數(shù)字電路與數(shù)字電子技術(shù)課后答案

1、第八章 脈沖電路1 圖P8.1為TTL與非門構(gòu)成的微分型單穩(wěn)態(tài)電路,試畫出在輸入信號(hào)v1作用下,a,b,d,e,v0各點(diǎn)波形,求出輸出v0的脈沖寬度. 圖P8.1VI 3.6V0 0.3V tVa 4.7V 0 1.4V tVb 3.6V 0 0.3V tVc 3.6V 0 .0.3V 1.4V tVd 3.6V 0 0.3V tVe 3.6V0 tw 0.3V t解:(1) 靜止期R1=5.1K>Ronva=1.4VR=100<Roff,vd=0.3V;ve=3.6Vvb=0.3V,V0=0.3V 電路處于G1門開,G2門關(guān)的狀態(tài).(2) 工作期當(dāng)v1由3.6V下跳到0.3V時(shí)

2、圖P8.A1(a)電路產(chǎn)生正反饋積累過程,電路變化為G1關(guān),G2開的暫穩(wěn)態(tài),這時(shí)各點(diǎn)波形變化如下:va(0+)=1.4-3.3=-1.9Vvb()=1.4V=R1C1<<v1的脈寬vb=3.6Vvd(0+)=0.3V+3.3V=3.6Vvd()=0V=RC=1S 圖P8.A1 ( b )一旦vdvTH=1.4V時(shí)，電路產(chǎn)生反向正反饋積累過程，又回到G1開，G2關(guān)的穩(wěn)態(tài)vd(tw) = 1.4Vtw = RC= 0.9RC = 0.9Sve = 0.3V，v0 = 3.6V(3) 恢復(fù)期G1開,G2關(guān)vd(0+)=1.4-3.3= -1.9Vvd()=0.3V=(R1/R)C=RC圖

3、P8.A1(c)tre= (35)vb=0.3V,ve=3.6V,vO=0.3V當(dāng)v1由0.3V上跳到3.6V時(shí),在va產(chǎn)生一上跳脈沖,對(duì)電路工作無(wú)影響va(0+)=1.4+3.3=4.7Vva()=1.4V=R1C12.圖P8.2所示為TTL與非門構(gòu)成的積分型單穩(wěn)態(tài)電路,若輸入v1為寬度為20S的正脈沖,畫出a,b,c,d,v0的波形.為使積分型單穩(wěn)態(tài)電路能正常工作,對(duì)輸入脈沖有什么要求?圖P8.A2 解:當(dāng) v1=0.3V時(shí), G1,G2門關(guān)va=3.6V, vd=3.6Vvb=3.6V, vo=0.3VVI 1.4V0 0.3V tV 3.6V 0 0.3V tV 3.6V 0 1.4V

4、 tV 3.6V0 tw tV 0 0.3V t當(dāng)v1由0.3V上跳到3.6V時(shí),va由3.6V下跳到0.3V,電容C放電vb(0+)=3.6Vvb()=0.3V=RC=0.26s(35)后達(dá)到穩(wěn)態(tài). 圖P8.A2 ( a ) 圖P8.A2 ( b )G2的輸入v1和vb,當(dāng)它們之值均大于3.6V時(shí)，G2門打開，vd=0,當(dāng)vb1.4V后，G2門關(guān)vb(0+)=3.6Vvb()=0.3V=RC=0.26Svb(tw)=1.4Vtw=RC=1.1RC=0.29S當(dāng)v1由3.6V下跳到0.3V時(shí),va由0.3V上跳到3.6V 圖P8.A2 ( c )vb(0+)=0.3Vvb()=3.6Vtw=(

5、35)RC=RC3. 由兩級(jí)積分型單穩(wěn)所組成的電路如圖P8.3 (a)所示，輸入信號(hào)為圖P8.3 (b )，假論輸入信號(hào)中所有正向脈沖足夠?qū)?，兩?jí)單穩(wěn)均能正常工作，問:(1) 與v1對(duì)應(yīng)的v01 ，v02 ，v03波形如何，請(qǐng)畫出：(1) 要改變輸出v03的正脈沖的寬度，應(yīng)調(diào)整電路中哪些參數(shù)。( a )VI0 t( b )圖P8.3解:(1)tw1=1.1R1C1tw2=1.1R2C2VI0 tV01 tw1 tw1 tw1 0 tV02 tw2 tw2 tw2 tw2 0 tV03 tw3 tw3 tw3 tw3 0 t圖P8.A3(2) 從v03的波形可看出其正脈沖寬度為1.1R2C2，所

6、以應(yīng)調(diào)整R2,C24. 利用集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CT74121，要得到輸出脈沖寬度等于3mS的脈沖，外接電容C應(yīng)為多少?假定內(nèi)部電阻Rint (2K)為微分電阻.解:由于tw = 0.7RC Rint = 2KC=2.14f5. 設(shè)某零件加工過程中需要加熱處理，先在50oC的爐溫下預(yù)熱3秒鐘，停2秒后再送100oC的爐溫下加熱10秒鐘，加熱完畢后要求報(bào)警。試用單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CT74121實(shí)現(xiàn)以上控制。解:取四片單穩(wěn),逐級(jí)串接,然后用它們輸出端產(chǎn)生的脈沖去控制各道工序的執(zhí)行機(jī)構(gòu),各工序的時(shí)間通過RC調(diào)節(jié),這樣,只要在適當(dāng)時(shí)刻加入啟動(dòng)脈沖,系統(tǒng)就能自動(dòng)按設(shè)計(jì)要求工作,它們時(shí)序關(guān)系如圖所示.Q1 3SQ2

7、 2SQ3 10S 1SQ4圖P8.A5 ( a )電路圖如下：圖P8.A5 ( b )6. 電路圖P8.4所示,已知石英晶體的振蕩頻率為1MHZ,試畫出v0和Q3的波形關(guān)系,并計(jì)數(shù)它們的頻率.圖P8.41 2 3 4 5 6 7 8 9CP0Q0Q1Q2Q38u S圖P8.A6解:晶體穩(wěn)頻的多諧振蕩器的振蕩頻率取決于晶體諧振頻率即為1106HZ，其周期為1S，所以輸出v0 = CP0的周期為1S.CT74LS90接成為8421BCD的9進(jìn)制計(jì)數(shù)器Q3的周期為8S，頻率為1/8 = 0.125106HZ =125HZ7. 在使用555定時(shí)器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器(圖8.2.12)時(shí)，對(duì)輸入脈沖的寬

8、度有無(wú)限制？當(dāng)輸入脈沖的低電平持續(xù)過長(zhǎng)時(shí)，電路應(yīng)作何修改?解:輸入脈沖低電平寬度不能太寬,否則電路回翻轉(zhuǎn)不回原來(lái)的穩(wěn)態(tài),改進(jìn)方法應(yīng)在輸入端加一微分電路,使負(fù)脈沖寬度變窄.8. 在圖8.1.20(a)所示的環(huán)形振蕩器電路中,試說(shuō)明:S各起什么作用?(2) 為降低電路的振蕩器頻率可以調(diào)哪些參數(shù)?是加大還是減小?(3) 若R=200，C = 0.01F，求電路振蕩頻率為多少?解:(1) R,C為定時(shí)元件,RS為隔離電阻.(2) 帶有RC定時(shí)元件的環(huán)形振蕩器的周期.T=2.3RCf =從上式可見為降低電路的振蕩頻率可加大R或者加大C(3) f =217KHZ9. 用555定時(shí)器接成的施密特觸發(fā)器電路如

9、圖8.2.10(a)所示，試問:(1) 當(dāng)VCC = 12V,而且沒有外接控制電壓時(shí)，VT+,VT-及VT各為多少伏?(2) 當(dāng)VCC = 9V，控制電壓VCO=5V時(shí)，VT+,VT-及VT各為多少伏?解:(1) 當(dāng)VCC=12V時(shí), 沒有外接控制電壓VT+ =VCC = 8V, VT -=VCC = 4V VT = 8V-4V = 4V(2) 當(dāng)VCC = 9V，控制電壓VCO = 5V時(shí)VT+ = 5V， VT- =VCO = 2.5V VT = 5V-2.5V = 2.5V10. 在圖8.2.14 (a)所示電路中，若R1 = R2 = 5.1K，C = 0.01f,VCC = 12V，

10、試計(jì)算電路的振蕩頻率。解:555定時(shí)器組成的多諧振蕩器的頻率為f = 9.3KHZ11. 試用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)多諧振蕩器，要求輸出脈沖的振蕩頻率為20KHZ,占空比等于75%.解:由555定時(shí)器組成的多諧振蕩器，在電容充電時(shí)，暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間為tw1 = 0.7(R1+R2)C在電容C放電時(shí),暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間為tw2 = 0.7R2C所以T = tw1+tw2 = 0.7占空比q = 0.75 f =20KHZ電容C取為0.01MF,則求出R1 = 2R2, R2 =1.8K, R1 =3.6K12. 圖P8.5為電子門鈴電路，根據(jù)555定時(shí)器的功能分析它的工作原理（圖中S為門鈴按鈕).圖P8.5解:555定時(shí)器構(gòu)成了多諧振蕩器，當(dāng)按鈕S不合上時(shí)，清零端4上的電壓為0，所以不可能發(fā)生振蕩，當(dāng)門鈴按鈕S合上后VCC通過R3對(duì)C2充電使清零端4上的電壓為VCC，多諧振蕩器開始振蕩，推動(dòng)喇叭發(fā)生,當(dāng)按鈕打開時(shí)，C2通過R4放電，使清零端上電壓仍為0，門鈴不響。13. 圖P8.6是用555定時(shí)器接成的延遲報(bào)警器.當(dāng)開關(guān)S斷開后，經(jīng)過一定的延遲時(shí)間td后喇叭開始發(fā)出聲音，如果在延遲時(shí)間內(nèi)將S重新閉合，喇叭不會(huì)發(fā)出聲音，在圖中給定的參數(shù)下，試求延遲時(shí)間td以及喇叭發(fā)出的聲音的頻率。圖P8.6解:圖P8.6中555(1)接成了施密特觸發(fā)器