第三章 运算电路
数字电路第三章习题答案
数字电路第三章习题答案
3-10
F S 1 A S 0 B A S 0 B A B S 0 A B S 1 S 0 A B F F S 1 A S 0 B A S 0 B A B S 0 A B S 1 S 0 A B
数字电路第三章习题答案
3-11
试用六个与非门设计一个水箱控制电路。图为水箱示意图。A、B、C是三个电极。 当 电极被水浸没时，会有信号输出。水面在A，B间为正常状态，点亮绿灯G；水面在B、 C间或在A以上为异常状态，点亮黄灯Y；水面在C以下为危险状态．点亮红灯R。
3531736半加器的设计1半加器真值表2输出函数3逻辑图输入输出被加数a加数b4逻辑符号31837ab改为用与非门实现函数表达式变换形式
3-1 分析图示电路，分别写出M=1,M=0时的逻辑函数表达式
即M＝1时，对输入取反，M＝0时不取反。
数字电路第三章习题答案
3-2 分析图示补码电路，要求写出逻辑函数表达式，列出真值表。
3-10 试用与非门设计一个逻辑选择电路。
S1、S0为选择端，A、B为数据输入端。 选择电路的功能见下表。选择电路可 以有反变量输入。
数字电路第三章习题答案
3-10
F S 1 A S 0 B A S 0 B A B S 0 A B S 1 S 0 A B F F S 1 A S 0 B A S 0 B A B S 0 A B S 1 S 0 A B FS 1 S 0A B S 1 S 0(A B )S 1 S 0(A BA)B
数字电路第三章习题答案
3-5
Ai 0 0 0 0 1 1 1 1
Si Ai BiCi Ai BiCi Ai BiCi Ai BiCi
减运算电路课程设计
减运算电路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握减运算电路的基本原理和组成。
2. 学生能运用欧姆定律和基尔霍夫定律分析简单的减运算电路。
3. 学生能够识别并绘制减运算电路的原理图和电路图。
技能目标：1. 学生能够独立搭建并测试减运算电路，验证其功能。
2. 学生能够运用所学知识解决减运算电路相关的问题，如计算电压、电流等。
3. 学生能够通过实际操作，掌握常用电子元器件的使用方法和测试技巧。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对电子技术的兴趣，激发学习热情，形成积极探索的科学态度。
2. 学生通过合作学习，培养团队协作精神，提高沟通与表达能力。
3. 学生能够认识到减运算电路在日常生活和工程中的应用，增强对电子技术实用价值的认识。
课程性质：本课程为电子技术基础课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生为初中二年级学生，具备一定的物理知识和实验技能，对电子技术有一定的好奇心。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调学生的动手操作能力和问题解决能力的培养。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际电路分析，提高学生的电子技术素养。
二、教学内容1. 减运算电路的基本原理与组成- 介绍减运算电路的定义及其在电子技术中的应用。
- 讲解减运算电路的基本组成部分，如运算放大器、电阻等。
2. 减运算电路的分析方法- 欧姆定律和基尔霍夫定律的应用。
- 举例分析简单的减运算电路，推导输出电压与输入电压的关系。
3. 减运算电路的原理图与电路图绘制- 教授如何识别和绘制减运算电路的原理图和电路图。
- 分析实际应用中的减运算电路图，提高学生的识图能力。
4. 减运算电路的搭建与测试- 指导学生搭建减运算电路，熟悉常用电子元器件的使用方法。
- 进行电路测试，验证减运算电路的功能，并学会分析测试结果。
5. 减运算电路的应用实例- 介绍减运算电路在实际工程中的应用案例，如模拟信号处理、传感器信号调理等。
- 分析应用实例中减运算电路的作用和重要性。
数字逻辑 第三章 加法器.ppt
四位二进制并行加法器
三、四位二进制并加法器的外部特性和逻辑符号 1．外部特性
图中，A4、A3、A2、A1 ------- 二进制被加数； B4、B3、 B2、B1 ------- 二进制加数； F4、 F3、 F2、 F1 ------相加产生的和数； C0 --------------------来自低位的进位输入； FC4 -------------------向高位的进位输出。
a3b1
+) 乘积 Z5 a3b2 Z4 a2b2 Z3
a2b1
a1b2 Z2
a1b1
Z1
因为： ☆1位二进制数乘法 法则和逻辑“与”运算法 则相同，“积”项aibj(i =1，2，3；j=1，2)可用 两输入与门实现。 ☆对部分积求和可用 并行加法器实现。 所以：该乘法运算电 路可由6个两输入与门和1 b2 个4位二进制并行加法器构 成。逻辑电路图如右图所 示。
四位二进制并行加法器
实现给定功能的逻辑电路图如下图所示。 1) 输入端A4、A3、A2、 A1输入8421码；
2) 而从另一输入端B4、 B3、B2、B1输入二进 制数0011； 3) 进位输入端C0接上“0”；
4) 可从输出端F4、F3、F2、 F1得到与输入8421码对
应的余3码。
四位二进制并行加法器
Z5 Z4 Z3 Z 2 Z1
F4 F3 F2 F 1 FC4 T 693 C0
0
A4 A3 A2 A1
B4 B 3 B2 B1
＆
＆
＆
＆
＆
＆
b1
a3
a2
a1 0 a 3
a2
a1
FA4
F3 C3
FA3
F2
数字电子技术基础第三版课后习题解答与第章
【题3-2】 解：),=(A田B) C=A⑥B+C}、=AB+(AB)C=AB+(AB+AB)C=AB+ABC+ABC=AB+BC+AC)=A B CY,=AB+(A B)C=AB+BC+AC两个电路功能相同，均为全加器。
14
(2) CDAB 00 01 11o0[ X0111 1 1 X10 1 1
A₃B₃…A₀B₀ 91A₃B₃…A₀B₀A<B.A>R低位 A=B74LS85Fg FxBF,A>B
A₂B₇…A₄B₄A=B74LS85FAn FxnF
【题3-9】 解：连线图如图3-26所示。
图3 - 26
27
【题3-10】 解：A=A₃A₂A₁A₀ 8421BCD 码 B=B₃B₂B₁B₀ 余3 BCD 码C=C₃C₂C₁C₀ 2421BCD 码 D=D₃D₂D₁D₀ 余 3 循环码(1)卡诺图如图3 - 27所示。B₃=A₃+A₂A₁+A₂A₀=A₂A₂A₁A₂A₀
2
A
B
A
Y'
2
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
1
1
1
0
1
)
3-2 解：(1)X=AB;Y=AB+AB=AB+AB;Z=AB。真值表如表3-10所示。表3-10
(2)实现1 位数值比较功能。
3
Y₀=X,④X 。 Y₀=Y₁X₀=X₂X₇X。若令 X₂=B₂ 、X₁=B₁ 、λ₀=B, 则当 K=1 时电路可正确地实现3位二进制码到3位循环码的转换，即有 Y₂=G₂ 、Y,=G₁ 、Y₀=G₀ 。 若 令X₂=G₂ 、X,=G₁、X₀=G₀, 则当 K=0 时，通过比较可明显看出，只要去掉一个反相器便可实现3位循环码到3位二进制码的转换，即有 Y₂=B₂ 、Y₁=B₁ 、Y₀=B₀。
电子技术基础(第二版)前三章习题答案
第一章1.1 能否将1.5V 的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能。
因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V 时，管子会因电流过大而烧坏。
1.2已知稳压管的稳压值U Z ＝6V ，稳定电流的最小值I Zmin ＝5mA 。
求图T1.4所示电路中U O1和U O2各为多少伏。
解：U O1＝6V ，U O2＝5V 。
1.3写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压U D ＝0.7V 。
（该题与书上略有不同）解：U O1≈1.3V ，U O2＝0，U O3≈－1.3V ，U O4≈2V ，U O5≈1.3V ，U O6≈－2V 。
1.5 电路如图P1.5（a ）所示，其输入电压u I1和u I2的波形如图（b ）所示，二极管导通电压U D ＝0.7V 。
试画出输出电压u O 的波形，并标出幅值（该题与书上数据不同）解：u O 的波形如解图P1.5所示。
解图P1.51.9电路如图T1.9所示，V CC ＝15V ，β＝100，U BE ＝0.7V 。
试问： （1）R b ＝50k Ω时，u O ＝？ （2）若T 临界饱和，则R b ≈？ 解：（1）R b ＝50k Ω时，基极电流、集电极电流和管压降分别为26bBEBB B =-=R U V I μAV2mA 6.2 C C CC CE B C =-===R I V U I I β所以输出电压U O ＝U CE ＝2V 。
1.11电路如图P1.11所示，试问β大于多少时晶体管饱和？ 解：取U CES ＝U BE ，若管子饱和，则Cb C BECC b BE CC R R R U V R U V ββ=-=-⋅所以，100Cb=≥R R β时，管子饱和。
图1.11 1.12 分别判断图P1.12所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态第二章2.1试分析图T2.2所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。
电工与电子技术第三章 集成运算放大器及其应用
各级工作点相互影响 适于放大直流或变化缓慢的信号 电压放大倍数为各级放大倍数之积 零点漂移
零点漂移---当输入信号为零时，输出端电压 偏离原来的起始电压缓慢地无规则的上下漂动， 这种现象叫零点漂移。
产生原因---温度变化、电源电压的波动、电 路元件参数的变化等等。
第一级产生的零漂对放大电路影响最大。
∴ i 1＝ i f
即 ui/R1=－uo/ Rf
uo、ui 符合比例关系，负号表示输出输入电 压变化方向相反。
电路中引入深度负反馈， 闭环放大倍数Auf 与运放的Au无关，仅与R1、Rf 有关。
当R1＝Rf 时， uo＝－ui ，该电路称为反相器。 R2－－平衡电阻 同相端与地的等效电阻 。其作用是保持输入 级电路的对称性，以保持电路的静态平衡。
共模信号－－极性相同，幅值相同的信号。
u i1= u i2
差模输入（信号）
ui1 ui2 ui 2
IC1 IC2
UCE1 UCE2 u0 UCE1 Δ UCE2 2 UCE1
Ad 2 UCE1 / ui 2 UCE1 / 2ui1 UCE1 / ui1
i3 ui3 R3
i f u0 Rf
ui1 R1 i1
Rf if
ui2 R2 i2 ui3 R3 i3
－ ＋ ＋∞
uo
RP
u0 ui1 ui 2 ui 3 R f R1 R2 R3
uo R f ( ui1 ui2 ui3 ) R1 R2 R3
若 R1 R2 R3 R f
AOUi
uo
I－≈I+ ≈0
二、Rf if
ui R1 i1 R2
数电第三章讲解
(1) 传输门组成的异或门
B=0
A
B
TG1断开, TG2导通
L=A B=1
TG1导通, TG2断开
L=A
TG1
L
TG2
2. 传输门的应用
(2) 传输门组成的数据选择器
C=0
X
TG1导通, TG2断开
L=X
C=1
Y
TG2导通, TG1断开
C
L=Y
VDD TG1 L
TG2
3.3 CMOS逻辑门电路的不同输出结构及参数
3.3.1 CMOS逻辑门电路的保护和缓冲电路 3.3.2 CMOS漏极开路和三态门电路 3.3.3 CMOS逻辑门电路的重要参数
3.3.1 输入保护电路和缓冲电路
采用缓冲电路能统一参数，使不同内部逻辑集成逻辑门电路 具有相同的输入和输出特性。
VDD
vi
基本逻辑
vo
功能电路
输入保护缓冲电路 基本逻辑功能电路 输出缓冲电路
异或门电路324cmos传输门双向模拟开关5v0v电路tg逻辑符号5v0v1传输门的结构及工作原理tp2vttn2v的变化范围为0到5v0v5v0v到5vgsp5v0v到5v5到0v开关断开不能转送信号c00vc15v5v0v5v0v2v5v2v5vgsn5vtg1断开tg2导通tg1导通tg2断开tg1导通tg2断开tg2导通tg1断开tg2tg133cmos逻辑门电路的不同输出结构及参数331cmos逻辑门电路的保护和缓冲电路332cmos漏极开路和三态门电路333cmos逻辑门电路的重要参数331输入保护电路和缓冲电路基本逻辑功能电路基本逻辑功能电路输入保护缓冲电路输出缓冲电路采用缓冲电路能统一参数使不同内部逻辑集成逻辑门电路具有相同的输入和输出特性
第三章--集成运放电路试题及答案
第三章集成运放电路填空题1、（3-1，低）理想集成运放的A ud=，K CMR=。
2、（3-1，低）理想集成运放的开环差模输入电阻ri=，开环差模输出电阻ro=。
3、（3-1，中）电压比较器中集成运放工作在非线性区，输出电压Uo只有或两种的状态。
4、（3-1，低）集成运放工作在线形区的必要条件是___________ 。
5、（3-1，难）集成运放工作在非线形区的必要条件是__________，特点是___________，___________。
6、（3-1，中）集成运放在输入电压为零的情况下，存在一定的输出电压，这种现象称为__________。
7、（3-2，低）反相输入式的线性集成运放适合放大(a.电流、b.电压) 信号，同相输入式的线性集成运放适合放大(a.电流、b.电压)信号。
8、（3-2，中）反相比例运算电路组成电压（a.并联、b.串联）负反馈电路，而同相比例运算电路组成电压（a.并联、b.串联）负反馈电路。
9、（3-2，中）分别选择“反相”或“同相”填入下列各空内。
（1）比例运算电路中集成运放反相输入端为虚地，而比例运算电路中集成运放两个输入端的电位等于输入电压。
（2）比例运算电路的输入电阻大，而比例运算电路的输入电阻小。
（3）比例运算电路的输入电流等于零，而比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。
（4）比例运算电路的比例系数大于1，而比例运算电路的比例系数小于零。
10、（3-2，难）分别填入各种放大器名称（1）运算电路可实现A u＞1的放大器。
（2）运算电路可实现A u＜0的放大器。
（3）运算电路可将三角波电压转换成方波电压。
（4）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均大于零。
（5）运算电路可实现函数Y＝aX1＋bX2＋cX3，a、b和c均小于零。
11、（3-3，中）集成放大器的非线性应用电路有、等。
12、（3-3，中）在运算电路中，运算放大器工作在区；在滞回比较器中，运算放大器工作在区。
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第三章信号运算电路第一节加减运算电路一、加法运算电路图反向加法电路二、减法运算电路（一）利用加法运算电路实现减法运算（二）用单一运算放大器实现减法运算三、积分运算电路（一）反相积分电路（二）具有特殊性能的积分电路1、增量积分电路（比例积分电路）第二节微分运算电路a)基本微分电路b)实用微分电路c)高输入阻抗微分电路第三节绝对值运算电路一、绝对值运算电路特性I o=∣U i∣/R二、二极管及三级管检波a) 二极管检波电路b) 晶体管检波电路•为什么要采用精密检波电路？二极管V D和晶体管V都有一定死区电压，即二极管的正向压降、晶体管的发射结电压超过一定值时才导通，它们的特性也是一根曲线。
二极管VD和晶体管V 的特性偏离理想特性会给检波带来误差。
为了提高检波精度，常需采用精密检波电路，它又称为线性检波电路。
三、精密检波电路1、半波精密检波电路线性半波检波电路当u s 为正半周时，V D1导通，V D2截止，A 点接近于虚地，u A =0当u s 为负半周时，V D1截止，V D2导通，s A u R R u 12-= 2、全波精密检波电路(1)线性全波检波电路 当R 3’=2R 3)2(340s A u u R R u +-=(2)线性全波检波电路当u s 为正半周时，V D1、V D4导通，V D2、V D3截止，u 0=u s当u s 为负半周时，V D2、V D3导通，V D1、V D4截止，取R 1=R 4, u 0=-u s(3)高输入阻抗线性全波整流电路b ）正输入等效电路 c) 负输入等效电路当u s 为正半周时，V D1导通，V D2截止，等效电路如图b 所示，u 0=u s 当u s 为负半周时，V D1、截止，V D2导通，等效电路如图c 所示， 取R 1=R 2=R 3=R 4/2, N1的输出为：s s A u u R R u 2)1(12=+= N2的输出为： s s s A s u u u R Ru u R R u -=-=-+=43)1(34340 所以 s u u =0第四节比较器电路一、电压比较电路比较器用通用运算放大器和专用集成比较器的区别？（1）比较器的一个重要指标是它的响应时间，它一般低于10-20ns 。
响应时间与放大器的上升速率和增益-带宽积有关。
因此，必须选用这两项指标都高的运算放大器作比较器，并在应用中减小甚至不用相位补偿电容，以便充分利用通用运算放大器本身的带宽来提高响应速度。
（2）当在比较器后面连接数字电路时，专用集成比较器无需添加任何元器件，就可以直接连接，但对通用运算放大器而言，必须对输出电压采取嵌位措施，使它的高，彽输出电位满足数字电路逻辑电平的要求。
一电平比较电路（单阈值比较器）（a）差动比较电路电压比较器及其特性（b）求和比较电路（阈值可变）优点：阈值可变缺点：振零现象二滞回比较电路（正反馈阈值）两个阈值：单方向单阈值a) b)u iU oU1O U2-1+1#iUU RRR2R1a)∞-++u ioUR1R2RΣU Ru iu nM N P QU o三窗口比较电路第五节滤波器电路设计一、滤波器的功能和类型1、功能：滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。
2、类型：按处理信号形式分：模拟滤波器和数字滤波器按功能分：低通、高通、带通、带阻按电路组成分：LC无源、RC无源、由特殊元件构成的无源滤波器、RC有源滤波器按传递函数的微分方程阶数分：一阶、二阶、高阶二、模拟滤波器的频率特性模拟滤波器的传递函数H(s)表达了滤波器的输入与输出间的传递关系。
若滤波器的输入信号U i是角频率为w的单位信号，滤波器的输出U o(jw)=H(jw)表达-1+1#&-1+1#u iV SER1R PR2U o1U o2U oU ZN2N1U R2U R1“1”“0”OUU R2U R1u iU o了在单位信号输入情况下的输出信号随频率变化的关系，称为滤波器的频率特性函数，简称频率特性。
频率特性H(jw)是一个复函数，其幅值A(w)称为幅频特性，其幅角∮(w)表示输出信号的相位相对于输入信号相位的变化，称为相频特性。
三、滤波器的主要特性指标1、特征频率：①通带截频f p=w p/(2π)为通带与过渡带边界点的频率，在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。
②阻带截频f r=w r/(2π)为阻带与过渡带边界点的频率，在该点信号衰耗(增益的倒数)下降到一人为规定的下限。
③转折频率f c=w c/(2π)为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频率，在很多情况下，常以f c作为通带或阻带截频。
④固有频率f0=w0/(2π)为电路没有损耗时，滤波器的谐振频率，复杂电路往往有多个固有频率。
2、增益与衰耗滤波器在通带内的增益并非常数。
①对低通滤波器通带增益K p一般指w=0时的增益；高通指w→∞时的增益；带通则指中心频率处的增益。
②对带阻滤波器，应给出阻带衰耗，衰耗定义为增益的倒数。
③通带增益变化量△K p指通带内各点增益的最大变化量，如果△K p以dB为单位，则指增益dB值的变化量。
3、阻尼系数与品质因数阻尼系数是表征滤波器对角频率为w0信号的阻尼作用，是滤波器中表示能量衰耗的一项指标。
阻尼系数的倒数称为品质因数，是评价带通与带阻滤波器频率选择特性的一个重要指标，Q= w0/△w。
式中的△w为带通或带阻滤波器的3dB带宽，w0为中心频率，在很多情况下中心频率与固有频率相等。
4、灵敏度滤波电路由许多元件构成，每个元件参数值的变化都会影响滤波器的性能。
滤波器某一性能指标y对某一元件参数x变化的灵敏度记作Sxy，定义为：Sxy=(d y/y)/(d x/x)。
该灵敏度与测量仪器或电路系统灵敏度不是一个概念，该灵敏度越小，标志着电路容错能力越强，稳定性也越高。
5、群时延函数当滤波器幅频特性满足设计要求时，为保证输出信号失真度不超过允许范围，对其相频特性∮(w)也应提出一定要求。
在滤波器设计中，常用群时延函数d∮(w)/d w评价信号经滤波后相位失真程度。
群时延函数d∮(w)/d w越接近常数，信号相位失真越小。
四、二阶滤波器1、二阶低通滤波器二阶低通滤波器的传递函数的一般形式为它的固有频率为a01/2，通带增益K p=b0/a0，阻尼系数为a1/w0。
其幅频特性与相频特性为2、二阶高通滤波器二阶低通滤波器的传递函数的一般形式为其幅频特性与相频特性为3、二阶带通滤波器二阶带通滤波器的传递函数的一般形式为其幅频特性与相频特性分别为4、二阶带阻滤波器二阶带阻滤波器的传递函数的一般形式为其幅频特性和相频特性为5、二阶全通滤波电路（移相电路）二阶全通滤波电路的传递函数的一般形式为其幅频特性为常数，相频特性为五、滤波器特性的逼近理想滤波器要求幅频特性A(w)在通带内为一常数，在阻带内为零，没有过渡带，还要求群延时函数在通带内为一常量，这在物理上是无法实现的。
实践中往往选择适当逼近方法，实现对理想滤波器的最佳逼近。
测控系统中常用的三种逼近方法为：巴特沃斯逼近切比雪夫逼近贝赛尔逼近（一）巴特沃斯逼近这种逼近的基本原则是使幅频特性在通带内最为平坦，并且单调变化。
其幅频特性为n阶巴特沃斯低通滤波器的传递函数为其中（二）切比雪夫逼近这种逼近方法的基本原则是允许通带内有一定的波动量△K p。
其幅频特性为（三）贝赛尔逼近这种逼近与前两种不同，它主要侧重于相频特性，其基本原则是使通带内相频特性线性度最高，群时延函数最接近于常量，从而使相频特性引起的相位失真最小。
六、RC有源滤波电路（一）压控电压源型滤波电路该电路压控增益K f=1+R0/R，传递函数为1、低通滤波电路滤波器参数为2、高通滤波器3、带通滤波器4、带阻滤波器（二）无限增益多路反馈型滤波电路（三）双二阶环滤波电路1、低通与带通滤波电路2、可实现高通、带阻与全通滤波的双二阶环电路3、低通、高通、带通、带阻与全通滤波电路七、有源滤波器设计有源滤波器的设计主要包括以下四个过程：•确定传递函数•选择电路结构•选择有源器件•计算无源元件参数以无限增益多路反馈二阶巴特沃斯滤波器为例⑴在给定的f c下，参考下表选择电容C1；⑵根据C1的实际值，按下式计算电阻换标系数K；K=100/f c C1⑶由表确定C2及归一化电阻值r i，再换算出R i。