第8章习题答案

1、思考题:题8.1.1集成555电路在CO端不使用时，比较器q的基准电压为,C2的基准电压为。（A）2%/3答：A、B(B)UDD/3(C)UDD(D)U“/2DD题8.1.2集成75551电路在控制电压端CO处加控制电压UCO,则C1和C2的基准电压将分别变为uco和Uco/2。(A)2Uco/3(B)Uco/3(C)UCO(D)U/2CO答:C、D题8.1.3为使集成555电路输出OUT为低电平，应满足条件。(B)TR<UDD/3(D)TH>2UDD/3OUT前端设置了缓冲器G2的主要原因是（B）减低低电平（A）R为低电平（C）TH<2UDD/3答：A、D题8.1.4集成5

2、55电路在输出（A）提咼咼电平（C）提高驱动负载能力（D）放电端（D）电平和输出端（OUT）保持一致12答:C、D题8.2.1施密特触发器属于型电路。（A）电平触发（B）边沿触发（C）脉冲触发（D）锁存器答：A题8.2.2施密特触发器的+称为正向阈值电压，ut称为负向阈值电压，且U+>Ut，二者thththth的差值称回差为。(A)uth+Uth(B)Uth-Uth(C)Uth(D)Uth答:B题8.2.3用运算放大器组成的施密特触发器利用了特性。（A）正反馈（B）线性（C）负反馈（D）输出正饱和值与负饱和值答:A、D题8.2.4施密特触发器主要作用、等。（A）信号整形（B）波形变换（C

3、）提高驱动负载能力（D）幅度鉴别答:A、B、D题8.2.5施密特触发器用于整形时，输入信号的幅度。(A)大于U+h（B）等于U；h（C）等于U；h(D)小于uTh答：A题8.2.6可将变化缓慢的输入信号变换为矩形脉冲信号。（A）单稳态电路（B）施密特触发器（C）触发器（D）锁存器答:B题8.3.1单稳态电路从稳态翻转到暂稳态取决于，从暂稳态翻转到稳态取决于。（A）脉冲宽度（B）R和C（C）阈值电压（D）输入脉冲信号答：D、B题8.3.2单稳态电路可应用于以下哪种情。（A）加法器（B）定时电路（C）振荡器（D）移位寄存器答:B题8.3.3将一冲宽度为5ms方波信号变换为相同周期的脉冲宽度为7ms

4、矩形脉冲，可采用。（A）施密特触发器（B）单稳态触发器（C）五进制计数器（D）移位寄存器答:B题8.3.4触发脉冲信号作用于可重复触发单稳态电路时，且暂稳态的时间大于触发脉冲信号的周期，则单稳态电路的输出则是一信号。（A）倍周期（B）正弦（C）高电平（D）低电平答:C、D题8.3.5可将脉冲高电平宽度不等的脉冲信号变换成脉冲高电平宽度相等脉冲信号。（A）施密特触发器（B）多谐振荡器（C）单稳态电路（D）锁存器答：C题8.3.6是单稳态电路输出脉冲宽度。（A）暂稳态时间的0.7倍（B）稳态时间（C）稳态时间的0.7倍（D）暂稳态时间答：D题8.4.1单稳态触发器和多谐振荡器中的暂稳态时间与成正比

5、。（A）脉冲宽度（B）R和C（C）阈值电压（D）输入脉冲信号答：B题8.4.2用石英晶体多谐振荡器代替对称多谐振荡器中的一个电容，另一个电容之值。（A）加大（B）减小（C）不变（D）也换成石英晶体谐振器答:A题8.4.3多谐振荡器的电路结构可归纳为和两部分。（A）正反馈的延时环节（B）单稳态触发器（C）施密特触发器（D）开关器件答：A、D题8.4.4n（大于1的奇数）个反相器首尾相连构成环型多谐振荡器，其振荡周期（A）2nt（B）6t,pdpd（C）2t（D）3nt,pdpd答:A题8.4.5欲获得频率稳定度高的脉冲信号，应采用。（A）单稳态电路（B）集成555（C）对称多谐振荡器（D）石英晶

6、体振荡器答：D题8.4.6欲使集成555电路组成的振荡器停止振荡，应处理。（A）复位端接高电平（B）复位端接低电平（C）CO接高电平（D）CO悬空答:B习题与自检题习题8.1如题图8.1所示单稳态触发器，稳态时u=0.3V。试回答如下问题:O1. 稳态时T处于什么状态？如何设计电路参数，以保证这一状态？2. 定性画出在触发信号作用下，A、B两点与输出电压u的波形。O3. 计算暂稳态期间的时间常数T。题图8.1习题8.1图uI题图8.1答图解：1.由于稳态u=0.3V，因此T处于饱和状态。为了保证稳态时晶体管的饱和状态,O电路参数应满足rcWprb，其中，B是晶体管电流放大倍数。2. 在触发信号

7、作用下，A、B两点与输出电压u的波形如题图8.1答图所示。O3计算暂稳态维持时间twWB点初始电压uB（0）=0.7-（UOH-UOL）B+OHOLB点终止电压uB（a）=UCCBCC时间常数t=RBCBQQ题图8.3习题8.2图题图8.3答图uit可得B点电压瞬时值U(t)=U(8)+U(0)-U(8)eTBBLB+BU-(U+U)CCCCOH设u(t)达到0V时，B暂稳态结束0=u-(u+u)e：CCCCOHet=TlnUCC+UOH=RClnUCC+UOHwUBUCCCC习题8.2分析题图8.3所示电路的工作原理，设门电路均为TTL电路，阈值电压为Uth，th极管导通电压UD。说明电路的

8、功能，画出电路的电压传输特性。解：当输入电压u=0时，二极管D导通，门3输出高电平，门2输出低电平，Q=l。1假设u开始上升，如果气小于Uth，门电路的输出状态不会改变，Q维持不变，Q=1。u逐渐升高，当u大于等于Uth时，门1输出低电平，使门2输出高电平，门3输出翻转11th到低电平，Q=uol。如果气继续升高，门电路的输出状态不会改变，Q=uol。当u逐渐降低，当u小于等于Uth时，输出仍然维持不变。11th如果u继续降低，当u小于等于U-UD时，门1输出高电平，使门2输出低电平，门311thD输出翻转到高电平，Q=uoh。回差是UD。电压传输特性如题图8.3答图所示。习题8.3题图8.5

9、是由两个CMOS非门组成的单稳态电路。已知R=100kQ，R2=200kQ，UDD=6V,u为06V的三角波。试分析其工作原理并画出u.、叫、u2和u的波形。DD1112u1题图8.5习题8.3图题图8.5答图解：当输入电压u=0时，=0,经反相器u2=UOH=UDD,则uO=UOT=0o112OHDDOOL当输入电压u.逐渐升高，当u大于等于Uth时，反相器的输出电压发生改变，u2由高电11th2平UDD跳变为低电平，经反相器后，uO由低电平跳变为高电平UDDO求输出发生跳变时，对应的输入电压Uf。h由电路已知U+=R1+RU，设U=-UDD，代入已知参数，求得U+=4.5V。hrthth2

10、DDth使门2输出高电平，门3输出翻转到低电平，Q=UOLo如果u.继续升高，输出维持高电平不变。1当u.逐渐降低，当u.使u等于Uth时，反相器的输出电压发生改变，u2由低电平跳变到111th2高电平UDD，uO经反相器后由高电平跳变为低电平。由电路已知U-UDD=R1+R2(U-UDD)，设U=1UDD，代入已知参数，求得U-=1.5VohDDr'thDDth2DDth如果u.继续降低，当uO维持低电平不变。该电路是同相输出的施密特触发器。1O各点电压波形图如题图8.5答图所示。TTL门中多发射极管构成的与门电阻习题8.4如题图8.7电路中，R=1kQ，C=2pFR=3kQ。试问:

11、1. 输入端A有何作用？2. 电路输出脉冲的周期是多少？3. 电路的频率稳定性如何？怎样提高其频率稳定度？解：1.A信号为低电平时，与门电路输出始题图8.7习题8.4图终为高电平，因此F信号不变，电路不产生输出脉冲。只有当A信号为高电平时，电路才会产生脉冲信号，A信号是产生脉冲的控制信号。2. 电路输出的脉冲周期TM.4RC,代入已知参数，R=1KQ,C=2yF，求得T2.8mso3. 该电路的频率主要取决于门电路的输入电压在充放电过程中达到电平转换所需要的时间，所以电路的频率稳定性不高。提高频率稳定度的最佳途径是在振荡电路中接入石英晶体,构成石英晶体振荡器。习题8.5两电路分别如题图8.9(

12、a)和(b)所示，这两个电路均由与非门构成首尾相连形成闭环电路。请回答下列问题：1. 题图8.9(a)和(b)两个电路哪个是稳定的?它有几个稳定状态？这是什么电路？2. 题图8.9(a)和(b)两个电路哪个是不稳定的?振荡产生什么形状波形？(a)题图8.9习题8.5图解：1.题图8.9(a)是稳定的，它有2个稳定状态，这是RS锁存器电路。2. 题图8.9(b)是不稳定的，环型振荡器产生方波。习题8.6由多谐振荡器、D触发器和反相积分器组成的电路如题图8.10所示。试分析其工作原理并定性画出、u2和u的波形。12o2R题图8.10习题8.6图IIA8uo解：电路分为三个组成部分：多谐振荡器输出竹

13、：产生矩形脉冲信号D触发器输出输出Q：二进制计数器。反相积分器输出u:三角波发生器。O依据上述分析，定性画出、u2和u的波形，如题图8.10答图。12o习题8.7由555电路构成的多谐振荡器如题图8.12所示，试分析其工作原理并画出工作波形。UCCuoC1题图8.12习题8.7图解：在接通电源的瞬间，电容起始电压为零，因此引脚2和6的电位u=0V，输出电压CUO为高电平，引脚7截止，电源Ucc经RR2对C充电，充电时间常数孑(R,+R2)C，O12充12u逐渐升高，这是电路的一个暂态。C当uc逐渐升高到uc三3UCC时，u0由高电平变为低电平，引脚7与接地端导通，电容C经电阻R2放电，放电时间

14、常数嘖R2C,uc逐渐降低，这是电路的另一个暂态。当uc逐渐降低到ucW3ucc时，u0由低电平变为高电平，引脚7截止，电源经£、R2再次对C充电，重复上述过程，在u0端得到矩形波脉冲如题图8.12答图所示。多谐振荡器的振荡周期T为T=tw1+tw20-7(R1+2R2)C振荡频率f为f=丄=1T0.7(R+2R2)C习题8.8集成555电路组成的逻辑电平检测装置如题图8.14所示，其中uC调到2.4V。试回答以下问题：1. 555定时器接成了什么电路？2. 可检测的逻辑高、低电平各是多少？3. 检测到高、低电平后，两个发光二极管如何点亮？485V-孤LED,4kQ555UC47kQ

15、题图8.14习题8.8图解：1.由题图8.14可知集成555电路的两个输入端引脚2和6连在一起作为输入信号端u.，引脚5的电压控制端连接uC=2.4V，引脚3是555的输出与发光二极管相连。分析u.从零逐渐变大时信号的变化过程如下：1当u.<丄uC时，低电平触发端2和高电平触发端6均小于丄uC，定时器输出高电平。12C2C当1uC<u.<uC时，2和6端电压均在1uCUC范围内变化，定时器输出状态保持高电平2C1C2CC不变。当u>uc时，2和6端电压均大于uC，555输出高电平变为低电平。分析u.从高于uC逐渐变小时输出信号的变化过程如下：当1UC<u.<

16、UC时，555输出状态保持低电平不变。2C1C当u<-uC时，555输出由低电平变为高电平。2C由此分析可知，该电路是施密特触发器，其正向阈值电压U+=uC，负向阈值电压thCU-=丄uC'回差电压AU=丄uC。th2C2C2. 该电路可检测的逻辑高、低电平各是uC和丄uC。C2C3. 检测到高电平后，555输出由高电平变为低电平，所以LED亮、LED?灭。检测到低电平后，555输出由低电平变为高电平，所以LED灭、LED2亮。习题8.9分析题图8.15所示用集成555电路组成的防盗报警器，说明电路原理。解：电路主体部分由集成555电路组成多谐振荡器。当AB导线连接时，直接将复位

17、端引脚4复位，电路的输出无脉冲输出信号，扬声器不发出响声，电容C4上的电压为零，三极管T工作在导通状态。当AB导线被人断开时，电源UCC经R3、，对C4充电到高电平，使引脚4复位端高电平，多谐振荡器开始振荡，振荡频率为f=丄=1=1kHz，T0.7(R+2R2)C于是扬声器发出1kHz的报警声。5题图8.17习题8.10图题图8.15习题8.9图习题8.10分析题图8.17所示用集成555uo1UCC一电路工作原理，并计算uO1和uO2的频率，定性画出uO1和uO2的波形。解：两个555电路均构成多谐振荡器。Ouo2UCC_，77s题图8.17答图只有当uO1输出高电平时，2号555电路才能产生振荡。根据电路参数，uO1和uO2的周期为T二0.7(RA+2RB1)C1二14.7sT2-0.7(RA2+2RB2)C2-0.728msuO1和uO2的频率为10.7(rAi+2Rbi)Cifo2=+114.7s=0.0