第7章 脉冲与数字电路知识习题 2017-12-22
《数字电路与数字逻辑》第七章
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15
③放电阶段：
u C 1 3 V C ， CR 0 则 (或 1 ) ， S 0 ， u o 0 ；第二暂稳态
u C 1 3 V C， CR 则 0 ， S 1 ， u o 1 ；第一暂稳态
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8
(3) 3脚—输出端
(4) 4脚—直接置0端
(5) 5脚—电压控制端UIC ①接UREF ，则高触发电平、低触发电平分别为
UREF 、12UREF ②不接UREF ，则高、低触发电平分别为
32VCC 、13VCC
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9
(6) 6脚—高触发输入端（阈值输入端） (7) 7脚—放电端 (8) 8脚—电源端
当ui为高电平时，uo为低电平； 当ui变为低电平时，uo变为高电平；
tr
tf
Um
tW
T
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4
P1
△U
P2
图 7.1.2Βιβλιοθήκη 矩形脉冲的参数ppt课件5
第二节 集成定时器
一、555定时器的结构
1.组成 分压器，电压比较器，基本SREF，集电极开 路输出的放电三极管。
2.各引脚功能 (1) 1脚—接地端 (2) 2脚—低触发输入端（触发输入端）
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6
V CC
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3.矩形波参数
T P H 0 .7 (R A R B )C ;H (R A R B )C
T PL 0.7R BC
;LRBC
T T P T H P 0 L . 7 ( R A 2 R B ) C
qtW T PH R AR B T T PH T PLR A2R B
脉冲与数字电路实验试题库
1. 用一片74LS153及适当的门电路实现一位全加器.2. 用一片74LS90实现模8计数器(5421BCD 码)要求写出设计全过程,记录实验结果,计数器计数器 先用指示灯记录状态,再用示波器观察并记录波形3．扇出系数N 0的含意是什么?1. 用与非门实现函数F(A,B,C)=,要求电路最简。
2. 用74LS9074LS90实现实现M ＝2424的的8421BCD 码计数器，先用数码管显示计数器码计数器，先用数码管显示计数器 状态，再用示波器观察示波器观察242424分频信号，要求写出设计全过程，记录实验结果。
分频信号，要求写出设计全过程，记录实验结果。
3．与非门的多余输入端如何处理?1. 用74LS283实现8421BCD 码加法时需有一个校正网络,试求出校正网络的函数表达式,并搭试其电路。
注:校正网络的输入信号可由开关提供。
2. 用74LS90构成一个模6计数器(用置9端实现)。
要求写出设计全过程,记录实验结果,计数器计数器 先用指示灯记录状态,再用示波器观察并记录波形。
3．扇出系数N 0的含意是什么1．用与非门实现一个满足三人参加的多数表决器.2．用一．用一 片74LS9074LS90及适当的门电路实现模及适当的门电路实现模及适当的门电路实现模77计数计数 器(5421BCD 码置码置99端) 3．扇出系数N 0的含意是什么1. 用一块74LS153及适当的门电路实现函数F(A,B,C)=。
2. 用一片用一片74LS9074LS9074LS90及及 适当的门电路实现模适当的门电路实现模77计数器计数器(5421BCD (5421BCD 码 置9端)3. 普通的纽子开关能否用做CP 脉冲脉冲??为什么为什么??1. 74LS15374LS153实现一位全加器电路实现一位全加器电路实现一位全加器电路,,要 求写出设计全过程求写出设计全过程,,记录实验结果。
2. 用74LS9074LS90及及 与非门实现交通灯控制电路与非门实现交通灯控制电路::①A 通道通道99秒绿灯秒绿灯,B ,B 通道通道99秒红灯；②A 通道通道99秒红灯秒红灯,B ,B 通道通道99秒绿灯。
第7章习题答案
图题 7.2.2
7-1
第七章 脉冲信号的产生与处理电路
[答案]
首先估算晶体三极管进入临界饱和时的集电极电流 ICS，进而估算相应的 IBS，然后再计 算当输入电压 vI=4V 时的基极电流 IB，如果 IB 大于 IBS，则三极管进入饱和状态。
(1)
I CS
= VCC
− VCE(Sat) RC
≈ VCC RC
容 C 开始放电，电路回到稳态。 根据上述分析，vI、vO1、vO2 的波形如图 7.4.1(a)所示。
7-6
第七章 脉冲信号的产生与处理电路
图题 7.4.1(a) 3. 设与非门截止时输出电阻为 Ro，计算输出脉宽 tW
输出脉宽 tW 是暂稳态的持续时间，也就是电容的充电时间，充电的等效电路如图 7.4.1(b)
由状态方程得触发器得功能表如下
GAB
Q n+1
功能说明
000
1
001
0
010
1
011
Qn
置1 置0 置1
保持
100
Qn
保持
101
Qn
保持
110
Qn
保持
111
Qn
保持
7-4
第七章 脉冲信号的产生与处理电路
当 G＝1 时， Qn+1 = Q n ，即触发器维持原状态不变。 当 G＝0 时， Q n+1 = B + AQ n
第七章 脉冲信号的产生与处理电路
第七章 习题答案
7.1.1 什么是脉冲波？什么是占空比？方波的占空比是多少？ [答案]
凡是按非正弦规律变化的波形统称为脉冲波，在数字系统中，常用的脉冲波是矩形波。 平均脉宽和脉冲周期的比值称为占空比，方波的占空比为 50％。
《脉冲与数字电路》试题一(满分100分)
《脉冲与数字电路》试题一（满分100分）一、填空题（每空1分，共40分）1、脉冲是指存在时间极短的（）或（）的波形。
在脉冲数字电路中，常用的是（）脉冲。
2、电容器充放电过程中，充放电的快慢取决于RC的大小。
RC大，则充放电进行的（）；RC小，则充放电进行的（）。
3、二极管和三极管都具有（）特性。
利用二极管的单向导电性，可将其作为（）使用。
处于开关状态下的晶体管，其工作点在（）区和（）区之间跳动。
4、（）是最基本的开关电路，它的特点是输出信号和输出信号反相。
5、触发器是数字电路的一种基本（）单元，它能够（）一位二进制的信息。
它应具备如下功能：有两个（），在输入信号的作用下，它可以置于（）态，也可以置于（）态；它还必须具有（）功能。
6、对于同步RS触发器，用作计数器时，触发器会发生多次翻转，即出现（）现象。
7、TTL电路的电压传输特性分为（）、（）、（）和（）四个阶段。
8、时序电路逻辑功能的特点是：电路任意时刻的输出信号不仅与当时的（）有关，还与电路原来的状态有关。
9、寄存器是具有能够（）、（）和传送数码的一种逻辑记忆元件，它分为（）和（）两种。
10、计数器是数字系统中能（）输入脉冲个数的数字电路。
它可用来（）、（）、（）。
11、卡诺图化简中，两个相邻最小项合并可消去（）个变量；八个相邻最小项合并可消去（）个变量12、CC7555集成电路由（）、（）和（）、放电管V以及（）组成。
13、集成施密特触发器由（）、（）、（）和（）四部分组成。
二、判断题（每小题1分，共20分）1、脉冲分压器中的加速电容Ci是使输出电压变化加快，以克服Co的延缓作用。
（）2、积分电路的输出延缓了输入的跳变部分。
（）3、双稳态电路在电源接通后，电路一定处于V1饱和，V2截止。
（）4、逻辑代数中的“加”和普通代数中的“加”完全一样。
（）5、TTL电路中，V6、V7对输入信号起箝位作用。
（）6、式子A+AB=A成立。
（）7、TTL电路实现了“与非”逻辑功能。
数字电子技术第七章作业及答案
第七章（脉冲波形的产生与整形）作业1、简述单稳态触发器的功能特点，举例说明其应用。
由CMOS 门组成的微分型单稳态触发器如图7-1所示。
设电阻R =1k Ω，电容C =0.1μF ，试计算该电路的暂稳态时间。
图7-1 微分型单稳态触发器 解：单稳态触发器只有一个稳定状态，一个暂稳态。
在外加脉冲的作用下，单稳态触发器可以从一个稳定状态翻转到一个暂稳态。
由于电路中RC 延时环节的作用，该暂态维持一段时间又回到原来的稳态，暂稳态维持的时间取决于RC 的参数值。
利用单稳态触发器的特性可以实现脉冲整形，脉冲定时等功能。
暂稳态时间为：ms RC tw 069.0101.01069.02ln 63=⨯⨯⨯==-2、简述施密特触发器的功能特点，举例说明其应用。
图7-2所示的是施密特触发器74LS14与其输入端电压V I 的波形，试画出输出电压V O 的波形。
图7-2 施密特触发器 解：施密特触发器也有两个稳定状态，但与一般触发器不同的是，施密特触发器采用电位触发方式，其状态由输入信号电位维持；对于负向递减和正向递增两种不同变化方向的输入信号，施密特触发器有不同的阈值电压。
1. 波形变换2. 脉冲波的整形3. 脉冲鉴幅 4、构成多谐振荡器3、用定时器555组成多谐振荡器，要求输出电压V O 的方波周期为1ms ，试选择电阻与电容的数值，并画出电路图。
解：周期T 计算如下：121269.0C R R T ）（+=取C 1=0.1μF ，R 2=5.1k Ω则有：Ω=⨯-⨯=⨯⨯-⨯⨯=-=--k R C T R 3.4102.101045.1101.52101.069.010269.0343632114、试分析如图7-3所示脉冲信号产生电路。
(1)说明该电路各部分的功能。
(2)画出A 、B 、C 和v O 各点波形。
(3)已知施密特触发器CT4014的V T+=1.6V ，V T -=0.8V 。
求电路的输出脉宽t W 。
数字电子技术答案 第7章 脉冲产生与整形习题解答
v
vO 2 vO1
使电路快速地返回到门 1 截止、门 2 导通的稳定状态，电容 C 通过门 2 输入端保护电 路的二极管及门 1 的输出电阻(负载管导通电阻)放电，vI2 基本保持在 VDD ，v01 逐渐上升到 VDD。 7.3 、多谐振荡器的振荡周期如何计算？ 解： T T1 T2 ( R1 2R2 )C ln 2 7.4、 555 集成定时器的用途都有那些？举例说明。 解：555 定时器是一种用途很广的集成电路，可以组成施密特触发器、单稳态触发器和
图 A7-4 （2）由习题图 7-4 图（b）uI2 可见，它的周期为 100s，故该电路的稳态时间为 100s-36.3s=63.7s 7.5 、电路如图 P7.5（a）所示，试根据输入 uI、uA 的波形（如图 P7.5（b）所示）画出 uO 的波形，并说明该电路的功能。
图 7-5
解：与非门传送 uA 信号受单稳态触发器电路的控制。单稳态触发器输出 uO1 为低电平 时，与非门封锁，uO=1；uO1 为高电平时，与非门打开， U O U A ,实现了定时控制，相应 的波形如图 A7-5 所示。
图 7.39 习题 7-4 图
解：根据题意，要确定习题 7-4 图（b）中哪个适合作输入触发信号，关键要求出输出 脉宽 Tw（或暂稳态持续时间），输入负脉冲宽度小于 tW 者适合做输入触发信号。其次只要 从输入触发信号的周期 T 减去 tW，就是该电路的稳态持续时间，这就回答了第二个问题。 （1） 根据题中给出的参数可以求出 tw=1.1RC=1.1× 330× 0.1× 10-6 =36.3s 由习题图 7-4 图（b）可见，上图负脉冲持续时间为 50s，下图负脉冲持续时间为 20s， 因此，下图中 uI2 适合作为输入触发信号，与其相对应的 uC 和 uO 波形如图 A7-4 所示。
数字电路第7章习题解答
习题77.1 说明时序逻辑电路和组合逻辑电路在逻辑功能上和电路结构上有何不同？答：逻辑功能上：组合逻辑电路的输出信号仅与当时的输入信号有关；而时序逻辑电路输出信号不仅与当时的输入信号有关，而且还与电路原来的状态有关。
电路结构上：组合逻辑电路输出输入之间没有反馈延迟通路，并且电路中不含记忆单元；而时序逻辑电路除包含组合电路外，还有存储电路，有记忆功能。
7.2 试画出图P7.2电路在一系列CP 信号作用下1Q 、2Q 、3Q 的输出电压波形。
设各触发器的初始状态为0。
解：由图知此电路是异步时序电路，各触发器时钟脉冲信号的表达式分别为：（1）J1 = K1 = 1 CP1 = CP 并且属于下降沿触发 （2）J2 = K2 = 1 CP2 = 1Q 属于下降沿触发（3）J3 = K3 = Q2 CP3 = Q1 当Q2=0时输出不变，当Q2=1时，下降沿触发 各图形如下：7.3 分析图P7.3所示电路，写出驱动方程、状态方程；画出状态转换图；说明电路的逻辑功能，并判断电路能否自启动。
图P7.2CP1JC1 F 3 1K 1J C1 F 2 1K 1J C1 F 1 1K 1Q2Q3Q1 QQQ Q QQ1CP 0t解：由电路图可知：该电路是同步时序电路 它的驱动方程为：J0 = 2n Q K0 = 1 J1 = 1n Q K1=1状态方程为： 11n Q + = 2n Q *1nQ 12n Q + = 1nQ*2n Q状态表如下：2n Q 1n Q12n Q + 11n Q +0 0 0 10 1 1 01 0 0 01 1 0 0 由状态表可以得状态转换图如下：由其状态图可知，此电路具有计数功能。
并且可以看出，若此电路由于某种原因进入无效状态时，在CP 脉冲作用后，电路能够回到有效序列，因而具有自启动能力。
7.4 分析图P7.4所示电路，写出各触发器的驱动方程、状态方程；画出状态转换图；当X=1和X=0时，电路分别完成什么逻辑功能？CP11Q2Q图P7.3 1J1K C1 1J C11K Q QQQ00 011110解：由电路图可知，这是一个同步时序电路输出方程： nn n n Q Q X Q XQ Y 0101+= 驱动方程： J0 = K0 = 1 J1 = K1= 0n Q X ⊕状态方程： 10n Q += 0n Q 11n Q += ()01n n Q X Q ⊕⊕11n Q +10n Q + X 0 1 1n Q0n Q0 0 0 1 1 10 1 1 0 0 01 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0由状态图可以画出其状态表如下图：由状态图可以看出，此电路是一个可控计数器。
数字电子技术基础 第07章脉冲产生与变换习题解
uO2 tw t
7.3分别分析图7.34(a)、图7.34(b)具有什么逻辑功能?画出其工作波形 图。图7.34(b)的uI波形由读者自己给出。
解: 电路(a)是由施密特反相器和RC电路组成的多谐振荡器 。 电路(b)是由施密特反相器和RC充电电路和二极管放电回路 组成的单稳态触发器。 电路(b) 的波形如下:
uA uO3 uO1
图7.32
正反馈的结果，使电路在t2时刻，返回到uI=uO3为低电平，则uO1为高电 平，uO2为低电平的状态，又开始新一轮的充电过程。此时A点的电压为 uA=Ri+uO2，考虑到电容电压不能突变，A点电压在uO1由低电平变为高电 平时，出现上跳，其幅度与uO1的变化幅度相同。 波形图如下 uI
t w =1.1RC ,T= 1 =0.7 (R 1 +2R 2 )C f
图7.38
按图中已知值代入求得 延迟时间和发声频率
t w =1.1RC=10s f = 1 =9.5kHz 0.7 (R1 +2R 2 )C
7.10 图7.39是救护车扬声器的发音电路。在图中给出的电路参数下，试 计算扬声器发出声音的高频率、低频率及高音、低音的持续时间。当 UCC=12V时，555定时器输出的高低电平分别为11V和0.2V，输出电阻小 于l00Ω。 解:两级电路均为多谐振荡器,第1 级一个周期内,脉冲宽度为 tw11=0.7(R1+R2)C=1.12s 输出低电平时间为 tw12=0.7R2C=1.05s 第1级的输出接第2级的5端，用来 改变第2级的转换电压UT+和UT第2级T计算公式推导: UT+=uO1,UT-=1/2 uO1 根据三要素公式(1) 正半周 负半周
1.1R 3C2 =10s,0.7 (R 4 +2R 5 )C3 =
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§7 脉冲与数字电路知识-习题
【基础习题7.1】脉冲数字电路的特点
1、处理数字信号的电路称为 电路。
数字电路有如下几个特点: 1.1、数字电路是实现 功能和进行各种数字运算的电路。
1.2、由于数字信号在 和数值上都是不连续的，它在电路中表现为信号的 ，或者电平的 两种状态。
1.3、若用二进制数"0"和"1"来代表两种状态一一低电平和 ，则数字信号便可用"0"和"1"组成的代码序列来表示。
因此，数字电路可把自然界中的物理量转换为 进制数，对这些物理量进行逻辑或数字运算。
2、数字电路中晶体管多工作在 状态。
由于数字信号只有"0"与"1"两种状态，故可用晶体管的"导通"(饱和)和"截止"这两种截然不同的状态来表征。
例如，用晶体管截止时输出的高电平(H)表示"1"，用晶体管 (饱和)时输出的低电平(L)表示"0"。
3、数字电路工作时只要求能可靠地区分"0"或"1"两种状态，这比模拟电路中要求电压应准确地是多少要容易实现得多，即数字电路对精度要求比模拟电路低，故适于 化。
4、数字电路还有抗干扰能力 、功耗低、速度快等优点。
5、脉冲信号是指在短促时间内电压或电流发生突然 的信号。
所谓"短促"时间没有严格的定义，一般认为，如果电压或电流发生突变的时间可以与电路中的过渡过程时间相比拟，就可以认为是"脉冲"。
6、在计算机中，突变时间常以 秒(S μ，S 610-)、纳秒(ns 、S 910-秒)计。
S S 6
101-=μ，
S S 9
101n -= 7、通常将产生或变换脉冲波形的电路称为 电路。
8、当数字信号在"0"和"1"两种状态之间快速变换时，数字电路将输出一系列脉冲波。
从这个意义上说，数字电路也是一种脉冲电路。
两者的主要区别是:脉冲电路主要用于产生、变换和放大脉冲信号，而数字电路则利用脉冲波形中有、无或高、低两种状态，分别代表二进制数中的"1"或"0"，从而实现各种算术运算和 运算。
9、通常把脉冲电路和数字电路含在一起，统称为 电路。
10、【2015高考】数字电路是利用 的高、低两种状态来工作。
本章要点
1.计算机主要由脉冲数字电路构成。
处理数字信号的电路称为 电路，它是实现逻辑功能和进行各种数字运算的电路。
脉冲电路则是产生、变换和放大脉冲破形的电路。
通常把这两种电路作为脉冲数字电路。
2.在脉冲数字电路中，晶体管-般是在大信号作用条件下来运用的。
晶体三极管有三个工作区: 区、放大区、饱和区。
在大信号条件下运用时，晶体管常在 区和 区之间快速转换；至于放大区，只是
作为这两个区域之间的 。
3.二极管正向导通时，相当于开关 ；反向截止时.相当于 断开。
三极管工作在 状态时，相当于开关接通;工作在 状态时，相当于开关断开。
8.晶体三极管反相器是最基本的脉冲数字电路之一，它工作在开关状态，输出波形与输入波形 相。
为了改善其工作状态，提高其开关速度，基极电阻上加了加速电容，集电极加了钳位二极管。
思考与习题
(一)自我测验题
1.在脉冲数字电路中，晶体管一般是在 信号作用条件下来运用的。
P158 晶体管作为放大器，属于 信号运用。
P158
2.在大信号作用条件下工作时，晶体管有三个工作区，它们是: 截止区、 和 。
3.二极管正向导通时，相当于开关 。
4.二极管反向截止时，相当于开关 。
5.三极管工作在饱和状态时，相当于 接通。
6.三极管工作在截止状态时，相当于 断开。
8. 数字电路是用来实现 功能和进行各种数字运算的电路。
9.反相器的基本功能是将输入信号 。
(二)填空题
1. 脉冲是指在短促时间内，电压或电流发生突然 的信号.P154
2. 数字电路是实现各种 运算和数字运算的电路。
P154
3.在脉冲数字电路中，晶体管工作在 状态。
4.数字电路对电路精度的要求比模拟电路 ，适于集成化。
P154
5.数字电路与模拟电路相比.其抗干扰能力强、功耗低、速度 。
P154
6. =S μ1 S
7. =S 1n S
13.在脉冲电路中，晶体三极管大多用 极连接方式。
P158
15.当晶体三极管工作在饱和区时，基极电流iB 的变化 引起集电极电流iC 的变化。
P159
(三)综合题
1、电路如图7.48所示，试判断电路中各二极管的通断情况及A点对地电压(设二极管均为硅管，其正向导通电压为0.7V)。
(a) (b) （c）
*2、电路如图7.49所示，试判断各三极管的工作状态。
（参考P160）
(a) (b) （c）
2。