS 触发器,此类触发器的工作属于

电平 触发方式。

3、为有效地抑制 “空翻”,人们研制出了

边沿 触发方式的 主从型 JK

触发器和 维

持阻塞 D 触发器。

4 JK 触发器具有

0

、 置 1

、 保持 和 翻转 四种功能。欲使

JK 触发器实现

Qn 1

Q n 的功能,则输入端

J 应接 1

K 应接 1

5 D 触发器的输入端子有

1 个,具有

0

和 置 1

的功能。

6、触发器的逻辑功能通常可用

功能真值表

、 逻辑函数式 、 状态转换图 和 时

序波形图 等多种方法进行描述。

7、组合逻辑电路的基本单元是

门电路 ,时序逻辑电路的基本单元是

触发器 。

8 JK 触 发 器 的 次 态 方 程 为 Q n 1

n

KQ n

D 触 发 器 的 次 态 方 程 为

JQ

Q n 1

D n

9、触发器有两个互非的输出端

Q Q ,通常规定 Q=1 Q =0 时为触发器的 1

状态; Q=0 Q =1 时为触发器的

0 状态。

10、两个与非门组成的基本

RS 触发器,在正常工作时,不允许

R

S

0 ,其特

征方程为 Q n 1

S

R Q n

,约束条件为

R

S 1

11、钟控的

RS

触发器,在正常工作时,不允许输入端

R=S= 1 ,其特征方程为



21



Q n 1

S R Q n C P

1 ,约束条件为 SR=0

12、把 JK 触发器 的两个输入端连在一起

就构成了 T 触发器, T 触发器具有的逻

辑功能是 保持 和 翻转 。

13、让 T 触发器恒输入“

1”就构成了 T'触发器,这种触发器仅具有

翻转 功能。

二、正误识别题 (每小题

1 分,共

10 分)

1、仅具有保持和翻转功能的触发器是

RS 触发器。

(错)

2、基本的 RS 触发器具有“空翻”现象。

(错)

3、钟控的 RS 触发器的约束条件是: R S=0

(错)

4JK 触发器的特征方程是: Qn 1

n

KQ n

J Q

(错)

5D 触发器的输出总是跟随其输入的变化而变化。

(对)

6 CP=0 时,由于 JK 触发器的导引门被封锁而触发器状态不变。

(错)

7、主从型 JK 触发器的从触发器开启时刻在

CP 下降沿到来时。

(对)

8、触发器和逻辑门一样,输出取决于输入现态。

(错)

9、维持阻塞 D 触发器状态变化在

CP 下降沿到来时。

(错)

10、凡采用电位触发方式的触发器,都存在“空翻”现象。

(错)

三、选择题 (每小题

2 分,共 20 分)

1、仅具有置“ 0”和置“ 1”功能的触发器是(

C

)。

A 、基本 RS 触发器

B、钟控 RS 触发器

CD 触发器

D JK 触发器

2、由与非门组成的基本

RS 触发器不允许输入的变量组合

S R 为(

A

)。

A 00

B01

C10

D 11

3、钟控 RS 触发器的特征方程是(

D )。

A Q n 1

R Q n

B Qn 1

S Qn

C Q n 1

R SQ n

D Q n 1

S R Q n

4、仅具有保持和翻转功能的触发器是(

B

)。

A JK 触发器

B T 触发器

CD 触发器

D Tˊ触发器

5、触发器由门电路构成,但它不同门电路功能,主要特点是(

C

A 、具有翻转功能

B、具有保持功能

C、具有记忆功能

6TTL 集成触发器直接置

0 RD 和直接置 1 S D 在触发器正常工作时应

C

A RD =1 SD =0

B RD =0 SD =1

C、保持高电平“ 1

D、保持低电平“ 0

7、按触发器触发方式的不同,双稳态触发器可分为(

C

A 、高电平触发和低电平触发 B、上升沿触发和下降沿触发

C、电平触发或边沿触发 D、输入触发或时钟触发



22



8、按逻辑功能的不同,双稳态触发器可分为( A )。

A RSJKD T B、主从型和维持阻塞型

C TTL 型和 MOS D、上述均包括

9、为避免“空翻”现象,应采用( B )方式的触发器。

A 、主从触发 B、边沿触发 C、电平触发

10、为防止“空翻” ,应采用( C )结构的触发器。

A TTL B MOS C、主从或维持阻塞

四、简述题 (每小题 3 分,共 15 分)

1、时序逻辑电路的基本单元是什么?组合逻辑电路的基本单元又是什么?答:时序逻辑电路的基本单元是触发器,组合逻辑电路的基本单元是门电路。

2、何谓“空翻”现象?抑制“空翻”可采取什么措施?

答:所谓“空翻” ,是指触发器在一个 CP 脉冲为 1 期间输出状态发生多次变化的

现象。抑制“空翻”的最有效方法就是选用边沿触发方式的触发器。

3、触发器有哪几种常见的电路结构形式?它们各有什么样的动作特点?

答:触发器常见的电路结构形式有两个与非门或两个或非门构成的基本 RS 触发器、

由基本 RS 触发器和导引门构成的钟控

RS 触发器、主从型 JK 触发器以及维护阻塞 D

发器等。 基本 RS 触发器的输出随着输入的变化而变化,

电平触发; 钟控 RS 触发器是在

CP=1 期间输出随输入的变化而变化;主从型

JK 触发器在时钟脉冲下降沿到来时触发;

维持阻塞 D 触发器是在时钟脉冲上升沿到来时刻触发。

4、试分别写出钟控 RS 触发器、 JK 触发器和 D 触发器的特征方程。

答:钟控 RS 触发器的特征方程: Q n 1

S R Q n

C P

1SR=0(约束条件);

JK 触发器的特征方程: Q n 1

J Q n

K Q n D 触发器的特征方程: Q n +1 = D n

5、你能否推出由两个或非门组成的基本

RS 触发器的功能?写出其真值表。

答:由两个或非门组成的基本

RS 触发器如图

Q

Q

所示,其功能与钟控

RS 触发器相同,所不同点是

或非门构成的基本

RS 触发器是电平触发方式,没

有时钟脉冲控制。

1

1

功能真值表也与钟控 RS 触发器完全相同。

1

2

R

S

五、分析题 (共 35 分)

或非门构成的基本

RS 触发器

1、已知 TTL 主从型 JK 触发器的输入控制端

J K CP 脉冲波形如图

6-18 所示,

试根据它们的波形画出相应输出端

Q 的波形。( 8 分)



23



CP

J

K

Q

2、写出图 6-19

A

1D

CP

C1

a

11J

CPC1 1K

d



6-18 检测题 6.5.1 波形图

所示各逻辑电路的次态方程。 (每图 3 分,共 18 分)

Q

1D

Q

1D

Q

CP

C1

CPC1

b

c

Q

1J

Q

1J

Q

C1

CP

C1

CP

1K

1K

e

f



6-19 检测题 6.5.2 逻辑图

解:( a)图: Qn 1

A

b)图: Qn 1

D n

c)图: Q n 1

Qn

d)图: Q n 1

Qn

e)图: Q n 1

Qn

f)图: Q n 1

Qn

3、图 6-20 所示为维持阻塞

D 触发器构成的电路,试画出在

CP 脉冲下 Q0 Q1

波形。( 9 分)

Q

0

Q

1

1D 1D

Q Q

CP C1 C1

Q Q

6-20 检测题 6.5.3 逻辑图



24



解: Q0n+1 = Q 0n Q1n+1 = Q1n ,设触发器初态为

00,各位触发器在 CP 上升沿触发。

显然在每一个 CP 脉冲上升沿到来时,触发器

Q0 状态就翻转一次,而触发器

Q1

状态翻转发生在 Q0 0 1 时刻。图略。

7 章 检测题 (共 100 分, 120 分钟)

一、填空题:(每空 0.5 分,共 33 分)

1 、时序逻辑电路按各位触发器接受 时钟脉冲控制 信号的不同,可分为 同 步时

序逻辑电路和 异 步时序逻辑电路两大类。在 异 步时序逻辑电路中,各位触发器无统

一的 时钟脉冲控制 信号,输出状态的变化通常不是 同一时刻 发生的。

2 、根据已知的 逻辑电路 ,找出电路的 输入 和其现态及 输出 之间的关系,最

后总结出电路逻辑 功能 的一系列步骤,称为时序逻辑电路的 分析

3、当时序逻辑电路的触发器位数为 n,电路状态按 二进制 数的自然态序循环,经

历的独立状态为 2n 个,这时,我们称此类电路为 二进制 计数器。 二进制 计数器除了

按 同步 、 异步 分类外, 按计数的 加减 规律还可分为 加 计数器、 减 计数器和

逆 计数器。

4 、在 十进制 计数器中,要表示一位十进制数时,至少要用 四 位触发器才能实

现。十进制计数电路中最常采用的是 8421 BCD 代码来表示一位十进制数。

5、时序逻辑电路中仅有存储记忆电路而没有逻辑门电路时,构成的电路类型通常称为 莫尔 型时序逻辑电路;如果电路中不但除了有存储记忆电路的输入端子,还有逻

辑门电路的输入时,构成的电路类型称为 米莱 型时序逻辑电路。

6 、分析时序逻辑电路时,首先要根据已知逻辑的电路图分别写出相应的 驱动

程、 输出 方程和 次态 方程,若所分析电路属于 异 步时序逻辑电路,则还要写出各

位触发器的 时钟脉冲 方程。

7 、时序逻辑电路中某计数器中的 无效 码,若在开机时出现,不用人工或其它设

备的干预, 计数器能够很快自行进入 有效循环体 ,使 无效 码不再出现的能力称为

启动 能力。

8 、在 分频 、 控制 、 测量 等电路中,计数器应用得非常广泛。构成一个六进

制计数器最少要采用 三 位触发器, 这时构成的电路有 6 个有效状态, 2 个无效状态。

9、寄存器可分为 数码 寄存器和 移位 寄存器,集成 74LS194 属于 双向 移位寄

存器。用四位移位寄存器构成环行计数器时, 有效状态共有 4 个;若构成扭环计数器时,

其有效状态是 8 个。

10、 寄存 器是可用来存放数码、运算结果或指令的电路,通常由具有存储功能的

多位 触发 器组合起来构成。一位 触发 器可以存储 1 个二进制代码,存放 n 个二进制

代码的 寄存 器,需用 n 位 触发 器来构成。



25



1174LS194 是典型的四位 TTL 型集成双向移位寄存器芯片, 具有 左移和右移 、并行输入、 保持数据 和 清除数据 等功能。

12 555 定时器可以构成施密特触发器,施密特触发器具有 回差 特性,主要用于

脉冲波形的 整形 和 变换555 定时器还可以用作多谐振荡器和 单 稳态触发器。

稳态触发器只有一个 暂稳 态、一个 稳 态,当外加触发信号作用时, 单稳 态触发器

能够从 稳 态翻转到 暂稳 态,经过一段时间又能自动返回到 稳 态,

13、用集成计数器 CC40192 构成任意进制的计数器时, 通常可采用反馈 预置 法和反馈 清零 法。

二、判断题 (每小题 1 分,共 10 分)

1、集成计数器通常都具有自启动能力。 (对)

2、使用 3 个触发器构成的计数器最多有 8 个有效状态。 (对)

3、同步时序逻辑电路中各触发器的时钟脉冲 CP 不一定相同。 (错)

4、利用一个 74LS90 可以构成一个十二进制的计数器。 (错)

5、用移位寄存器可以构成 8421BCD 码计数器。 (错)

6 555 电路的输出只能出现两个状态稳定的逻辑电平之一。 (对)

7、施密特触发器的作用就是利用其回差特性稳定电路。 (错)

8、莫尔型时序逻辑电路,分析时通常不写输出方程。 (对)

9、十进制计数器是用十进制数码“ 0 9”进行计数的。 (错)

10、利用集成计数器芯片的预置数功能可获得任意进制的计数器。 (对)

三、选择题 (每小题 2 分,共 20 分)

1、描述时序逻辑电路功能的两个必不可少的重要方程式是( B )。

A 、次态方程和输出方程 B 、次态方程和驱动方程

C、驱动方程和时钟方程 D、驱动方程和输出方程

2、用 8421BCD 码作为代码的十进制计数器,至少需要的触发器触发器个数是

C )。

A 2 B 3 C 4 D 5

3、按各触发器的状态转换与时钟输入 CP 的关系分类, 计数器可分 ( A )计数器。

A 、同步和异步 B、加计数和减计数 C、二进制和十进制

4、能用于脉冲整形的电路是( C )。

A 、双稳态触发器 B、单稳态触发器 C、施密特触发器

5、四位移位寄存器构成的扭环形计数器是( B )计数器。

A 、模 4 B、模 8 C、模 16

6、下列叙述正确的是( D

A 、译码器属于时序逻辑电路 B、寄存器属于组合逻辑电路



26



C 555 定时器属于时序逻辑电路 D、计数器属于时序逻辑电路

7、利用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法是( B

A 、复位法 B、预置数法 C、级联复位法

8、不产生多余状态的计数器是( A )。

A 、同步预置数计数器 B 、异步预置数计数器 C、复位法构成的计数

9、数码可以并行输入、并行输出的寄存器有( C

A 、移位寄存器 B 、数码寄存器 C、二者皆有

10、改变 555 定时电路的电压控制端 CO 的电压值,可改变( C

A 555 定时电路的高、低输出电平 B、开关放电管的开关电平

C、比较器的阈值电压 D、置“ 0”端 R 的电平值

四、简述题 (,每小题 3 分,共 12 分)

1、说明同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路有何不同?

答:同步时序逻辑电路的各位触发器是由同一个时钟脉冲控制的; 异步时序逻辑电

路的各位触发器的时钟脉冲控制端各不相同,状态发生变化的时间通常也不相同。

2、钟控的 RS 触发器能用作移位寄存器吗?为什么?

答:移位寄存器除寄存数据外,还能将数据在寄存器内移位,因此钟控的 RS 触发

器不能用做这类寄存器,因为它具有“空翻”问题,若用于移位寄存器中,很可能造成

一个 CP 脉冲下多次移位现象。用作移位寄存器的触发器只能是克服了“空翻”现象的

边沿触发器。

3、何谓计数器的自启动能力?

答:所谓自启动能力:指时序逻辑电路中某计数器中的无效状态码, 若在开机时出

现,不用人工或其它设备的干预,计数器能够很快自行进入有效循环体,使无效状态码不再出现的能力。

4、施密特触发器具有什么显著特征?主要应用有哪些?

答:施密特触发器的显著特征有两个: 一是输出电压随输入电压变化的曲线不是单

值的,具有回差特性;二是电路状态转换时,输出电压具有陡峭的跳变沿。利用施密特

触发器的上述两个特点,可对电路中的输入电信号进行波形整形、波形变换、幅度鉴别

及脉冲展宽等。

五、分析题 (共 25 分)

1、试用 74LS161 集成芯片构成十二进制计数器。 要求采用反馈预置法实现。 7 分)

2、电路及时钟脉冲、输入端 D 的波形如图 7-313 所示,设起始状态为“ 000”。试

画出各触发器的输出时序图,并说明电路的功能。 10 分)



27



Q1

Q2

Q3

D

J1 Q1

J2 Q2

J3 Q3

K 1 Q1

K 2 Q2

K 3 Q 3

CP

CP

D

7-31 检测题 7.5.2 逻辑图

解:分析:( 1)电路为同步的米莱型时序逻辑电路;

2)各触发器的驱动方程:

J1

1

2

1n

2

n

3

1 n

3

n

=D K = D

J =Q

K

= Q1

J =Q

K = Q2

各触发器的次态方程:

Q1n 1

D n

Q2n 1

Q1n

Q3n 1

Q2n

3)根据上述方程,写出相应的逻辑功能真值表:

CP

D

Q1n Q2n Q 3n

Q1n+1 Q2n+1 Q3n+1

1

0

0

0

0

0

0

0

2

1

0

0

0

1

0

0

3

0

1

0

0

0

1

0

4

0

0

1

0

0

0

1

5

0

0

0

1

0

0

0

从功能真值表中可看出, 该电路属于右移移位寄存器。 其时序逻辑图如图中红笔示。

3、已知计数器的输出端 Q2Q1Q0 的输出波形如图 7-32 所示,试画出对应的状态转换图,并分析该计数器为几进制计数器。 ( 8 分)

CP

Q2

Q1

Q0

7-32 检测题 7.5.3 时序波形图

解:状态转换关系为: 101 010 011 000100 001 110。该计数器为七进制计数器。

8 章 检测题 (共 80 分, 100 分钟)



28



一、填空题:(每空

0.5 分,共

23 分)

1、一个存储矩阵有

64 行、 64 列,则存储容量为

4096 个存储单元。

2、存储器容量的扩展方法通常有

字 扩展、 位 扩展和 字、位同时 扩展三种方式。

3、可编程逻辑器件

PLD 一般由 输入缓冲 、 与阵列 、 或阵列 、 输出缓冲 等

四部分电路组成。 按其阵列和输出结构的不同可分为

PLA

PAL GAL

等基本类型。

4、计算机中的

内存储器 和 高速缓冲存储器

统称主存, CPU 可直接对主存进行

访问。 内 存储器一般由半导体存储器构成,通常装在计算机

主板 上,存取速度快,

但容量有限; 高速缓冲

存储器位于内存与 CPU 之间,一般用来解决 存取速度 与存储

容量之间的矛盾,可提高整个系统的运行速度。

5、计算机内存使用的类型主要是

随机存取

存储器和

可编程逻辑

器件。按其存

储信息的功能可分为

只读存储器 ROM 和随 随机存取存储器 RAM 两大类。

6 GAL16V8 主要有 简单型 、 复杂型 、 寄存器型

三种工作模式。

7PAL 的与阵列 可编程 ,或阵列 固定 ;PLA 的与阵列 可编程 ,或阵列 可编

程 ; GAL 的与阵列

可编程 ,或阵列 固定 。

8、存储器的主要技术指标有

存储容量 、 存取速度

、 功耗 、 可靠性 和集成

度等。

9 RAM 主要包括

地址译码器

、 存储矩阵

和 读 /写控制 电路等部分。

10、当 RAM 中的片选信号 CS 1 时, RAM 被禁止读写,处于保持状态;当

CS 0 时, RAM

可在读 /写控制输入 R/ W 的作用下作读出或写入操作。

11ROM 按照存储信息写入方式的不同可分为

固定 ROM 、 可编程的 PROM

可光擦除可编程 的 EPROM 和 可电擦除可编程

E2PROM

12、目前使用的

EPROM 可多次写入的存储单元是在

MOS 管中置入

浮置栅 的方

法实现的。

二、判断题 (每小题 1 分,共

7 分)

1、可编程逻辑器件的写入电压和正常工作电压相同。

(错)

2GAL 可实现时序逻辑电路的功能,也可实现组合逻辑电路的功能。

(对)

3RAM 的片选信号 CS = 0”时被禁止读写。

(错)

4EPROM 是采用浮栅技术工作的可编程存储器。

(对)

5PLA 的与阵列和或阵列都可以根据用户的需要进行编程。

(对)

6、存储器的容量指的是存储器所能容纳的最大字节数。

(对)

71024 × 1 位的 RAM 中,每个地址中只有

1 个存储单元。

(对)



三、选择题 (每小题 2 分,共 20 分)

1、图 8-15 输出端表示的逻辑关系为( A )。



A B C D

&



A ACD B ACD

29

8-15



C B D B

2、利用电容的充电来存储数据,由于电路本身总有漏电,因此需定期不断补充充

电(刷新)才能保持其存储的数据的是( B

A、静态 RAM 的存储单元 B、动态 RAM 的存储单元

3、关于存储器的叙述,正确的是 ( A)

A、存储器是随机存储器和只读存储器的总称

B、存储器是计算机上的一种输入输出设备

C、计算机停电时随机存储器中的数据不会丢失

4、一片容量为 1024 字节× 4 位的存储器,表示有( C)个存储单元。

A 1024 B 4 C 4096 D 8

5、一片容量为 1024 字节× 4 位的存储器,表示有( A )个地址。

A 1024 B 4 C 4096 D 8

6、只能读出不能写入,但信息可永久保存的存储器是( A

A ROM B RAM C PRAM

7 ROM 中译码矩阵固定,且可将所有输入代码全部译出的是( C)。

A ROM B RAM C、完全译码器

8、动态存储单元是靠( B)的功能来保存和记忆信息的。

A、自保持 B、栅极存储电荷

9、利用双稳态触发器存储信息的 RAM 叫( B RAM

A、动态 B、静态

10、在读写的同时还需要不断进行数据刷新的是( A )存储单元。

A、动态 B、静态

四、简答题:( 10 分)

1、现有( 1024B × 4RAM 集成芯片一个,该 RAM 有多少个存储单元?有多少条

地址线?该 RAM 含有多少个字?其字长是多少位?访问该 RAM 时,每次会选中几个

存储单元?

答:该 RAM 集成芯片有 4096 个存储单元;地址线为 10 根;含有 1024 个字,字长

4 位;访问该 RAM 时,每次会选中 4 个存储单元。五、计算题:(每小题 10 分,共 20 分)

1、试用 ROM 实现下面多输出逻辑函数。



30



Y1

ABC

ABC

Y2

ABC D

BC D ABCD

Y3

ABC D

ABCD

Y4

ABC D ABCD

解: Y1

ABC

ABC

A

1

B

1

与阵列

C

1

Y 1

或阵列

Y2 ABC D BC D ABCD ABC D ABC D ABC D ABCD



A

1

B

1

C

1

D

1

Y 2

Y3 ABCD ABCD

A

1

B

1

C

1

D

1

Y 2

Y4 ABC D ABCD

A

1

B

1

C



与阵列

或阵列

与阵列

或阵列

与阵列



31



1

D

1

Y 2

或 列

2、 用 1KB × 1 位的 RAM 展成 1KB × 4 位的存 器。

I/O

明需要几片如

8-16 所示的 RAM ,画出接 。

1024× 1

解:用 1KB ×1 位的 RAM 展成 1KB × 4 位的存 器,

R/W

CS A 9 A 0

需用 4 片如

11-16 所示的 RAM

芯片,接 :

8-16

I/O 0

I/O 1

I/O 2

I/O 3

I/O

I/O

I/O

I/O

1024×1

1024×1

1024×1

1024×1

R/W CS

9

0

9

0

9

A

0

R/W CS

A 9 A 0

A A

R/W CS A A

R/W CS A

A 0

·

·

A 9

·

CS

R/W

9 章 检测题 (共 80 分, 100 分钟)

一、填空 :(每空 0.5 分,共 21 分)

1 DAC 路的作用是将 入的数字 量 成 与数字量成正比的 出模 量。

ADC 路的作用是将 入的模 量 成 与其成正比的 出数字 量。

2 DAC 路的主要技 指 有 分辨率 、 精度 和 非 性度 及 建立 等 ; ADC 路的主要技 指 有 相 精度 、 分辨率 和 速度等

3 DAC 通常由 参考 , 路 和 子开关 三个基本部分 成。 了将

模 流 成模 ,通常在 出端外加 运算放大器

4、按解 网 构的不同, DAC 可分 R-2RT 形 阻 网 、 R-2RT 形 阻

DAC 等。按模 子开关 路的不同, DAC 又可分 CMOS 开关

型和 双极型 开关型。

5、模数 的量化方式有 四舍五入 法和 舍尾取整法 两种。

6、在模 /数 程中,只能在一系列 定的瞬 入模 量 后再

出的数字量,通 、 保持 、 量化 四个步 完成。

7、 双 分 ADC 速度 慢, 逐次逼近 ADC 速度高。

8、 逐次逼近 ADC 内部有数模 器,因此 速度 快。

9、 倒 T 型 阻网 DAC 中的 阻只有 R 2R 两种,与 网 完全不



32



同。而且在这种 DAC 转换器中又采用了

高速电子开关

,所以

转换速度

很高。

10ADC0809 采用 CMOS 工艺制成的 8

ADC ,内部采用

逐次比较

结构形式。

DAC0832 采用的是 CMOS

工艺制成的双列直插式单片

8 位数模转换器。

二、判断题 (每小题 1 分,共 9 分)

1DAC 的输入数字量的位数越多,分辩能力越低。

(错)

2、原则上说, R-2R T 形电阻网络 DAC 输入和二进制位数不受限制。

(对)

3、若要减小量化误差

ε,就应在测量范围内增大量化当量δ。

(错)

4、量化的两种方法中舍尾取整法较好些。

(错)

5ADC0809 二进制数据输出是三态的,允许直接连

CPU 的数据总线。

(对)

6、逐次比较型模数转换器转换速度较慢。

(错)

7、双积分型 ADC 中包括数 /模转换器,因此转换速度较快。

(错)

8、δ的数值越小,量化的等级越细,

A/D

转换器的位数就越多。

(对)

9、在满刻度范围内,偏离理想转换特性的最大值称为相对精度。

(错)

三、选择题 (每小题 2 分,共 20 分)

1ADC 的转换精度取决于( A )。

A、分辩率

B 、转换速度

C、分辨率和转换速度

2、对于 n DAC 的分辨率来说,可表示为( C)。

1

1

C

1

A

B

2n

1

2n

2n -1

3R-2R 梯形电阻网络

DAC 中,基准电压源

U

R

和输出电压 u 的极性关系为( B )。

0

A、同相 B 、反相 C、无关

4、采样保持电路中, 采样信号的频率 fS 和原信号中最高频率成分 fimax 之间的关系是

必须满足( A )。

A f 2f

imax

B f

C f f

imax

S

S

imax

S

5、如果 ui 0 10V Uimax =1V ,若用 ADC 电路将它转换成

n3 的二进制数, 采用

四舍五入量化法,其量化当量为(

B)。

A 1/8 V

B 2/15 V

C 1/4 V

6DAC0832 是属于( A )网络的 DAC

A R-2R T 型电阻

B T 型电阻

C、权电阻

7、和其它 ADC 相比,双积分型

ADC 转换速度( A )。

A、较慢

B 、很快

C、极慢

8、如果 ui 0 10V Uimax =1V ,若用 ADC 电路将它转换成

n3 的二进制数, 采用

四舍五入量化法的最大量化误差为(

A )。

A 1/15 V

B1/8 V

C 1/4 V



33



9 ADC0809 输出的是 ( A

A 8 位二进制数码 B 10 位二进制数码 C 4 位二进制数码

10 ADC0809 是属于( B)的 ADC

A、双积分型 B、逐次比较型

四、计算设计题 (共 35 分)

1、如图

9-12 所示电路中

R 8KΩ, RF 1KΩ, UR=- 10V ,试求:

1)在输入四位二进制数

D 1001 时,网络输出

u0=?

2)若 u0 1.25V ,则可以判断输入的四位二进制数

D =?( 10 分)

U R

i

F

RF

R/23

S3

d3

i

R/2

2

F

S

d2

2

+

uO

R/2

S1

+

d1

R

0

S

d0

9-12

解:①图示电路 X 3X 0 的状态为 1001,因此有:

U R

10 8

10mA I 0

U R

10

I11.25mA

I 3

8

R

1.25mA

R / 23

8

U 0IR F

11.25

1 11.25V

②若要使输出电压等于

1.25V ,则 I=I0= 1.25mA ,即输入的四位二进制数

D=0001

2、在倒 T 形电阻网络 DAC 中,若 UR 10V ,输入 10 位二进制数字量为 ( 1011010101),

试求其输出模拟电压为何值?(已知

RF R10KΩ)( 6 分)

U 0

U nR D

1010 (1 29

1 27

1 26

1 2 4

1 22

1 20 )

解:

2

2

10

725

7.08V

1024

3、已知某一 DAC 电路的最小分辩电压

U LSB 40mV ,最大满刻度输出电压

U FSR

0.28V ,试求该电路输入二进制数字量的位数

n 应是多少?(

6 分)

解:



34



U LSB

40

1

21R

I n 2

I F

U FSR

280

2

n

1

n-2

dn-2

S

2

n

8

n

3

·

·

·

·

·

u0

·

·

·

·

·

·

·

·

·

集成运放

4、如图 9-13

所示的权电阻

·

S

2n-3R

I2

d2

2

网络 DAC 电路中,若 n4 UR

S1

2

n-2

R

I

1

5V R 100Ω , RF 50Ω,试

d1

求此电路的电压转换特性。若输

d0

S0

2n-1R

I0

入四位二进制数

D 1001,则它

电子开关

权电阻求和网络

的输出电压 u0=?( 8 分)

9-13

解:

RF

R

u0

U

nR

D

54 (1 23

1

20 )

45

2.81V

2

2

2

16



35

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