电工学习题答案电工学（2）习题解答

第1章 检测 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 一、填空题（每空1分） 1、N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的 五 价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为 自由电子 ，少数载流子为 空穴 ，定域的杂质离子带 正 电。 2、双极型三极管内部有 基 区、 发射 区和 集电 区，有 发射 结和 集电 结及向外引出的三个铝电极。 3、PN结正向偏置时，内、外电场方向 相反 ，PN结反向偏置时，内、外电场方向 相同 。 4、二极管的伏安特性曲线上可分为 死 区、 正向导通 区、 反向截止 区和 反向击穿 区四个工作区。 5、用指针式万用表检测二极管极性时，需选用欧姆挡的 R×1k 档位，检测中若指针偏转较大，可判断与红表棒相接触的电极是二极管的 阴 极；与黑表棒相接触的电极是二极管的 阳 极。检测二极管好坏时，若两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很大，说明二极管已经被 击穿 ；两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时，说明该二极管已经 老化不通 。 6、双极型三极管简称晶体管，属于 电流 控制型器件，单极型三极管称为 MOS管，属于 电压 控制型器件。MOS管只有 多数 载流子构成导通电流。 7、晶闸管既有单向导电的 整流 作用，又有可以控制导通时间的作用。晶闸管正向导通的条件是 阳极加正电压时，门控极也要有正向触发电压 ，关断的条件是 晶闸管反偏或电流小于维持电流 。 8、晶闸管有阳极、 阴 极和 门控 极三个电极。 二、判别正误题（每小题1分） 1、P型半导体中定域的杂质离子呈负电，说明P型半导体带负电.。 （ × ） 2、晶体管和场效应管一样，都是由两种载流子同时参与导电。 （ × ） 3、用万用表测试晶体管好坏和极性时，应选择欧姆档R×10K档位。 （ × ） 4、PN结正向偏置时，其内电场和外电场的方向相同。 （ × ） 5、无论在任何情况下，三极管都具有电流放大能力。 （ × ） 6、只要在二极管两端加正向电压，二极管就一定会导通。 （ × ） 7、二极管只要工作在反向击穿区，一定会被击穿而造成永久损坏。 （ × ） 8、三极管集电极电流大于它的最大允许电流ICM时，该管必定被击穿。 （ × ） 9、场效应管若出厂前衬底与源极相连，则漏极和源极就不能互换使用。 （ √ ） 10、双极型三极管的集电极和发射极类型相同，因此可以互换使用。 （ × ） 11、晶闸管门极上加正向触发电压，晶闸管就会导通。 （ × ） 12、晶闸管触发脉冲与主电路不需要同步。 （ × ） 三、选择题（每小题2分） 1、单极型半导体器件是（ C ）。 A、二极管； B、双极型三极管； C、场效应管； D、稳压管。 2、P型半导体是在本征半导体中加入微量的（ A ）元素构成的。 A、三价； B、四价； C、五价； D、六价。 3、稳压二极管的正常工作状态是（ C ）。 A、导通状态； B、截止状态； C、反向击穿状态； D、任意状态。 4、用万用表检测某二极管时，发现其正、反电阻均约等1KΩ，说明该二极管（ A ）。 A、已经击穿； B、完好状态； C、内部老化不通； D、无法判断。 5、PN结两端加正向电压时，其正向电流是（ A ）而成。 A、多子扩散； B、少子扩散； C、少子漂移； D、多子漂移。 6、测得NPN型三极管上各电极对地电位分别为VE＝2.1V，VB＝2.8V，VC＝4.4V，说明此三极管处在（ A ）。 A、放大区； B、饱和区； C、截止区； D、反向击穿区。 7、绝缘栅型场效应管的输入电流（ C ）。 A、较大； B、较小； C、为零； D、无法判断。 8、正弦电流经过二极管整流后的波形为（ C ）。 A、矩形方波； B、等腰三角波； C、正弦半波； D、仍为正弦波。 9、三极管超过（ C ）所示极限参数时，必定被损坏。 A、集电极最大允许电流ICM； B、集—射极间反向击穿电压U（BR）CEO； C、集电极最大允许耗散功率PCM； D、管子的电流放大倍数 。 10、若使三极管具有电流放大能力，必须满足的外部条件是（ B ） A、发射结正偏、集电结正偏； B、发射结反偏、集电结反偏； C、发射结正偏、集电结反偏； D、发射结反偏、集电结正偏。 四、名词解释（每小题2分） 1、齐纳击穿 解释：齐纳击穿属于一种场效应的击穿。当PN结两边的掺杂浓度很高时，阻挡层很薄。在很薄的阻挡层内载流子与中性原子碰撞的机会大为减少，正因为阻挡层很薄，即使所加反向电压不大，也会产生强大的电场，这个电场足以把阻挡层内中性原子的价电子从共价键中拉出来，产生出大量的电子—空穴对，使PN结反向电流剧增，出现反向击穿现象。这种击穿叫齐纳击穿。 2、雪崩击穿 解释：雪崩击穿属于一种碰撞式击穿。当PN结反向电压增加时，空间电荷区中的内电场随着增强。在强电场作用下，少子漂移速度加快，动能增大，致使当它们在快速漂移运动过程中与中性原子相碰撞，使更多的价电子脱离共价键的束缚形成新的电子—空穴对，这种现象称碰撞电离。新产生的电子—空穴对在强电场作用下，再去碰撞其它中性原子，又产生新的电子—空穴对。如此连锁反应使得PN结中载流子的数量剧增，因而流过PN结的反向电流也就急剧增大。这种击穿称为雪崩击穿。 3、电击穿 解释：电击穿过程通常可逆，当加在PN结两端的反向电压降低后，PN结仍可恢复到原来的状态而不会造成永久损坏。。 4、热击穿 解释：热击穿由于电压很高、电流很大，消耗在PN结上的功率相应很大，极易使PN结过热而烧毁，即热击穿过程不可逆。 五、简答题（每小题3分） 1、N型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子，P型半导体中的多子是带正电的空穴载流子，因此说N型半导体带负电，P型半导体带正电。上述说法对吗？为什么？ 答：这种说法是错误的。因为，晶体在掺入杂质后，只是共价键上多出了电子或少了电子，从而获得了N型半导体或P型半导体，但整块晶体中既没有失电子也没有得电子，所以仍呈电中性。 2、某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①12V、管脚②3V、管脚③3.7V，试判断管子的类型以及各管脚所属电极。 答：管脚③和管脚②电压相差0.7V，显然一个硅管，是基极，一个是发射极，而管脚①比管脚②和③的电位都高，所以一定是一个NPN型硅管。再根据管子在放大时的原则可判断出管脚②是发射极，管脚③是基极，管脚①是集电极。 3、齐纳击穿和雪崩击穿能否造成二极管的永久损坏？为什么？ 答：齐纳击穿和雪崩击穿都属于电击穿，其过程可逆，只要控制使其不发生质变引起热击穿，一般就不会造成二极管的永久损坏。 4、图10.27所示电路中，硅稳压管DZ1的稳定电压为8V，DZ2的稳定电压为6V，正向压降均为0.7V，求各电路的输出电压U0。 答： 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ：根据电路可知，当ui>E时，二极管导通u0=ui，当ui 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 是：采用差动放大电路。 5、为削除交越失真，通常要给功放管加上适当的正向偏置电压，使基极存在的微小的正向偏流，让功放管处于微导通状态，从而消除交越失真。那么，这一正向偏置电压是否越大越好呢？为什么？（4分） 答：这一正向电压较小，仅使两个管子都工作在微导通状态即可。因为，交越失真实际上是两个功放管都存在正向死区电压造成的，消除交越失真，实际上就是解决死区电压的问题。如果这一正向偏置电压大于死区电压较多，势必造成两个功放管不能正常工作。 六、计算题 1、如图2.51所示分压式偏置放大电路中，已知RC＝3.3KΩ，RB1＝40KΩ，RB2＝10KΩ，RE＝1.5KΩ，β=70。求静态工作点IBQ、ICQ和UCEQ。（8分，图中晶体管为硅管） 解：静态工作点为： 2、画出图2.51所示电路的微变等效电路，并对电路进行动态分析。要求解出电路的电压放大倍数Au，电路的输入电阻ri及输出电阻r0。（9分） 解：图2-23的微变等效电路如下图所示。 动态分析： ri=RB1// RB2// rbe=40000//10000//943≈843Ω r0=RC=3.3KΩ 第3章 检测题 一、填空题（每空1分） 1、集成运放工作于线性应用时，必须在电路中引入 深度负 反馈；集成运放若工作在非线性区时，则必须在电路中引入 正 反馈或处于 开环 状态。 2、理想运放工作在线性区时有两个重要特点：一是差模输入电压约等于 零 ，称为 虚短 ；二是两输入端电流约等于 零 ，称为 虚断 。 3、集成运放工作在非线性区的特点：一是输出电压只具有 两 种状态，二是其净输入电流约等于 零 。 4、 同相 运算电路可实现Au＞1的放大器， 反相 运算电路可实现Au＜0的放大器， 积分 运算电路可将方波电压转换成三角波电压。 5、 同相比例 运算电路可实现Au＞1的放大器， 反相比例 运算电路可实现Au＜0的放大器， 微分 运算电路可实现将方波电压转换成尖脉冲波电压。 6、 单 门限电压比较器的基准电压UR＝0时，输入电压每经过一次零值，输出电压就要产生一次 跳变 ，这时的比较器称为 过零 比较器。 7、常用的比较器有 单门限 比较器、 滞回 比较器和 窗口 比较器，其中 滞回 比较器的电压传输过程中具有回差特性。 8、“虚地”是 反相 输入电路的特殊情况。 9、集成运放的理想化条件是：Au0＝ ∞ ，ri＝ ∞ ，ro＝ 0 ，KCMR＝ ∞ 。 10、集成运放的安全保护包括 电源 保护、 输入 保护和输出保护。 二、判别正误题（每小题1分） 1、电压比较器的输出电压只有两种数值。 （ √ ） 2、集成运放使用时不接反馈环节，电路中的电压增益称为开环电压增益。 （ √ ） 3、“虚短”就是两点并不真正短接，但具有近似相等的电位。 （ √ ） 4、积分运算电路输入为方波时，输出是尖脉冲波。 （ × ） 5、集成运放不但能处理交流信号，也能处理直流信号。 （ √ ） 6、集成运放工作于开环状态，其输入与输出之间存在线性关系。 （ × ） 7、同相输入和反相输入的运放电路都存在“虚地”现象。 （ × ） 8、理想运放构成的线性应用电路，电压增益与运放内部的参数无关。 （ √ ） 9、单门限比较器的输出只有一种状态。 （ × ） 10、微分运算电路中的电容器接在电路的同相输入端。 （ × ） 三、选择题（每小题2分） 1、理想运放的开环增益Au0为（ A ），输入电阻为（ A ），输出电阻为（ B ）。 A、∞ B、0 C、不定 2、国产集成运放有三种封闭形式，目前国内应用最多的是（ C ）。 A、扁平式 B、圆壳式 C、双列直插式 3、由运放组成的电路中，工作在非线性状态的电路是（ C ）。 A、反相放大器 B、积分运算器 C、电压比较器 4、理想运放的两个重要结论是（ B ）。 A、虚短与虚地 B、虚断与虚短 C、断路与短路 5、集成运放一般分为两个工作区，它们分别是（ B ）。 A、正反馈与负反馈 B、线性与非线性 C、虚断和虚短 6、（ B ）输入比例运算电路的反相输入端为虚地点。 A、同相 B、反相 C、双端 7、集成运放的线性 应用存在（ C ）现象，非线性应用存在（ B ）现象。 A、虚短 B、虚断 C、虚断和虚短 8、各种电压比较器的输出状态只有（ B ）。 A、一种 B、两种 C、三种 9、基本积分电路中的电容器接在电路的（ C ）。 A、反相输入端 B、同相输入端 C、反相端与输出端之间 10、分析集成运放的非线性应用电路时，不能使用的概念是（ B ）。 A、虚地 B、虚短 C、虚断 四、名词解释（每小题2分） 1、虚短 答：电路中的两点并没有真正短接，但两点电位相同具有短接的特点，称为“虚短”。 2、虚断 答：电路中两点并没有真正断开，但具有电流为零的断路特点，称为“虚断”。 3、虚地 答：电路中两点并没有真正接地，但与“地”点电位相等，称为“虚地”。 4、理想集成运算放大器 答：集成运放满足输入电阻趋近无穷大、输出电阻趋近零值、开环电压放大倍数趋近无穷大和共模抑制比趋近无穷大四个条件时，称为理想集成运放。 五、简答题（每小题3分） 1、集成运放一般由哪几部分组成？各部分的作用如何？ 答：集成运放由输入级、中间级、输出级和偏置电压四部分组成。输入级是决定运放性能好坏的关键环节，一般采用差动放大电路，作用是使运放具有较高的输入电阻和很强的抑制零漂能力；中间级一般采用多级共发射极直接耦合放大电路，作用是获得高开环电压放大倍数（103～107）；输出级常采用互补对称的射极输出器组成，作用是为了得到较低的输出电阻和较强的带负载能力，并能提供足够大的输出电压和输出电流；偏置电路一般由各种晶体管恒流源电路构成，其作用是向上述三个环节提供合适而又稳定的偏置电流，以满足电路具有合适工作点的要求。 2、何谓“虚地”？何谓“虚短”？在什么输入方式下才有“虚地”？若把“虚地”真正接“地”，集成运放能否正常工作？ 答：电路中某点并未真正接“地”，但电位与“地”点相同，称为“虚地”；电路中两点电位近似相同，并没有真正用短接线相连，称为“虚短”，若把“虚地”真正接“地”，就等于改变了电路结构，如反相比例运放，把反相端也接地时，就不会有ii=if成立，反相比例运算电路也就无法正常工作。 3、在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中，单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压各变化几次？ 答：在输入电压从足够低逐渐增大至足够高的过程中，单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。 4、集成运放的反相输入端为虚地时，同相端所接的电阻起什么作用？ 答：同相端所接电阻起电路平衡作用。 5、文氏桥基本放大电路中，当 时，反馈回路的反馈系数F＝？如果RF＝2R1，则同相放大器的放大倍数AU等于多大才可满足自激振荡条件AUF＝1？ 答：文氏桥基本放大电路中，当 时，反馈回路的反馈系数F＝1/3；如果RF＝2R1，则同相放大器的放大倍数AU＝3时，可满足自激振荡条件AUF＝1。 六、计算题 1、图3.27所示电路为应用集成运放组成的测量电阻的原理电路，试写出被测电阻Rx与电压表电压U0的关系。（8分） 解：从电路图来看，此电路为一反相比例运算电路，因此： 2、图3.28所示电路中，已知R1＝2K ，Rf＝5K ，R2＝2K ，R3＝18K ，Ui＝1V，求输出电压Uo。（10分） 图3.28 计算题2电路图 解：此电路为同相输入电路。 3、图3.29所示电路中，已知电阻R1＝R2 RF＝R3＝5R1，输入电压Ui1＝5mV ，Ui2＝10mV求输出电压U0，并指出A1、A2放大器的类型。（10分） 图3.29 计算题3电路 解：A1为输出跟随器，U01=Ui1=5mV；第二级运放A2为差分减法运算电路，所以： 4、下图为文氏电桥RC振荡电路，试问 （1）C1、C2，R1、R2在数值上的关系； （2）Rf、R3在数值上的关系； （3）如何保证集成运放输出正弦波失真最小； （4）该电路的振荡频率为多少？实用中如何改变频率？ （8分） 图3.30 计算题4电路图 解：(1)数值上C1=C2，R1=R2； (2) 数值上Rf>2R3； (3)在电路中引入电压串联负反馈，同时调整Rf和R3的数值，使Rf>2R3，│ │>1，│ │>3；就可保证集成运放输出的正弦波失真最小。 (4)该电路的振荡频率 ，实用中通常令RC串并联选频网络中的C1=C2=C，R1=R2=R，ω=1/RC使电路。 第4章 检测题 一、填空题（每空1分） 1、一个直流稳压电源的基本组成部分必须包括 整流 环节、 电容滤波 环节和 稳压 环节三大部分。 2、整流电路中的变压器,其作用是将 220Ｖ的市电 变换为稳压电路需要的 电压 值；桥式整流电路则是利用具有单向导电性能的二极管，将交流电变换为脉动的直流电；电路中的滤波电容是尽可能地降低脉动直流电的不平滑度；稳压二极管的作用则是把滤波电路送来的电压变成输出的稳恒直流电。 3、单相半波整流电路的输出电压平均值是变压器输出电压U2的0.45倍；桥式整流电路的输出电压平均值是变压器输出电压U2的0.9倍；桥式、含有电容滤波的整流电路,其输出电压的平均值是变压器输出电压U2的1.2倍。 4、串联开关型稳压电路适用于输出电压调节范围小、负载对输出纹波要求不高的场合；并联型稳压电路适用于电压固定、负载电流小、负载变动不大的的场合。 5、在小功率的供电系统中，大多采用线性集成稳压器，而中、大功率稳压电路一般采用开关稳压器。线性集成稳压器中调整管与负载相串联，且工作在线性放大状态；开关型稳压器中调整管工作在开关状态，其效率比线性集成稳压器高得多。 二、判别正误题（每小题1分） 1、三端固定输出集成稳压器CW7900系列的1脚为输入端，2脚为输出端。 （ × ） 2、用两只三端稳压器并联使用，可以将输出电流扩大一倍。 （ × ） 3、串联型稳压电源能够提供比并联型稳压电源大得多的输出电流。   （ √ ） 4、桥式整流滤波电路中输出直流电压的有效值为UO=0.9U2 。 （ × ） 5、W7800 系列和W7900系列都是负极性电压输出。   （ × ） 6、有过载保护的稳压电源，可以避免负载短路时稳压源被烧坏。 （ √ ） 7、并联型稳压电源的电压调整元件与负载的连接关系是并联。 （ √ ） 8、在串联型稳压电路中，比较放大器的放大倍数越高，其稳压性能就越好。 （ √ ） 9、稳压电路的稳压系数越大，电路的稳压性能就越好。 （ × ） 10、稳压电路的输出电阻越小，电路的稳压性能就越好。  （ × ） 三、单项选择题（每小题2分） 1、整流滤波后输出直流电压不稳定的主要因素是（  D  ）。 A、温度的变化 B、负载电流的变化 C、电网电压的波动  D、电网电压的波动和负载电流的变化两个方面 2、采用差动放大电路作比较放大器，可以（  B  ）。 A、增大电压放大倍数，降低对调整管的要求 B、减小温漂和减小稳压管的电流变化，从而提高稳压电源的性能 C、必须使用带温度补偿的稳压管作基准电源，才能发挥使用差放电路的优点 D、可以增大集电极电阻，从而增大电压放大倍数 3、采用二只稳压二极管串联，其中一只的正极与另一只的正极相连后接入电路的主要目的是（  C  ）。 A、起双保险作用 B、为了得到比用一只稳压管高0.7的稳压值 C、起温度补偿作用 D、接入电路时不必考虑正负极性 4、稳压二极管在正常稳压工作时是处于（  B  ）工作区间。 A、正向导通 B、反向击穿 C、反向截止 D、正向死区 5、串联型稳压电路中的调整管必须工作在（  A  ）状态。 A、放大 B、饱和 C、截止 D、开关 6、整流的目的是（  B  ）。 A、将正弦波变方波 B、将交流电变直流电 C、将高频信号变成低频信号 D、将非正弦信号变为正弦信号 7、在桥式整流电路中，若整流桥中有一个二极管开路，则输出（  A  ）。 A、输出电压只有半周波形 B、输出电压仍为全波波形 C、输出电压无波形，且变压器或整流管可能烧坏 D、对电路无实质性影响 8、在开关型稳压电路中，调整管工作在（  C  ）状态。 A、饱和状态 B、截止状态 C、饱和与截止两种状态 D、放大状态 四、多项选择题（每小题3分） 1、带有放大环节的串联型稳压电路中采用（ CD  ），能提高稳压器的性能。（3分） A、调整元件和比较放大电路都用集成运算放大器 B、 调整元件和比较放大电路都用差分放大器 C 、比较放大电路使用集成运算放大器 D 、比较放大电路使用集成运算放大器，调整管使用复合管 2、串联型稳压电源的性能可以采用（ ABCD ）措施提高。（4分） A、采用上辅助电源  B、增加比较放大电路的放大倍数 C、使用恒流源对稳压管（基准电路）供电  D、采用复合管作调整管 3、串联型稳压电源常用过载保护电路防止电路的输出端短路或过载造成调整管的损坏，其中（  ABC  ）。（3分） A、截流式保护电路过载时，输出电压会很小 B、截流式保护电路过载时，流过调整管的电流依然较大 C、限流式保护电路过载时，流过调整管的电流依然较大 D、限流式保护电路过载现象消失后，一般不会自动恢复到正常状态 五、简答题（每小题3分） 1、带放大环节的三极管串联型稳压电路是由哪儿部分组成的？其中稳压二极管的稳压值大小对输出电压有何影响？（3分） 答：带放大环节的三极管串联型稳压电路是由取样电路、基准电压电路、比较放大电路和调整环节四部分组成。其中稳压二极管的稳压值UZ 越大，稳压电路的输出电压就越大。 2、图4.28所示单相全波桥式整流电路，若出现下列几种情况时，会有什么现象？ （1）二极管D1未接通； （2）二极管D1短路； （3）二极管D1极性接反； （4）二极管D1、D2极性均接反； （5）二极管D1未接通，D2短路。（5分） 答：（1）二极管D1未接通开路时，整流桥只能有半波整流，输出电压只有0.45U2； （2）二极管D1短路时，整流桥在输入电压正半周仍可整流，但在负半周D1短路，所以负载上只能通过正半周的输出电压，而在负半周时变压器副边短路而过热； （3）二极管D1极性接反时，整流桥正半波不通无输出，负半波由于短路会引起变压器副边过热现象； （4）二极管D1、D2极性均接反时，整流桥正半波不通，负半波也不通，无输出； （5）二极管D1未接通、D2短路时，整流桥正半周不通，而在负半周不能整流，负载上只有正弦半波电流，输出电压即U2负半波。 3、分别说明下列各种情况直流稳压电源要采取什么措施？ （1）电网电压波动大； （2）环境温度变化大； （3）负载电流大； （4）稳压精度要求较高。（5分） 答：（1）电网电压波动大时，直流稳压电源应具有有辅助电源的稳压电路；（2）环境温度变化大时，比较放大器应采用差动放大电路；（3）负载电流大时需采用复合管作调整管；（4）稳压精度要求较高时，首先放大部分应采用恒流源负载；其次，采用具有有辅助电源的稳压电路；再者比较放大器采用差动放大电路；另外还应采用复合管作调整管。 六、计算题 1、有一单相桥式整流电路，已知变压器副边电压有效值U2=60V，负载RL=2kΩ，二极管正向压降忽略不计，试求：（1）输出电压平均值UO；（2）二极管中的电流ID和最高反向工作电压URAM。（9分） 解：（1）输出电压的平均值UO＝0.9 U2＝54V （2）根据式（4－5）可得ID＝0.45 U2÷RL＝27÷2＝13.5mA 根据式（4－6）可得URAM=1.414 U2＝1.414×60≈84.8V 2、在图4.29所示的桥式整流、电容滤波电路中，U2=20V，RL=40Ω，C=1000μF，试问： （1）正常情况下UO=？ （2）如果有一个二极管开路，UO=？ （3）如果测得UO为下列数值，可能出现了什么故障？ ①UO=18V ②UO=28V ③UO=9V （12分） 解：（1）正常情况下，U0＝1.2 U2＝1.2×20＝24V （2）如果有一个二极管开路，U0＝1.2 U2/2＝1.2×20/2＝12V （3）①如果测得UO=18V时，可能是电路中的滤波电容不起作用了； ②如果测得UO=28V时，可能变压器出故障了； ③如果测得UO=9V时，可能一个整流二极管发生开路，且电容也不起作用。 3、在图4.29所示的桥式整流、电容滤波电路中，已知工频交流电源电压的有效值为220V，RL=50Ω，要求输出直流电压为12V，试求每只二极管的电流ID和最大反向电压URAM；选择滤波电容C的容量和耐压值。（10分） 解：已知UO=12V时，则U2＝12÷1.2＝10V，ID＝0.45 U2÷RL＝4.5÷50＝90mA 最大反向电压URAM＝1.414 U2＝1.414×10≈14.1V 变压器输出电压为工频电压，因此周期T＝0.02s，应选择滤波电容为 由于滤波电容的数值越大，时间常数越大，滤波效果就越好的缘故，我们可选取1000μF的电解电容作为电路的滤波电容，其耐压值应选择为1.414 U2≈14V。 第5章 检测题 一、填空题（每空1分） 1．在正逻辑的约定下，“1”表示 高 电平，“0””表示 低 电平。 2．最基本的三个逻辑关系是 与 逻辑、 或 逻辑和 非 逻辑。 3．三态门除了 “1” 态、 “0” 态，还有第三种状态 高阻 态。 4．使用 三态 门可以实现总线结构；使用 OC 门可实现“线与”逻辑。 5．一般TTL门和CMOS门相比， TTL 门的带负载能力强， CMOS 门的抗干扰能力强。 6．最简与或表达式是指在表达式中 变量个数 最少，且 与项 也最少。 7．在化简的过程中，约束项可以根据需要看作 “0”或“1” 。 8．组合逻辑电路的输出仅与 它当前的输入现态 有关。 9．74LS48使能端 的作用是 灯测试端，可以用来测试数码管是否发生故障、输出端和数码管之间的连接是否接触不良。正常使用时， 应处于高电平或者悬空 。 10．共阳极数码管输入信号的有效电平是 低 电平。 11．在正常工作状态下，TTL门的高电平为 3.6 伏，低电平为 0.3 伏。 12．优先编码器的输入端有多个信号输入时，输出仅选定 优先级别最高的输入端编码 。 13．数字电路中，晶体管起 开关 作用，因此工作状态为 “1” 态和 “0” 态。 14．模拟信号的特点是 连续和不间断 ；数字信号的特点是 离散和跳跃 。 15．由最小项构成的方块图称为 卡诺 图，其相邻两个方格只允许 相邻1位的 变量不同，利用它可以 化简 逻辑函数式。 16．具有“相异出1，相同出0”功能的是 异或 门，逻辑表达式为：F= A⊕B 。 17．实现将公共数据上的数字信号按要求分配到不同电路中去的电路称为 数据分配器 。 18．一位数值比较器，输入信号为两个要比较的一位二进制数，用A、B 表示，输出信号为比较结果：Y(A＞B) 、Y(A＝B)和Y(A＜B)，则Y(A＞B)的逻辑表达式为 。 二、判断正、误题（每小题1分） 1、组合逻辑电路的输出只取决于输入信号的现态。 （对） 2、3线—8线译码器电路是三—八进制译码器。 （错） 3、已知逻辑功能，求解逻辑表达式的过程称为逻辑电路的设计。 （错） 4、编码电路的输入量一定是人们熟悉的十进制数。 （错） 5、74LS138集成芯片可以实现任意变量的逻辑函数。 （错） 6、组合逻辑电路中的每一个门实际上都是一个存储单元。 （错） 7、74系列集成芯片是双极型的，CC40系列集成芯片是单极型的。 （对） 8、无关最小项对最终的逻辑结果无影响，因此可任意视为0或1。 （对） 9、二进制译码器的输入若为4位代码，则输出一定是16位代码。 （对） 10、组合逻辑电路的基本单元是二极管和三极管器件。 （错） 三、选择题（每小题2分） 1．逻辑函数中的逻辑“与”和它对应的逻辑代数运算关系为（ B ）。 A、逻辑加 B、逻辑乘 C、逻辑非 2．十进制数100对应的二进制数为（ C ）。 A、1011110 B、1100010 C、1100100 ④11000100 3．和逻辑式表示不同逻辑关系的逻辑式是（ A ）。 A、 B、 C、 D、 4．八输入端的编码器按二进制数编码时，输出端的个数是（ B ）。 A、2个 B、3个 C、4个 D、8个 5．四个输入的译码器，其输出端最多为（ D ）。 A、4个 B、8个 C、10个 D、16个 6．当74LS148的输入端 按顺序输入11011101时，输出 为（ C ）。 A、101 B、010 C、001 D、110 7．一个两输入端的门电路，当输入为1和0时，输出不是1的门是（ C ）。 A、与非门 B、或门 C、或非门 D、异或门 8．多余输入端可以悬空使用的门是（ B ）。 A、与门 B、TTL与非门 C、CMOS与非门 D、或非门 9．数字电路中机器识别和常用的数制是（ A ）。 A、二进制 B、八进制 C、十进制 D、十六进制 10．能驱动七段数码管显示的译码器是（ A ）。 A、74LS48 B、74LS138 C、74LS148 D、74LS85 三、简述题（每小题4分） 1．用一个万用表的直流5V档（内阻20KΩ/V），测量一个三输入端TTL与非门的一个“悬空”输入端电位值，在下列情况下，测量到的电位值是多少，为什么？ ① 其它两个输入端接电源正极时； ② 其它两个输入端接地时； ③ 其它两个输入端“悬空”时； ④ 一个输入端接电源正极，另一个输入端接0.3V时。 解：① 其它两个输入端接电源正极时，“悬空”输入端电位值是5V，因输出为低电平，符合与非门“全1出0”功能； ② 其它两个输入端接地时，“悬空”输入端电位值是5V ③ 其它两个输入端“悬空”时，“悬空”输入端电位值是 V ④ 一个输入端接电源正极，另一个输入端接0.3V时，“悬空”输入端电位值是 V 2．当ｕA、ｕB是两输入端门的输入波形时，对应画出下列门的输出波形。 ① 与门 ② 与非门 ③ 或非门 ④ 异或门 解：对应输入波形，可画出各门的输出 波形如右图红笔所示。 四、分析化简题 1．写出图5.43所示逻辑电路及真值表的逻辑表达式。（每小题6分） 检测题四.1真值表: 输 入 输 出 A B C F G 0 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 分析：（a）图的逻辑函数式为： （b）图的逻辑函数式为： 解得真值表中输出的结果分别为： 2．写出下列逻辑函数的最小项表示形式。（每小题3分） ① ② 解：① ② 3．用代数法化简下列逻辑函数（每小题3分） ① 解： ② 解： ③ 解： 4．用卡诺图法化简下列逻辑函数（每小题3分） ① ＝ ② ＝ ③ ＝ 5．与非门组成的组合逻辑电路如图5.44所示：（10分） ①写出函数Y的逻辑表达式； ②将函数Y化为最简与-或式； ③用与非门画出其简化后的电路。 图5.44 检测题四.5电路图 解： 五、组合逻辑电路设计题 1．分别画出能实现下列逻辑关系的逻辑电路。（每小题4分） ① 设计：对逻辑函数式进行化简： 根据上述最简式可画出逻辑电路为： ② 2．用74LS138芯片和与非门实现逻辑函数 （4分） 解： 3．设计一个三输入的判偶逻辑电路（0是偶数）（10分） 设计：根据题目要求写出逻辑功能真值表如下; A B C F 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 根据真值表写出逻辑函数式并化简为最简与或式如下： 4．用与非门设计一个组合逻辑电路，完成如下功能：只有当三个裁判（包括裁判长）或裁判长和一个裁判认为杠铃已举起并符合 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 时，按下按键，使灯亮（或铃响），表示此次举重成功，否则，表示举重失败。（12分） 设计：根据题意取三个裁判分别为输入变量A、B、C，A为裁判长，设按下按键输入为1，否则为0，举重成功为1，举重失败为0，据题意列出相应真值表如下： A B C F 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 根据真值表写出逻辑函数式并化简为最简与或式如下： 根据上述最简式画出相应逻辑电路图如下： 第6章 检测题 一、填空题（每空1分） 1、两个与非门构成的基本RS触发器的功能有 置0 、 置1 和 保持 。电路中不允许两个输入端同时为 低电平 ，否则将出现逻辑混乱。 2、通常把一个CP脉冲引起触发器多次翻转的现象称为 空翻 ，有这种现象的触发器是 钟控的RS 触发器，此类触发器的工作属于 电平 触发方式。 3、为有效地抑制“空翻”，人们研制出了 边沿 触发方式的 JK 触发器和 D 触发器。 4、JK触发器具有 置0 、 置1 、 保持 和 翻转 四种功能。欲使JK触发器实现 的功能，则输入端J应接 高电平1 ，K应接 高电平1 。 5、D触发器的输入端子有 1 个，具有 置0 和 置1 的功能。 6、触发器的逻辑功能通常可用 特征方程 、 状态转换图 、 功能真值表 和 时序波形图 等多种方法进行描述。 7、组合逻辑电路的基本单元是 门电路 ，时序逻辑电路的基本单元是 触发器 。 8、JK触发器的次态方程为 Qn+1=j Qn’+K’ Qn ；D触发器的次态方程为 Qn+1= Dn 。 9、触发器有两个互非的输出端Q和 ，通常规定Q=1， =0时为触发器的 1 状态；Q=0， =1时为触发器的 0 状态。 10、两个与非门组成的基本RS触发器，正常工作时，不允许 0 ，其特征方程为 ，约束条件为 。 11、钟控的RS触发器，在正常工作时，不允许输入端R=S= 1 ，其特征方程为 ，约束条件为 SR=0 。 12、把JK触发器 两个输入端子连在一起作为一个输入 就构成了T触发器，T触发器具有的逻辑功能是 保持 和 翻转 。 13、让 T 触发器恒输入“1”就构成了T'触发器，这种触发器仅具有 翻转 功能。 14、时序逻辑电路通常由 组合逻辑电路 和 存储电路 两部分组成。 15、根据时序逻辑电路按各位触发器接受 时钟脉冲控制 信号的不同，可分为 同 步时序逻辑电路和 异 步时序逻辑电路两大类。 16、通常用 驱动方程 、 状态方程 和 输出方程 来描述时序逻辑电路。 17、时序逻辑电路按照各位触发器触发器的时钟脉冲是否相同可分为 同步时序逻辑电路 和 异步时序逻辑电路 两大类。 18、时序逻辑电路中仅有存储电路输出时，构成的电路类型通常称为 莫尔 型时序逻辑电路；如果电路输出除存储电路输出外，还包含组合逻辑电路输出端时，构成的电路类型称为 米莱 型时序逻辑电路。 19、可以用来暂时存放数据的器件称为 寄存器 ，若要存储4位二进制代码，该器件必须有 4位 触发器。 20、时序逻辑电路中某计数器中的无效码若在开机时出现，不用人工或其它设备的干预，计数器能够很快自行进入 有效循环体 ，使无效码不再出现的能力称为 自启动 能力。 21、若构成一个六进制计数器，至少要采用 三 位触发器，这时构成的电路有 6 个有效状态， 2 个无效状态。 22、移位寄存器除有 存储代码 的功能外，还有 移位 功能。 23、用四位移位寄存器构成环行计数器时，有效状态共有 4 个；若构成扭环计数器时，其有效状态是 8 个。 24、寄存器是可用来存放数码、运算结果或指令的电路，通常由具有存储功能的多位 触发 器组合起来构成。一位 触发 器可以存储1个二进制代码，存放n个二进制代码的寄存器，需用n位 触发 器来构成。 25、74LS194是典型的四位 TTL 型集成双向移位寄存器芯片，具有 左移和右移 、并行输入、 保持数据 和 清除数据 等功能。 26、通常模值相同的同步计数器比异步计数器的结构 复杂 ，工作速度 快 。 27、555定时器可以构成施密特触发器，施密特触发器具有 回差 特性，主要用于脉冲波形的 整形 和 变换 ；555定时器还可以用作多谐振荡器和 单 稳态触发器。 28、用集成计数器CC40192构成任意进制的计数器时，通常可采用反馈 预置 法和反馈 清零 法。 二、判别正误题（每小题1分） 1、仅具有保持和翻转功能的触发器是RS触发器。 （ 错 ） 2、基本的RS触发器具有“空翻”现象。 （ 错 ） 3、钟控的RS触发器的约束条件是：R＋S=0。 （ 错 ） 4、JK触发器的特征方程是： 。 （ 错 ） 5、D触发器的输出总是跟随其输入的变化而变化。 （ 对 ） 6、CP=0时，由于JK触发器的导引门被封锁而触发器状态不变。 （ 对 ） 7、主从型JK触发器的从触发器开启时刻在CP下降沿到来时。 （ 对 ） 8、触发器和逻辑门一样，输出取决于输入现态。 （ 错 ） 9、维持阻塞D触发器状态变化在CP下降沿到来时。 （ 错 ） 10、凡采用电位触发方式的触发器，都存在“空翻”现象。 （ 错 ） 11、集成计数器通常都具有自启动能力。 （ 错 ） 12、使用3个触发器构成的计数器最多有8个有效状态。 （对） 13、同步时序逻辑电路中各触发器的时钟脉冲CP不一定相同。 （ 错 ） 14、利用一个74LS90可以构成一个十二进制的计数器。 （ 错 ） 15、用移位寄存器可以构成8421BCD码计数器。 （ 错 ） 16、555电路的输出只能出现两个状态稳定的逻辑电平之一。 （ 对 ） 17、施密特触发器的作用就是利用其回差特性稳定电路。 （ 错 ） 18、莫尔型时序逻辑电路，分析时可以不写输出方程。 （ 对 ） 19、十进制计数器是用十进制数码“0～9”进行计数的。 （ 错 ） 20、利用集成计数器芯片的预置数功能可获得任意进制的计数器。 （ 对 ） 三、选择题（每小题2分） 1、仅具有置“0”和置“1”功能的触发器是（ C ）。 A、基本RS触发器 B、钟控RS触发器 C、D触发器 D、JK触发器 2、由与非门组成的基本RS触发器不允许输入的变量组合 为（ A ）。 A、00 B、01 C、10 D、11 3、钟控RS触发器的特征方程是（ D ）。 A、 B、 C、 D、 4、仅具有保持和翻转功能的触发器是（ B ）。 A、JK触发器 B、T触发器 C、D触发器 D、Tˊ触发器 5、触发器由门电路构成，但它不同门电路功能，主要特点是具有（ C ） A、翻转功能 B、保持功能 C、记忆功能 D、置0置1功能 6、TTL集成触发器直接置0端 和直接置1端 在触发器正常工作时应（ C ） A、 =1， =0 B、 =0， =1 C、保持高电平“1” D、保持低电平“0” 7、按触发器触发方式的不同，双稳态触发器可分为（ C ） A、高电平触发和低电平触发 B、上升沿触发和下降沿触发 C、电平触发或边沿触发 D、输入触发或时钟触发 8、按逻辑功能的不同，双稳态触发器可分为（ D ）。 A、RS、JK、D、T等 B、主从型和维持阻塞型 C、TTL型和MOS型 D、上述均包括 9、为避免“空翻”现象，应采用（ B ）方式的触发器。 A、主从触发 B、边沿触发 C、电平触发 10、为防止“空翻”，应采用（ C ）结构的触发器。 A、TTL B、MOS C、主从或维持阻塞 11、描述时序逻辑电路功能的两个必不可少的重要方程式是（ B ）。 A、次态方程和输出方程 B、次态方程和驱动方程 C、驱动方程和时钟方程 D、驱动方程和输出方程 12、用8421BCD码作为代码的十进制计数器，至少需要的触发器个数是（ C ）。 A、2 B、3 C、4 D、5 13、按触发器状态转换与时钟脉冲CP的关系分类，计数器可分为（ A ）两大类。 A、同步和异步 B、加计数和减计数 C、二进制和十进制 14、能用于脉冲整形的电路是（ C ）。 A、双稳态触发器 B、单稳态触发器 C、施密特触发器 15、由3级触发器构成的环形和扭环形计数器的计数模值依次为（ D ）。 A、模6和模3 B、模8和模8 C、模6和模8 D、模3和模6 16、下列叙述正确的是（ D ） A、译码器属于时序逻辑电路 B、寄存器属于组合逻辑电路 C、555定时器是典型的时序逻辑电路 D、计数器属于时序逻辑电路 17、利用中规模集成计数器构成任意进制计数器的方法是（ B ） A、复位法 B、预置数法 C、级联复位法 18、设计1个能存放8位二进制代码的寄存器，需要（ A ）触发器。 A、8位 B、2位 C、3位 D、4位 19、在下列器件中，不属于时序逻辑电路的是（ C ） A、计数器 B、序列信号检测器 C、全加器 D、寄存器 20、改变555定时电路的电压控制端CO的电压值，可改变（ C ） A、555定时电路的高、低输出电平 B、开关放电管的开关电平 C、比较器的阈值电压 D、置“0”端 的电平值 四、名词解释（每小题2分） 1、电平触发 答：在CP=1的整个时段内，触发器一直处于触发方式，即输出在此期间一直随着输入的变化而变化。 2、边沿触发 答：只在CP上升沿或下降沿到来时刻触发器状态发生变化。 3、同步时序逻辑电路 答：各位触发器受同一时钟脉冲的控制，在同一时刻被触发，状态变化是同步的。 4、异步时序逻辑电路 答：各位触发器所受的时钟脉冲控制端各不相同，状态变化不同步。 5、米莱型时序逻辑电路 答：时序逻辑电路除了时钟脉冲和Q输出外，还存在其他的输入和输出，则为米莱型时序逻辑电路。 6、莫尔莱型时序逻辑电路 答：时序逻辑电路中仅有时钟脉冲作用和Q输出，不存在其他的输入和输出，则为莫尔型时序逻辑电路。 7、预置数法 答：计数器利用预置数端LD达到从某一数值开始循环计数的一种方法。 8、归零法 答：计数器利用复零端RD达到从零开始的循环计数的一种方法。 五、简答题（每小题3分） 1、时序逻辑电路的基本单元是什么？组合逻辑电路的基本单元又是什么？ 答：时序逻辑电路的基本单元是触发器，组合逻辑电路的基本单元是门电路。 2、何谓“空翻”现象？抑制“空翻”可采取什么措施？ 答：在时钟脉冲CP＝1期间，触发器的输出随输入发生多次翻转的现象称为空翻。抑制空翻的最好措施就是让触发器采取边沿触发方式。 3、触发器有哪几种常见的电路结构形式？它们各有什么样的动作特点？ 答：触发器常见的结构形式有①与非门构成的基本RS触发器，其动作特点是：输入信号在电平触发的全部作用时间里，都能直接改变输出端Q的状态；②钟控的RS触发器，其动作特点：当CP=0时，无论两个输入端R和S如何，触发器的状态不能发生改变；只有当作为同步信号的时钟脉冲到达时，触发器才能按输入信号改变状态；③主从型JK触发器，其动作特点：主从型JK触发器的状态变化分两步动作。第1步是在CP为“1”期间主触发器接收输入信号且被记忆下来，而从触发器被封锁不能动作；第2步是当CP下降沿到来时，从触发器被解除封锁，接收主触发器在CP为1期间记忆下来的状态作为控制信号，使从触发器的输出状态按照主触发器的状态发生变化；之后，由于主触发器在CP＝0期间被封锁状态不再发生变化，因此，从触发器也就保持了CP下降沿到来时的状态不再发生变化。即主从型JK触发器的输出状态变化发生在CP脉冲的下降沿。 主触发器本身是一个钟控的RS触发器，因此在CP＝1的全部期间都受输入信号的控制，即存在“空翻”现象。但是，只有下降沿到来前的主触发器状态，才是改变从触发器状态的控制信号，而下降沿到达时刻的主触发器状态不一定是从触发器的控制信号；④维持阻塞型D触发器，其动作特点：维持阻塞D触发器的次态仅取决于CP信号上升沿到达前一瞬间（这一时刻与上升沿到达时的间隔趋近于零）输入的逻辑状态，而在这一瞬间之前和之后，输入的状态变化对输出不能够并生影响。 4、试分别写出钟控RS触发器、JK触发器和D触发器的特征方程。 答：钟控RS触发器的特征方程： ，SR=0（约束条件）； JK触发器的特征方程： ； D触发器的特征方程：Q n +1= D n。 5、你能否推出由两个或非门组成的基本RS触发器的功能？写出其真值表。 答：由两个或非门组成的基本RS触发器如图所示，其功能与钟控RS触发器相同，所不同点是或非门构成的基本RS触发器是电平触发方式，没有时钟脉冲控制。 功能真值表也与钟控RS触发器完全相同。 6、说明同步时序逻辑电路和异步时序逻辑电路有何不同？ 答：同步时序逻辑电路的各位触发器是由同一个时钟脉冲控制的；异步时序逻辑电路的各位触发器的时钟脉冲控制端各不相同，状态变化发生的时间通常也不相同。 7、钟控的RS触发器能用作移位寄存器吗？为什么？ 答：移位寄存器除寄存数据外，还能将数据在寄存器内移位，因此钟控的RS触发器不能用做这类寄存器，因为它具有“空翻”问题，若用于移位寄存器中，很可能造成一个CP脉冲下多次移位现象。用作移位寄存器的触发器只能是克服了“空翻”现象的边沿触发器。 8、何谓计数器的自启动能力？ 答：所谓自启动能力：指时序逻辑电路中某计数器中的无效状态码，若在开机时出现，不用人工或其它设备的干预，计数器能够很快自行进入有效循环体，使无效状态码不再出现的能力。 9、施密特触发器具有什么显著特征？主要应用有哪些？ 答：施密特触发器的显著特征有两个：一是输出电压随输入电压变化的曲线不是单值的，具有回差特性；二是电路状态转换时，输出电压具有陡峭的跳变沿。利用施密特触发器的上述两个特点，可对电路中的输入电信号进行波形整形、波形变换、幅度鉴别及脉冲展宽等。 六、计算题 1、已知TTL主从型JK触发器的输入控制端J和K及CP脉冲波形如图6.49所示，试根据它们的波形画出相应输出端Q的波形。（6分） 解： 2、写出图6.50所示各逻辑电路的次态方程。（每图2分，共12分） 解：（a）图： （b）图： （c）图： （d）图： （e）图： （f）图： 3、图6.51所示为维持阻塞D触发器构成的电路，试画出在CP脉冲下Q0和Q1的波形。（9分） 解：Q0n+1= ，Q1n+1= ，设触发器初态为00，各位触发器在CP上升沿触发。 显然在每一个CP脉冲上升沿到来时，触发器Q0状态就翻转一次，而触发器Q1的状态翻转发生在Q0由0到1时刻。图略。 4、电路如图6.52所示： (1) 图示电路中采用什么触发方式； (2) 分析下图所示时序逻辑电路，并指出其逻辑功能； (3) 设触发器初态为0，画出在CP脉冲下Q0和Q1的波形。（8分） 图6.52 检测题六.4逻辑图 解：①JK触发器采用的都是边沿触发方式； ②分析电路： 电路驱动方程：J0＝K0＝1，J1＝K1＝Q0， 将驱动方程代入触发器的特征方程可得： ， 。 功能真值表： Q1n Q0n Q1n+1 Q0n+1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 由功能真值表可看出，这是一个2位四进制加计数器。 ③电路初态为0，画出其时序波形图如下： 5、试用74LS161集成芯片构成十二进制计数器。要求采用反馈预置法实现。（6分） 解： 6、电路及时钟脉冲、输入端D的波形如图6.53所示，设起始状态为“000”。试画出各触发器的输出时序图，并说明电路的功能。（10分） 解：分析：（1）电路为同步的米莱型时序逻辑电路； （2）各触发器的驱动方程：J1=D K1= J2=Q1n K2= J3=Q1n K3= 各触发器的次态方程： （3）根据上述方程，写出相应的逻辑功能真值表： CP D Q1n Q2n Q3n Q1n+1 Q2n+1 Q3n+1 1↓ 0 0 0 0 0 0 0 2↓ 1 0 0 0 1 0 0 3↓ 0 1 0 0 0 1 0 4↓ 0 0 1 0 0 0 1 5↓ 0 0 0 1 0 0 0 从功能真值表中可看出，该电路属于右移移位寄存器。其时序逻辑图如图中红笔示。 7、已知计数器的输出端Q2、Q1、Q0的输出波形如图6.54所示，试画出对应的状态转换图，并分析该计数器为几进制计数器。（8分） 解：状态转换关系为：101→010→011→000→100→001→110。该计数器为七进制计数器。 8、分析图6.55所示时序逻辑电路的逻辑功能，写出电路的驱动方程、状态方程和输出方程，画出电路的状态转换图，说明电路能否自选启动。（10分） 解： 功能转换真值表： Q3n Q2n Q1n Q3n+1 Q2n+1 Q1n+1 F 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 画出状态转换图如下： 由状态转换图可看出，这是一个模5加计数器，具有自启动能力。 第7章 检测题 一、填空题（每空1分） 1、一个存储矩阵有64行、64列，则存储容量为 4096 个存储单元。 2、动态MOS存储单元是利用 电容C上存储的电压 存储信息的，为了不丢失信息，必须 不断刷新 。 3、EPROM的存储单元是在MOS管中置入 浮置栅 的方法实现的。写入程序时，在漏极和衬底之间加足够高的 反向脉冲电压 ，可使PN结产生 雪崩击穿 ，产生的高能电子穿透二氧化硅绝缘层进入 浮置栅 中。当将外部提供的电源去掉后， 浮置栅 中的电子无放电回路而被保留下来。 4、半导体存储器按照存、取功能上的不同可分为 只读存储器ROM 和 随机存取存储器RAM 两大类。其中 只读存储器ROM 事先存入的信息不会因为下电而丢失；而 随机存取存储器RAM 关闭电源或发生断电时，其中的数据就会丢失。 5、可编程逻辑器件PLD一般由 输入缓冲 、 与阵列 、 或阵列 、 输出缓冲 等四部分电路组成。 6、目前生产和使用的PLD产品主要有现场可编程逻辑阵列 FPLA 、可编程阵列逻辑 PAL 、通用阵列逻辑 GAL 等几种类型。 7、GAL16V8主要有 简单型 、 复杂型 、 寄存器型 三种工作模式。 8、PAL的与阵列 可编程 ，或阵列 固定 ；PLA的与阵列 可编程 ，或阵列 可编程 ；GAL的与阵列 可编程 ，或阵列 固定 。 9、存储器的两大主要技术指标是 存储容量 和 存取速度 。 10、RAM主要包括 地址译码器 、 存储矩阵 和 读/写控制 电路三大部分。 11、存储器容量的扩展方法通常有字 扩展、位 扩展和 字、位同时 扩展三种方式。 12、ROM按照存储信息写入方式的不同可分为 固定 ROM、 可编程的 PROM、 可光擦除可编程 的EPROM和 可电擦除可编程 的E2PROM。 二、判别正误题（每小题1分） 1、可编程逻辑器件的写入电压和正常工作电压相同。 （错） 2、GAL可实现时序逻辑电路的功能，也可实现组合逻辑电路的功能。 （对） 3、RAM的片选信号 =“0”时被禁止读写。 （错） 4、EPROM是采用浮置栅技术工作的可编程存储器。 （对） 5、PLA的与阵列和或阵列都可以根据用户的需要进行编程。 （对） 6、存储器的容量指的是存储器所能容纳的最大字节数。 （对） 7、1024×1位的RAM中，每个地址中只有1个存储单元。 （对） 8、可编程存储器的内部结构都存在与阵列和或阵列。 （对） 三、选择题（每小题2分） 1、图7.17输出端表示的逻辑关系为（ A ）。 A、ACD B、 C、B D、 2、利用电容的充电来存储数据，由于电路本身总有漏电，因此需定期不断补充充电（刷新）才能保持其存储的数据的是（ B ） A、静态RAM的存储单元 B、动态RAM的存储单元 3、关于存储器的叙述，正确的是( A ) A、存储器是随机存储器和只读存储器的总称 B、存储器是计算机上的一种输入输出设备 C、计算机停电时随机存储器中的数据不会丢失 4、已知存储器的容量为210位/片，则该存储器的容量为（ A ）字节。 A、1024 B、4 C、4096 D、8 5、一片容量为1024B×4位的存储器，表示有（ C ）个存储单元。 A、1024 B、4 C、4096 D、8 6、只能读出不能写入，但信息可永久保存的存储器是（ A ） A、ROM B、RAM C、PRAM 7、ROM中译码矩阵固定，且可将所有输入代码全部译出的是（ C ）。 A、ROM B、RAM C、完全译码器 8、动态存储单元是靠（ B ）的功能来保存和记忆信息的。 A、自保持 B、栅极存储电荷 9、利用双稳态触发器存储信息的RAM叫（ B ）RAM。 A、动态 B、静态 10、在读写的同时还需要不断进行数据刷新的是（ A ）存储单元。 A、动态 B、静态 四、名词解释（每小题2分） 1、ROM 答：只能读出不能写入的存储器英文简称。 2、RAM 答：可随机存取的存储器英文简称。 五、简答题（每小题3分） 1、现有（1024B×4）RAM集成芯片一个，该RAM有多少个存储单元？有多少条地址线？该RAM含有多少个字？其字长是多少位？访问该RAM时，每次会选中几个存储单元？ 答：该RAM集成芯片有4096个存储单元；地址线为10根；含有1024个字，字长是4位；访问该RAM时，每次会选中4个存储单元。 2、什么是ROM？什么是RAM？它们的结构组成相同吗？二者的主要区别是什么？ 答：按存取方式分类，半导体存储器则可分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两种形式。RAM是能够通过指令随机地、个别地对其中各个单元进行读/写操作的一类存储器； ROM是计算机系统的在线运行过程中，只能对其进行读操作，而不能进行写操作的一类存储器。。RAM和ROM都是由地址译码器、存储矩阵和读/写控制电路所组成；RAM与ROM的根本区别在于：正常工作状态下，ROM只能读出不能写入，而RAM则既能读出又能写入。 3、PAL的结构特点是什么？PAL有哪几种输出类型？ 答：PAL的结构特点是存储单元体或阵列不可编程，地址译码器与阵列是用户可编程的。PAL的输出类型主要有专用输出结构、异步I/O输出结构、寄存器输出结构、异或输出结构等。 4、若存储器的容量为256K×8位，其地址线为多少位？数据线数？若存储器的容量为512M×8位，其地址线又为多少位? 答：存储器容量＝字数×位数，当存储器的容量为256K×8位时，可得字数为2n=256*1024，则地址线n=18位，数据线为8位；当存储器的容量为512M×8位，可得2n=512*1024×1024，其地址线n=29位。 六、计算题 1、试用ROM实现下面多输出逻辑函数。（12分） 解： 2、试用1KB×1位的RAM扩展成1KB×4位的存储器。说明需要几片如图7.18所示的RAM，画出接线图。（10分） 7.18 解：用1KB×1位的RAM扩展成1KB×4位的存储器， 需用4片如图11-16所示的RAM芯片，接线图为： 3、试用ROM构成一个1位数值的全加器。（10分） 解：首先根据题目要求列出全加器真值表 Ai Bi Ci-1 Si Ci 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 根据真值表写出相应逻辑函数表达式 Si＝m1+m2+m4+m7 Ci＝m3+m5+m6+m7 画出由PROM实现的逻辑图 第8章 检测题 一、填空题：（每空1分） 1、DAC电路的作用是将 输入的数字 量转换成 与数字量成正比的输出模拟 量。ADC电路的作用是将 输入的模拟 量转换成 与其成正比的输出数字 量。 2、DAC电路的主要技术指标有 分辨率 、 绝对精度 和 非线性度 及 建立时间等 ；ADC电路的主要技术指标有 相对精度 、 分辨率 和 转换速度等 。 3、DAC通常 数码寄存器 、 基准电压 ， 模拟电子开关 、 解码电阻网络 四个基本部分组成。为了将模拟电流转换成模拟电压，通常还要在输出端外加 运算放大器 4、按解码网络结构的不同，DAC可分为 权电阻网络 网络、 R-2R倒T形电阻 网络等。按模拟电子开关电路的不同，DAC又可分为 CMOS 开关型和 双极型 开关型。 5、模数转换的量化方式有 四舍五入 法和 舍尾取整法 两种，如量化当量为δ，则量化误差分别为 δ/2 和 δ 。 6、在模/数转换过程中，只能在一系列选定的瞬间对输入模拟量 采样 后再转换为输出的数字量，通常需经过 采样 、 保持 、 量化 和 编码 四个过程来完成模/数转换。 7、 双积分 型ADC换速度较慢， 逐次逼近 型ADC转换速度高。 8、 逐次逼近 型ADC内部有数模转换器，因此 转换速度 快。 9、 倒T 型电阻网络DAC中的电阻只有 R 和 2R 两种，与 权电阻 网络完全不同。而且在这种DAC转换器中又采用了 高速电子开关 ，所以 转换速度 很高。 10、ADC0809是采用 CMOS 工艺制成的 8 位ADC，内部采用 逐次比较 结构形式。DAC0832采用的是 CMOS 工艺制成的双列直插式单片8位数模转换器。 二、判断题（每小题1分） 1、DAC的输入数字量的位数越多，分辩能力越低。 （错） 2、原则上说，R-2R倒T形电阻网络DAC输入和二进制位数不受限制。 （对） 3、若要减小量化误差ε，就应在测量范围内增大量化当量δ。 （错） 4、量化的两种方法中舍尾取整法较好些。 （错） 5、ADC0809二进制数据输出是三态的，允许直接连CPU的数据总线。 （对） 6、逐次比较型模数转换器转换速度较慢。 （错） 7、双积分型ADC中包括数/模转换器，因此转换速度较快。 （错） 8、δ的数值越小，量化的等级越细，A/D转换器的位数就越多。 （对） 9、在满刻度范围内，偏离理想转换特性的最大值称为相对精度。 （错） 10、采样定理告诉我们：采样电路的频率必须至少为输入模拟量中最高频率成分fimax的2倍。 （对） 三、选择题（每小题2分） 1、ADC的转换精度取决于（A）。 A、分辩率 B、转换速度 C、分辨率和转换速度 2、对于n位DAC的分辨率来说，可表示为（C）。 A、 B、 C、 3、R-2R倒T形电阻网络DAC中，基准电压源UR和输出电压u0的极性关系为（B）。 A、同相 B、反相 C、无关 4、采样保持电路中，采样信号的频率fS和原信号中最高频率成分fimax之间的关系是必须满足（A）。 A、fS≥2fimax B、fS