万里学院-数字电子技术-第五章习题及参考答案

第五章习题
1．题图5-1所示电路是用两片555构成的脉冲发生器，试画出Y 1和Y 2两处的输出波形，并标注主要参数（参数只需估算）。

题图5-1
2．题图5-2所示的555定时器构成的单稳态触发器及输入v I 的波形，求： （1）输出信号v O 的脉冲宽度T W ；
（2）对应v I 画出v C 、v O 的波形，并标明波形幅度。

v I /V CC /3
v I
v O
题图5-2
3．由555定时器组成的多谐振荡器如图5-3所示，已知V DD =12V 、C =0.1μF 、R 1=15k Ω、
R 2=22k Ω。

试求：（1）多谐振荡器的振荡周期；（2）画出的v C 和v O 波形。

题图5-3
4．由555定时器、3位二进制加计数器、理想运算放大器A 构成如题图5-4所示电路。

设计数器初始状态为000，且输出低电平V OL =0 V ，输出高电平V OH =3.2 V ，R d 为异步清零端，高电平有效。

（1）说明虚框（1）、（2）部分各构成什么功能电路？（2）虚框（3）构成几进制计器？ （3）对应CP 画出v O 波形，并标出电压值。

题图5-4
5．用集成芯片555构成的施密特触发器电路及输入波形i v 如题图5-5所示，要求： （1）求出该施密特触发器的阈值电压V T ＋、V T －；（2）画出输出v o 的波形。

题图5-5
6．用集成定时器555构成的电路及可产生的波形如题图5-6（a ）、（b ）所示，试回答： （1）该电路的名称；（2）指出（b ）图中v C 波形是1～8引脚中，哪个引脚上的电压波形； （3）求出矩形波的宽度t W 。

（a ） （b ）
题图5-6
7．题图5-7为简易门铃电路，设电路中元器件参数合适，R >>R 1，S 为门铃按钮，当按钮按一下放开后，门铃可响一段时间。

(1) 指出电路“Ⅰ”的名称；(2) 分析电路“Ⅱ”在门铃电路中的作用；(3) 欲调高铃声的音调，应如何调节？(4) 欲延长门铃响的时间，又如何调节？
题图5-7
8．由集成定时器555的电路如题图5-8所示，请回答下列问题。

（1）构成电路的名称；（2）画出电路中A 、B 两点对应的波形。

（定时器555个管脚名称：1脚：接地；2脚：触发输入；3脚：输出端；4脚：复位端； 5脚：控制电压；6脚：阈值输入；7脚：放电端；8脚：电源）
题图5-8
9．由集成定时器555构成的施密特电路如题图5-9（a ）所示。

（1）求出V T+、V T-和△V T ；
（2）根据输入波形v I （题图5-12（b ）所示）画出其输出波形v O 。

t
t
v I
2/3V 1/3V v O
v I
v O
(a )
(a )
题图5-9
10．用555定时器构成的电路如题图5-10所示： 题图5-10 （1）555（0）和555（1）分别构成了什么电路？
（2）若要求扬声器在开关S 按下后以1.3kHz 的频率持续响10s ，试求R 1的阻值。

（3）若要求扬声器在开关S 按下后以1.2kHz 的频率持续响15s ，试求R 2的阻值。

11．如题图5-11（a ）所示的555定时器应用电路，已知恒流源的I =2mA ，C =1uF 。

（1）试
说明电路的功能；（2）当v I 输入一个负脉冲后，在题图5-11（b ）的基础上画出电容电压
v C 和555输出信号v O 的波形；（3）试推导并计算电容C 的充电时间。

v O
0t
t
t
v I
v I v C v O
（a ） (b)
题图5-11
12．CMOS 集成定时器555组成的电路如图5-12所示，试问：题 （1）电路实现哪种逻辑功能？
（2）定性画出电源合上后输出电压波形（设输入v I 低电平宽度足够窄）。

题图5-12
13．由两个555定时器接成的延迟报警电路如题图5-13所示，当开关S 断开后，经过一定的延迟时间后扬声器开始发出声音，若在延迟时间内S 重新闭合，扬声器不会发出声音。

图中G1为CMOS 反相器，输出的高、低电平分别约为12V 和0V 。

请回答下列问题： （1）555（1）和555（2）各构成了什么电路？
（2）试求出延迟时间的具体数值，以及扬声器发出声音的频率。

题图5-13
14．由集成定时器555的电路如题图5-14所示，请回答下列问题。

（1）构成电路的名称；
（2）已知输入信号波形v I ，画出电路中v O 的波形（标明v O 波形的脉冲宽度）。

v I /V t
t v I
v O
v O
题图5-14
15．由集成定时器555的电路如题图5-15所示，请回答下列问题。

（1）构成电路的名称；（2）画出电路中A 、B 的波形（标明各波形电压幅度，B 波形周期）。

题图5-15
第五章习题参考答案 1．解：
T 1=0.7C 1（R 1+R 2）=0.462s T 2=0.7C 1R 2=0.231s
'
1T =C 4(R 3+R 4)=37.μs ） '2T =
C 4R 4=18.9μs
12000108
.37462
.06
11≈⨯=
T T ，即为一串串脉冲，每串约一万多个窄脉冲． 2．解：（1）T W = 1.1RC
=1.1×33×310×0.1×610- =3.63ms
（2） 波形如图 3．解：
（1）T =0.7（R 1+2R 2）C=0.7×（15+2×22）×0.1=4.13ms
（2）
4．解：（1）虚框（1）电路为多谐振荡器，虚框（2）电路为D/A 转换器，
（2）虚框3为4进制计数器
（3）利用叠加定理可得D/A 转换器的输出表达式为 当Q 2Q 1Q 0=000时，v O =0V ； 当Q 2Q 1Q 0=001时，v O =-0.4V ； 当Q 2Q 1Q 0=010时，v O =-0.8V ； 当Q 2Q 1Q 0=011时，v O =-1.2V ； 因此，对应CP 的v O 波形为： 5．（1）V V U V DD T 463
2
32=⋅==
+
（2）波形 6．解：
⑴、该电路为单稳态触发器。

⑵、v C 波形是引脚6或7上的电压波形； ⑶、矩形波宽度为： 7．解：
（1）“Ⅰ”为多谐振荡器。

（2）开关S 接通时，VCC 通过 R 1 向 C 1 很快充电，使 v C1 为高电平，D R =1，振荡器工作，门铃响。

S 断开后，C 1通过R 和R 2慢慢放电，使v C1减小。

铃响一段时间后，v C1足够小使 D R =0 ，振荡器停振，门铃停止发出声音。

（3）减小R 3。

（4）增大R 2。

8．解：（1）单稳态触发器 （2）波形 9、解：
(1)、+T V =2/3 Vcc ；-T V =1/3 Vcc ；和T V ∆=1/3Vcc ； (2)、
10.解：（1）分别为单稳态电路和多谐振荡器电路。

（2）单稳态触发器脉宽为：
t W =1.1R 1C 1，已知，C 1=10uF ，t W =10s ，所以，R 1=910Ω
（3）多谐振荡器的振荡频率为1.2kHz ：
已知，R 3=2.4k Ω，C 2=0.22uF ，则有R 2=6.1k Ω（2分） 11．（1）单稳态触发电路 （2）波形
（3）W T t I CV Q ⋅==+ 持续时间：ms s I CV t T W
210210241013
3
6=⨯=⨯⨯⨯==---+
12．（1）单稳触发电路 （2）波形 13．解：
（1）分别接成了施密特触发器和多谐振荡器。

（2）当开关S 断开后电容C 充电，充至2
3
T V Vcc +=时反相器G1输出高电平，多谐振荡器开始振荡。

所以，延迟时间为
6612
ln
101010ln 128
cc D cc T V T RC V V -+==⨯⨯ = 11 --s 。

振荡器的振荡频率，即扬声器发出声音的频率为：
36
1211
ln (2)ln 215100.01100.69
f R R C -=
= = 9.66 +⨯⨯⨯⨯ kHz 。

14．解：（1）555组成的单稳态触发器。

（2）v I 、v O 波形如图所示： 15．解：（1）构成多谐振荡器； （2）参数计算：。