电子技术——脉冲波形的产生与整形参考答案
电子教案《数字电子技术(第5版_杨志忠)》教学资源第7章练习题参考答案
Ｃ１
已知 Ｒ３ ＝ ３ 、 ｋΩ Ｒ２ ＝ ３ ６ 、 ｋΩ Ｃ１ ＝ ０ １ μＦ， 将 这 些 参 数 代 入 上 式 进 行 计 算， 并 求 出
ｔｗ２ ＝ ０ ７Ｒ２ Ｃ ＝ ０ ７ × ２４ × １０３ × ０ １ × １０ － ６ ｓ ＝ １ ６８ ｍｓ
所以
（ ） ｆ ＝
１ ２ ７３ ＋ １ ６８
× １０ － ３ Ｈｚ≈２２６ ７５ Ｈｚ
（２） 画 ｕＣ 和 ｕＯ 的波形，见图［题 ７ ８］。
（３） ＲＤ端加停振信号。当在置 ０ 端ＲＤ加上低电平时，多谐振荡器被强迫停止振荡。
（２） 对应画出 ｕＩ、ｕＣ 和 ｕＯ 的电压波形。 ［解］ （１） 求输出电压 ｕＯ 的脉冲宽度 ｔｗ
ｔｗ ＝ １ １ＲＣ ＝ １ １ × ３３ × １０３ × ０ １ × １０ － ６ ｓ ＝ ３ ６３ ｍｓ
（２） 对应画出 ｕＩ、ｕＣ 和 ｕＯ 的电压波形，如图［题 ７ ７］所示。
波形。试求：
（１ （２
） ）
计 画
算 出
输
ｕＩ
出脉 、ｕｄ
冲的 和ｕ
宽Ｏ 的度波ｔｗ形。。
第 ７ 章 脉冲信号的产生与整形 １４５
图 Ｐ７ ３
（３） 输入脉冲的下限幅度为多大？ ［解］ （１） 求输出脉冲宽度 ｔｗ
ｔｗ ＝ １ １ＲＣ ＝ １ １ × ２７ × １０３ × ０ ０１ × １０ － ６ ｓ≈２９７μｓ
Ｒ ｍｉｎ
＝
ｔｗ（ｍｉｎ） ＝ ０ ７Ｃ ０
７
１０ × １０ － ６ × ０ ０１ × １０
－ ６ Ω≈１４２８
５７Ω
（２） 求最大值电阻 Ｒｍａｘ
Ｒ ｍａｘ
＝
ｔｗ（ｍａｘ） ＝ ０ ７Ｃ
数字电子技术基础第五版第十章
1. 原理分析
* 稳V 态 I 0 ,V O 下 1 ,( V O 1 V O ： )V H A , V O ； H *V I后V ， O0,进入暂 V O 1 稳 0,C 开 态始 ，放电 *当放 VA 至 VTH 后V ， O1,返回稳态； V I后 C 重 ， 新 充 至 V OH
暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
C 充电V至 I2VTH 时,VI2又引起正反馈
VI2 VO VO1
这期间vd维持低电平
电路迅速返V回 O稳 0,VO 态 1VDD,C放电至没有电压 稳， 态恢 。复
稳态 V I 0 ,V 下 d 0 ,V I ： 2 V D,V D O 0 ,(V O 1 V D)D C ,上无电 暂稳态时, Vo1,V ,Co1开始0充电
2. 性能参数计算 输出脉宽：
放电 回路
tw (R R o)C ln V V ( ( ) ) V V ( (0 t) ) (R R o)C ln V V O T H H
输出脉宽
输出脉 V O 0 时 冲间 宽 V A 从 ） 度 V O放 H 等 （ V 电 T于 的 H至 时间。
二、微分型单稳态触发器
则有： vAVTH R1R2R2VT
V TR 1R 2R2V TH(1R R 1 2)V TH
vA VT R2 R1 R2
VT+称为输入信号vI的正向阈值电压
3.当 v 从I 高电平 V逐D D渐下降时,有
VTH=
vI
vA
v o1
vo
设此时
VI =VT-
当 v 下I 降到使 vA 时V,电th 路的状态将迅速转换为
性能参数： 暂稳态输出的宽度
数字电子技术课后习题答案
❖ 3.21 用8选1数据选择器74151设计一个组合 逻辑电路。该电路有3三个输入逻辑变量A、B、 C和一个工作状态控制变量M。当M＝0时电路 实现“意见一致”功能（ A、B、C状态一致 时输出为1，否则输出为0），而M＝1时电路 实现“多数表决”功能，即输出与A、B、C中 多数的状态一致。
数字电子技术作业
第一章数字逻辑基础 第二章逻辑门电路 第三章组合逻辑电路 第四章触发器 第五章时序逻辑电路 第六章脉冲波形的产生与整形 第七章半导体存储器 第八章可编程逻辑器件 第九章数/模和模/数转换器
1.12 写出下图所示各逻辑图的输出函数表达式，列 出它们的真值表。
F1 F4
F2
F3
解： F1 AB F2 A B F3 BC
ABACBC
BC
A
00 01 11 10
00
1
0
1
11
0
1
0
Y ABC
❖ 3.13某医院有一、二、三、四号病室4间，每室设有 呼叫按钮，同时在护士值班室内对应的装有一号、 二号、三号、四号4个指示灯。
❖ 现要求当一号病室的按钮按下时，无论其它病室的 按钮是否按下，只有一号灯亮。当一号病室的按钮 没有按下而二号病室的按钮按下时，无论三、四号 病室的按钮是否按下，只有二号灯亮。当一、二号 病室的按钮都未按下而三号病室的按钮按下时，无 论四号病室的按钮是否按下，只有三号灯亮。只有 在一、二、三号病室的按钮均未按下四号病室的按 钮时，四号灯才亮。试用优先编码器74148和门电路 设计满足上述控制要求的逻辑电路，给出控制四个 指示灯状态的高、低电平信号。
Y CBA CB CA CBACB CA
《电子技术基础与技能》(张金华主编)习题答案
《电子技术基础与技能》（主编：张金华）各章复习与考工模拟题答案第1章 二极管及其应用一、判断题 1．√ 2．× 3．× 4．× 5．√ 6．√二、选择题 1．B 2．D 3．C 4．C 5．A三、综合题1．U AB =0 U AB =6V 2．3．亮 亮 4．（1）桥式整流 电容滤波 （2（3）U L =0.9U 2 （4）U L =1.2U 2L第2章 三极管及放大电路基础 一、判断题 1．√ 2．× 3．×二、选择题 1．C 2．A 3．C三、填空题1．正偏电压 反偏电压 2．各电极电流 极间电压 3．高 低 略小于1 4．20dB 四、综合题 1．2．3．（a ）饱和失真 一般调节偏置电阻R b ，使其阻值减小。
（b ）截止失真 一般调节偏置电阻R b ，使其阻值增大。
（c ）饱和与截止失真 减小输入信号的幅度或更换三极管。
第三章 常用放大器 一、判断题 1．√ 2．× 3．× 4．× 5．×二、选择题 1．C 2．A1.01mA β=100 5mA β=50 u 0u iu 0 u i R 1 R 3 R 4VT 1 VT 2+ +- -3．B4．C5．D6．B三、综合题1．u0=8(u I2-u I1)2．t2．×3．×4．5．×二、填空题1．负载输出2．78××79××输出为正12V的集成稳压器输出为负12V的集成稳压器3．（U Z=14V）14 15 14 4 10三、综合题为了保证稳压管的正常工作，在稳压管电路中必须串联一个电阻来限制电流的大小，只有在R取值合适时，稳压管才能安全地工作在稳压状态。
其稳压过程：U I升高或R L变大→U0升高→I Z变大→I R变大→U R变大→U0减小，使输出电压U0稳定；当U I降低或R L变小，同理分析输出电压U0也能基本保持稳定。
数字电子技术脉冲波形的产生与整形
tf
Vm tW T
2.脉冲宽度tW
0.5Vm～0.5Vm
3.上升时间tr
0.1Vm～0.9Vm
4.下降时间tf
0.9Vm～0.1Vm
5.周期T
周期性脉冲信号，两脉冲间的时间间隔
6.频率f
周期的倒数或每秒钟重复的次数。
7.占空比q
脉冲宽度与周期之比
3
6.5 555定时器的电路结构与功能
6. 5.1 555 定时器的电路结构与功能
6
5K
vC1 =1，vC2 =1， Q =1不变， vO=1不变
vI> 2/3VCC时， vC1 =0，vC2 =1，
vI2
2 VR2
－+C2 5K
&
vC2 Q
G2
& G3
TD
7
Q=0， vO =0，所以VT+=2/3VCC 1
1
3 vO
G4
10
(2)vI从高于 2/3VCC下降的情况
vI>2/3VCC时，
vC1=vC2=0，工作不正常。
vO
t
措施：在输入端加微分网络Rd、 Cd（足够小），将宽脉冲变为
vC
tw
窄脉冲。
+UCC
R 0.01µF
Cd vd vI
Rd
.
uC C
58 4
6
2
3
71
vI
uO
vd
2 3VCC
t
t t
24
该电路为不可重复触发的单稳态电路，除此之外还 有可重复触发的单稳态电路。
在暂稳态尚未结束时，又 来一个触发脉冲，此脉冲 不会引发新的暂稳态。
数字电子技术基础第四版课后答案6
数字电子技术基础第四版课后答案6第六章脉冲波形的产生和整形[题6.1]用施密特触发器能否寄存1位二值数据，说明理由。
[解]不能，因为施密特触发器不具备记忆功能。
[题6.2]在图P6.2（a）所示的施密特触发器电路中，已知R110k，R230kG1和G2为CMOS反相器，VDD=15Ｖ。
（1）试计算电路的正向阈值电压ＶＴ＋、负向阈值电压ＶＴ－和回差电压△VT。
（2）若将图P6.2（b）给出的电压信号加到P6.2（a）电路的输入端，试画出输出电压的波形。
［解］R11015VT1VRTH1302V10V2(1)R11015VT1VRTH1302V5V2VTVTVT5V(2)见图A6.2。
［题6.3］图P6.3是用ＣMOS反相器接成的压控施密特触发器电路，试分析它的转换电平ＶT+、VT-以及回差电压△ＶT与控制电压ＶCO的关系。
,则根据叠加定理得到[解]设反相器G1输入端电压为IR2//R3R1//R3R1//R2VCO0R1R2//R3R3R1//R2R2R1//R3VTH时，IVT，因而得到（1）在I升高过程中00。
当升至IIIVTHVTR2//R3R1//R2VCOR1R2//R3R3R1//R2R1R1R1R1//R2R1R2//R3VTVTHVCOVTH1RVCORRRR//RR//R32331223 VTH时，IVT，于是可得（2）在I降低过程中0VDD。
当降至I VTHVTR2//R3R1//R3R1//R2VCOVDDR1R2//R3R3R1//R2R2R1//R3 R1//R3R1R2//R3R1//R2VVVCODDTHR3R1//R2R2R1//R3R2//R3VTR1R1R1VTH1RRRVCO323RRVTVTVT21VTH1VDDR2R2（3）（与VCO无关）根据以上分析可知，当Vco变小时，VT+和VT-均增大，但回差电压△VT不变。
[题6.4]在图P6.4施密特触发器电路中，若G1和G2为74LS系列与非门和反相器它们的阈值电压VTH=1.1V，R1=1KΩ，二极管的导通压降VD=0.7V，试计算电路的正向阈值电压VT+、负向阈值电压VT-和回差电压△VT。
河北科技大学：数字电子技术基础 教学课件第六章 脉冲波形的产生和整形
小结
基本要求：
掌握同步时序电路的设计方法。
第六章 脉冲波形的产生和整形
内容提要 首先介绍了555定时器的工作原 理，然后分别介绍了施密特触发器、 单稳态触发器、多谐振荡器等三种 波形整形和产生电路。
第六章 脉冲波形的产生和整形 §6.1 §6.2 §6.3 §6.4 §6.5 概述 555定时器 施密特触发器 单稳态触发器 多谐振荡器
& a
D
0
1
0
通
(1) RD=0, TH=X, TR=X
vo=0,
TD导通
1 2/3Vcc 0
触发器置0
1 0
1/3Vcc
1 通
0
(2) TH>2/3Vcc, TR>1/3Vcc
vo=0,
TD导通
1
2/3Vcc 1
触发器保持 定
定
1/3Vcc
1 定
定
(3) TH<2/3Vcc, TR>1/3Vcc
vi
Vcc
8 vi
4
vI1
6 555
3
vo
vI2
2 1 5 0.01μ
vo
输入信号由小到大
0
VT-
VT+
vi
Vcc
8 vi
4
vI1
6 555
3
vo
vI2
2 1 5 0.01μ
vo
输入信号由小到大
0
VT-
VT+
vi
Vcc
8 vi
4
vI1
6 555
3
vo
vI2
2 1 5 0.01μ
vo
输入信号由小到大
脉冲波形的产生与整形
2、电压波形
二、 用施密特触发器构成的多谐振荡器
V DD VT V DD VT T T1 T2 RC ln RC ln V DD VT V DD VT
V DD VT V DD VT T T1 T2 R2 C ln R1C ln V DD VT V DD VT
( 2 )由于“扰动”使V I 1 有微小 ，则有： V I 1 VO ! V I 2 VO 2 使VO 1 迅速跳变为低，而 VO 2 迅速跳变为高。 电路进入第一个暂稳态, C 1开始充电，C 2开始放电。
( 3 )当V I 2充至VTH 时，再 将起引起如下正反馈： V I 2 VO 2 V I 1 VO 1 使VO 1 迅速跳变为高，而 VO 2 迅速跳变为低。 电路进入第二个暂稳态, C 2开始充电，C 1开始放电。
数字电子技术
天津工业大学信息学院
第六章 脉冲波形的 产生与整形
学习要点：
• 555定时器的工作原理及逻辑功能 •由555定时器构成单稳、多谐、施密特触 发器的方法
第6章 脉冲信号的产生 与整形
6.1 概述 6.2 施密特触发器 6.3 单稳态触发器 6.4 多谐振荡器 6.5 555定时器及其应用
二、工作原理
VOH≈VDD，VOL≈0，且通常Vth≈VDD/2。
在稳态下，vI=0，vR=0， 所以vO1=VDD，vO=0，电容C上没有电压。
微分型单稳态触发器
输出脉冲宽度tw：
tW v R () v R (0) 0 V DD RC ln RC ln RC ln 2 0.7 RC v R () v R (tW ) 0 Vth
VCC 0 t w RC ln RC ln 3 2 VCC VCC 3
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第八章脉冲波形的产生与整形参考答案
一、填空题
1.由脉冲振荡器产生利用整形电路将已有的周期性变化信号变换成矩形脉
冲
2.脉冲宽度脉冲周期
3. a ，b
4. 滞回 1
5. 多谐振荡器单稳态触发器施密特触发器
6. 石英晶体暂稳态
7. 定时整形延时
8. 脉冲鉴幅器电平比较器
9.无稳态电路
10.开关器件，高、低电平，反馈网络，延迟环节，延时
11.稳态，稳态，暂稳态，暂稳态，稳态
二、选择题
1．C 2．B 3．C
4．B
5．D
6．B
7．B
8. A
9. B
10.C
三、判断题
1.对
2.对
3.错
4错
5.对
6. 对
7. 错
8. 错
9. 对
10.错
11.对
12.错
13.对
14.错
15.对
16.错
17.对
四、简答题
1. （10-4中）555定时器3个5 k Ω电阻的功能是什么？ 参考答案：
电阻分压器包括三个5k Ω电阻，对电源U DD 分压后，确定比较器（C 1、C 2）的参考电压分别为DD R132U U =
，DD R23
1U U =。
（如果C-U 端外接控制电压U C ，则C R1U U =，C R221U U =）。
2.（10-4难） 由555定时器组成的施密特触发器具有回差特性，回差电压△U T 的大小对电路有何影响？ 参考答案： 回差电压越大，施密特触发器的抗干扰能力越强，但灵敏度越低。
3.（10-4难） 用555定时器组成的施密特触发器电路如图（a ）所示，若输入信号u I 如图(b)所示，请画出u O 的波形。
参考答案： U0的波形如图所
示
4.（10-4易）图示是555定时器组成的何种电路？
参考答案：图示是由555定时器组成的单稳态触发器。
5.（10-3中）单稳态触发器的特点有哪些？
参考答案：
1. 电路中有一个稳态，一个暂稳态。
2. 在外来触发信号作用下，电路由稳态翻转到暂稳态。
3. 暂稳态是一个不能长久保持的状态，由于电路中RC延时环节的作用，经过一段时间后，电路会自动返回到稳态。
暂稳态的持续时间取决于RC 电路的参数值。
6.（10-3中）施密特触发器具有什么特点？
参考答案：
1. 施密特触发器属于电平触发，对于缓慢变化的信号仍然适用，当输入信号达到某一定电压值时，输出电压会发生突变。
2. 输入信号增加和减少时，电路有不同的阈值电压。
7.（10-4难）看图回答问题：图示是占空比可调的方波发生器，试简单说明起工作过程。
参考答案：
接通电源后，电容C被充电，v C上升，当v C上升到大于2/3V CC时，触发器被复位，放电管T 导通，此时v0为低电平，电容C通过R2和T放电，使v C下降。
当v C下降到小于1/3V CC时，触发器被置位，v0翻转为高电平。
电容器C放电结束, 当C放电结束时，T截止，V CC将通过R1、R2向电容器C充电，v C由1/3V CC上升到2/3V CC，当v C上升到2/3V CC时，触发器又被复位
发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一个周期性的方波。
五、计算题
1.（10-4难） 如图所示，电路工作时能够发出“呜…呜”间歇声响,试分析电路的工作原理。
R 1A =100k Ω,R 2A =390k Ω，C A =10μF ，R 1B =100k Ω，R 2B =620k Ω，C B =1000pF ，则f A 、f B 分别为多少？
参考答案： 电路振荡频率010.7(2)A B f R R C =
+，或用0 1.43
()A B f R R C
=+。
根据此公式可得：
36
110.160.7(2)0.7(1002390)101010A A B f R R C -=
==+⨯+⨯⨯⨯⨯，或者 36
1.43 1.43
0.3()(100390)101010A A B f R R C -=
==++⨯⨯⨯
39
11
1.140.7(2)0.7(1002620)10100010B A B f R R C -=
==+⨯+⨯⨯⨯⨯，或者 39
1.43 1.43
1.99()(100620)10100010B A B f R R C -=
==++⨯⨯⨯
说明：以上公式是因为化简时近似处理不同，所得结果也有差别。
但都是在合理范围内的。
2.（10-4中）555定时器应用很广，下面是一种对其的外接电路，这种电路名称是什么？有什么基本功能？
参考答案：
多谐振荡器。
能产生矩形脉冲。
3.（10-4难）555定时器组成的单稳态触发器电路如下，试分析其工作原理。
参考答案：
电源接通时，CC V 经R 对C 充电，当电容上电压上升到2
3
c CC u V =时，输出端u 0=0，放电管VT 导通而使u c 下降。
这时，只要1
3
CC TR
U
V >（认为没加输入信号）
，u c 下降至0，输出端将一直维持低电平状态不变。
这是电路的稳态。
当输入端TR 加负触发脉冲且13
CC TR U V <时，输出端翻转成u 0=1，放电管截止，CC V 又经R 对C 充电，电路进入暂稳态。
在电路上电压未上升到2
3
c CC u V =之前，输入端负脉冲已撤走，由于23c CC u V <、1
3
CC TR U V >，输出端一直保持搞电平状态，直到电容上电压上升到2
3
c CC u V =
时，输出端又翻转为u 0=0，暂稳态结束，放电管导通，u c 下降，电路恢复到稳态（u c =0、 u 0=0）。
4.（10-4中）画出555定时器组成的施密特触发器。
参考答案：
5．（10-4中）填表：
555定时器功能表
输入输出阈值输入(v I1)触发输入(v I2)复位()输出()放电管T ××00导通
1截止
10
1不变参考答案：
输入输出阈值输入(v I1)触发输入(v I2)复位()输出()放电管T ××00导通
11截止
10导通
1不变不变。