第八章习题解答.doc

习题八答案1 试比较多谐振荡器、单稳态触发器、施密特触发器的工作特点，并说明每种电路的主要用途。答：多谐振荡器是一种自激振荡电路，不需要外加输入信号，它没有稳定状态，只有两个暂稳态。暂稳态间的相互转换完全靠电路本身电容的充电和放电自动完成。改变外接R、C定时元件数值的大小，可调节振荡频率。施密特触发器具有回差特性，它有两个稳定状态，有两个不同的触发电平。施密特触发器可将任意波形变换成矩形脉冲，输出脉冲宽度取决于输入信号的波形和回差电压的大小。 单稳态触发器有一个稳定状态和一个暂稳态。输入信号起到触发电路进入暂稳态的作用，其输出脉冲的宽度取决于电路本身 R、C 定时元件的数值。改变 R、C 定时元件的数值可调节输出脉冲的宽度。多谐振荡器是常用的矩形脉冲产生电路。施密特触发器和单稳态触发器是两种常用的整形电路。施密特触发器可用来进行整形、幅度鉴别、构成多谐振荡器等。单稳态触发器常用于脉冲的延时、定时和整形等。在图8.2所示集成定时器中，输出电压uo为高电平、低电平及保持原来状态不变的输入信号条件各是什么？假定端已通过0.01F接地，uD端悬空。答：当时， ，则C1输出低电平、C2输出高电平，、，。当时， ，则C1 C2输出均为高电平，基本RS触发器保持原来状态不变，因此保持原来状态不变。在图8.3所示多谐振荡器中，欲降低电路振荡频率，试说明下面列举的各种方法中，哪些是正确的，为什么？1） 加大R1的阻值；2） 加大R2的阻值；3） 减小C的容量。答：根据式（8-2）可知，1）2）两种方法是正确的。在图8.3用555定时器构成的多谐振荡器电路中，若R1 = R2=5.1k，C=0.01F，VCC=12V，试计算电路的振荡频率和占空比。答：根据式（8-2）可知，f 9.429 KHz 根据式（8-3）可知，5在图8.7占空比可调的多谐振荡器中，C=0.2F，VCC=9V，要求其振荡频率f =1KHz，占空比q=0.5，估算R1 、R2的阻值。答：因为 f =1KHz，所以T =1ms。根据式（8-4）及已知条件C=0.2F，得出：R1+R2 7.2K。根据式（8-5）=0.5，则：R1 = R2 = 3.6 K。6两片555定时器构成下图所示的电路。1）在图示元件参数下，估算UO1、UO2端的振荡周期T各为多少？2）定性画出UO1、UO2端的波形，说明电路具备何种功能？答：1）UO1端的振荡周期0.69 s UO2端的振荡周期0.14 ms2)振荡器A的振荡频率，振荡器B的振荡频率。由于低频振荡器A的输出接至高频振荡器B的复位端(4脚)，当Uo1输出高电平时，B振荡器才能振荡，Uo1输出低电平时， B振荡器被复位，停止振荡。7用施密特触发器能否寄存位二值数据，说明理由。答：不能。施密特触发器与第四章中所讲的各种触发器不同，它没有记忆信号的能力，它是一种常用的整形电路。 8在图8.13所示施密特触发器中，估算在下列条件下电路的、：）VCC=12V、UCO端通过0.01F电容接地；）VCC=12V、UCO端接5V电源；3）如果UCO端通过0.01F电容接地，输入电压uI的波形如下图所示，试画出输出电压uO的波形。答：1）=2Vcc/3 = 8 V = Vcc/3 = 4 V =-= 4 V2）= UCO = 5 V = UCO/2 = 2.5 V =-= 2.5 V3）9在图8.13所示施密特触发器中，若UCO端通过0.01F电容接地，VCC=9V，VDD=5V，ui为正弦波，其幅值UIm=9V，频率f = 1KHz,试对应画出uo1、uo2的波形。答：10在图8.13所示的施密特触发器也可作为脉冲鉴幅器。为了从下图的输入信号中将幅度大于5V的脉冲检出，电源电压VCC应取几伏？如果规定VCC=10V，不能任意选择，则电路应作哪些修改？答：根据题意有2Vcc/3 = 5 V 则电源电压Vcc应取7.5V。 如果规定VCC=10V，不能任意选择，则电路的UCO端可接5V电源。11在图8.24所示单稳态触发器中，VCC= 9V，R=27k、C=0.05F。1）试估算输出脉冲uo的宽度tw；2）ui为负窄脉冲，其脉冲宽度tw1=0.5、重复周期、高电平、低电平，试对应画出、的波形。）当，为了保证电路能可靠地被触发，ui的下限值即的最大值应为多少？答：1）根据式（8-7）可知：tw 1.1RC = 1.485ms 。2）3）当，为了保证电路能可靠地被触发，ui的下限值即的最大值应略小于Vcc/3 （3V）。12单稳态触发器的输入、输出波形如下图所示。已知VCC= 5V，给定的电容C=0.47F，试画出用555定时芯片接成的电路，并确定电阻R的取值为多少？答： 电路如下图所示：根据公式（8-7）tw 1.1RC =0.2s，且C=0.47F，可得R386.8 K13在使用图8.24由定时器组成的单稳态触发器电路时，对触发脉冲的宽度有无限制？当输入脉冲的低电平持续时间过长时，电路应作何修改？答：电路对输入触发脉冲的宽度有一定要求，它必须小于，若输入触发脉冲宽度大于时，应在输入端加微分电路，之后再接到端。微分电路的电阻应接到，以保证在下降沿未来到时，为高电平。14下图是由两个555定时器和一片74161构成的脉冲电路。1）试说明电路各部分的功能。2）若555（I）片R1=10K，R2=20K，C=0.01F，求UO1端波形的周期T。3）74161的OC端CP端脉冲分频比为多少？4）若555（II）片的R=10k，C=0.05F，UO的输出脉宽tw为多少？5）试定性画出UO1、OC和UO端波形图。答：1）555（I）片电路为一多谐振荡器，产生后级所需的CP脉冲，74161电路为一分频器，产生后级电路的触发信号，555（II）片电路为一单稳态触发器。 2）UO1端波形的周期：= 0.35 ms 。 3）74161的OC端CP端脉冲分频比为11分频 。 4）tw 1.1RC = 0.55 ms 。 5）15试画出用构成的单稳态触发器的电路图，即画出外接定时元件和的连线图。若C=0.0F，要求输出脉冲宽度tw的调节范围是ms,试估算的取值范围。答：根据式（8-8），C=0.0F，tw的调节范围ms，可得的取值范围为1.43 K 142 K。16.下图是用两个集成单稳态触发器74121所组成的脉冲变换电路，外接电阻和外接电容的参数如图中所示。试计算在输入触发信号uI作用下uO1、uO 2输出脉冲的宽度，并画出与uI波形相对应的uO 1、uO 2的电压波形。uI的波形如图中所示。答：uO1、uO 2输出脉冲的宽度tw1 、tw2分别为tw1 = 0.7RC 2 mstw2 = 0.7RC 1 msuO1、uO 2的波形如下图所示：17.下图是救护车扬声器发音电路。在图中给出的电路参数下，试计算扬声器发出声音的高、低音频率以及高、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100。 答：上图中的两个555定时器均接成了多谐振荡器。1）Uo1的高电平持续时间为tH = (R1 + R2)Cln2 = 1.1 s这时Uo1 = 11V。由下图可用叠加定理计算出，加到右边555定时器5脚上的电压Vco=8.8V。因此，VT+ = 8.8 V、VT- = 4.4 V 。则振荡器的振荡频率，即扬声器声音的周期为 =1.6310-3 sf1 = 611 Hz2) Uo1的低电平持续时间为tL = R2C1ln2 = 1.04 s这时