电子技术基础第3版霍亮生课后部分参考答案

习题答案1.1能否将1.5V的干电池以正向接法接到二极管两端？为什么？解：不能。因为二极管的正向电流与其端电压成指数关系，当端电压为1.5V时管子会因电流过大而烧坏。1.2已知稳压管的稳压值UZ＝6V，稳定电流的最小值IZmin＝5mA。求图T1.2所示电路中UO1和UO2各为多少伏。图T1.2解：(a)若uo1＝UZ＝6V，则稳压管的电流为IZ＝＝＝5mA等于稳压管的最小稳定电流，所以uo1＝6V。(b)靠近电源正端电阻R1的电压U1＝Ui-UZ＝10V-6V＝4V，I1＝U1/R1＝4V/2000Ω＝2mA，因为IZ＝I1-I2，而且稳压管的稳定电流最小值IZmin＝5mA>I1，所以稳压管未击穿，故uo2＝＝＝5V1.3写出图T1.3所示各电路的输出电压值，设二极管导通电压UD＝0.7V。图T1.3解:(a)所示电路中，二极管D1正向导通，相当于短路，输出电压uo1≈0.7V。(b)所示电路中，二极管D1正向导通，相当于短路，输出电压为uo2≈3V-0.7V＝2.3V。(c)所示电路中，二极管D1反向截止，相当于开路，输出电压uo3＝0V。(d)所示电路中，二极管D1正向导通，相当于短路，输出电压为uo4≈3V-0.7V＝2.3V。(e)所示电路中，二极管D1反向截止，相当于开路，输出电压uo5≈3V。(f)所示电路中，二极管D1正向导通，相当于短路，输出电压为uo6≈-3V+0.7V＝-2.3V。1.4测得某放大电路中三个MOS管的三个电极的电位如表T1.4所示，它们的开启电压也在表中。试分析各管的工作状态(截止区、恒流区、可变电阻区)，并填入表内。表T1.4管号UGS（th）/VUS/VUG/VUD/V工作状态T14－513衡流区T2－43310截止区T3－4605可变电阻区1.5电路如图T1.5（a）所示，其输入电压uI1和uI2的波形如图（b）所示，二极管导通电压UD＝0.7V。试画出输出电压uO的波形，并标出幅值。图T1.5解：uO的波形图如图所示。1.6某一只晶体管的PCM＝100mW，UCEO＝20V，ICM＝20mA。若UCE＝2V，IC＝40mA，该管子能否正常工作？若UCE＝5V，IC＝15mA，该管子能否正常工作？解：（1）最大管压降uCE＝＝＝5V，当UCE＝2V时小于最大管压降；当IC＝40mA时大于集电极最大允许电流ICM＝20mA，所以该管子不能正常工作。（2）最大管压降uCE＝＝＝5V，当UCE＝5V时等于最大管压降；当IC＝15mA时小于集电极最大允许电流ICM＝20mA，所以该管子能正常工作。1.7N沟道增强型绝缘栅场效应管与N沟道耗尽型绝缘栅场效应管的工作原理有什么不同？未答1.8在图T1.8图所示电路中，已知Ui＝15V，RL＝1KΩ，稳压管ＤZ的稳定电压ＵZ＝8V，稳定工作电流为6mA，试求限流电阻R的阻值。解：负载电阻上的电压为URL＝ＵZ＝8V，负载电流为IRL＝＝＝8mA，限流电阻的电流为两分支电流之和，限流电阻的阻值为：R＝＝＝500图T1.81.9电路如图T1.9所示，VBB＝2V，VCC＝15V，β＝100，UBE＝0.7V，RC＝5KΩ。试问：（1）Rb＝50kΩ时，uO为多少？（2）若T临界饱和，则Rb约为多少？解：(1)当Rb＝时，基极电流IB＝＝＝集电极电流IC＝＝＝2.6mA管压降：UCE＝＝＝2VuO＝UCE＝2V图T1.9(2)若T临界饱和，UCES＝UBE＝0.7V，所以集电极电流IC＝＝＝基极电流IB＝＝＝Rb＝＝≈1.10有两只晶体管，一只的β＝250，ICEO＝180μA；另一只的β＝100，ICEO＝10μA，其它参数大致相同。你认为应选用哪只管子？为什么？解：选用β＝100、ICBO＝10μA的管子，因为其温度稳定性好。1.11电路如图T1.11所示，VCC＝5V，RB＝500KΩ，RC＝5KΩ，试问β大于多少时晶体管饱和？解：若晶体管饱和，取UCES＝UBE因为IC＝，则β＝＝＝100所以β≥100晶体管饱和图T1.111.12分别判断图T1.12所示各电路中晶体管是否有可能工作在放大状态。图1.12解：(a)可能。(b)可能。(c)可能。(d)不能。(e)可能。(f)可能。1.13已知放大电路中一只N沟道场效应管三个极①、②、③的电位分别为4V、8V、12V，管子工作在恒流区。试判断它可能是哪种管子（结型管、MOS管、增强型、耗尽型），并说明①、②、③与G、S、D的对应关系。解：(a)(b)(c)(d)图号管子型号GSDa增强型②8V①4V③12VbMOS管②8V①4V③12Vc耗尽型②8V③12V①4Vd结型管②8V③12V①4V习题2.1试分析图T2.1所示各电路是否能够放大正弦交流信号，简述理由。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。图T2.1解：(a)不能。因为输入信号被VBB短路。(b)不能。(c)不能。uo被直流电源VCC短接。(d)不能。晶体管将因发射结电压过大而损坏。(e)可能。(f)可能。2.2画出图T2.2所示各电路的直流通路和交流通路。设所有电容对交流信号均可视为短路。图T2.2解：直流通路：交流通路：2.3在图T2.3所示电路中，已知晶体管的＝100，rbe＝1kΩ，＝40mV，信号源内阻RS＝2kΩ；静态时VCC＝12V，UBEQ＝0.7V，UCEQ＝5V，IBQ＝30μA，RB＝630KΩ，RC＝5kΩ，RL＝5kΩ。判断下列结论是否正确，凡对的在括号内打“”，否则打“×”。图T2.3图T2.4（1）（×）（2）（×）（3）（√）（4）（×）（5）（×）（6）（×）（7）（√）（8）（√）（9）（×）（10）≈120mV(√)（11）≈60mV(×)2.4电路如图T2.4所示，晶体管的＝100，=100Ω。分别计算RL＝∞和RL＝5kΩ时的Q点、、Ri和Ro。缺图解：求Q点空载时，静态管压降、电压放大倍数、输入电阻和输出电阻分别为RL＝5kΩ时，静态管压降、电压放大倍数分别为不确定对错2.5在图T2.5所示电路中，由于电路参数不同，在信号源电压为正弦波时，测得输出波形如图T2.5解（a）、（b）、（c）所示，试说明电路分别产生了什么失真，如何消除。图T2.5解：（a）饱和失真，增大Rb，减小Rc。（b）截止失真，减小Rb。（c）同时出现饱和失真和截止失真，增大VCC。2.6已知图T2.6所示电路中晶体管的＝100，。（1）现已测得静态管压降UCEQ＝6V，估算Rb约为多少千欧；（2）若测得和的有效值分别为1mV和100mV，则负载电阻RL为多少千欧？图T2.6解：（1）管压降＝6V，（2）和的有效值分别为1mV和100mV时：2.7在图T2.7所示电路中，设某一参数变化时其余参数不变，在表T2.7中填入①增大②减小或③基本不变。图T2.7表T2.7参数变化IBQUCEQRiRoRb增大②①②①③Rc增大③②①③①RL增大③③①③③2.8电路如图T2.8所示，晶体管的＝100，=100Ω。（1）求电路的Q点、、Ri和Ro；（2）若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变化？如何变化？图T2.8解：（1）静态及动态分析：(2)Ri增大，Ri≈4.1kΩ；减小，≈－1.92。2.9设图T2.9所示电路所加输入电压为正弦波。试问：图T2.9（1）=/≈?=/≈?（2）画出输入电压和输出电压ui、uo1、uo2的波形；解：（1）因为通常β＞＞1，所以电压放大倍数分别应为（2）两个电压放大倍数说明uo1≈－ui，uo2≈ui。波形如解图P2.9所示。解图P2.92.10电路如图T2.10所示，晶体管的＝80，rbe=1kΩ。（1）求出Q点；（2）分别求出RL＝∞和RL＝3kΩ时电路的和Ri；（3）求出Ro。图T2.10解：（1）求解Q点：（2）求解电压放大倍数和输入电阻：（3）求解输出电阻：2.11改正图T2.11所示各电路中的错误，使它们有可能放大正弦波电压。要求保留电路的共漏接法。图T2.11解：（a）源极加电阻RS。（b）输入端加耦合电容，漏极加电阻RD。（c）输入端加耦合电容。（d）在Rg支路加－VGG，＋VDD改为－VDD2.12电路如图T2.12所示，所有晶体管均为硅管，β均为60，=100Ω，静态时｜UBEQ｜≈0.7V。试求：（1）静态时T1管和T2管的发射极电流。（2）若静态时uO＞0，则应如何调节Rc2的值才能使uO＝0V？若静态uO＝0V，则Rc2＝？电压放大倍数为多少？T2.12解：（1）T3管的集电极电流IC3＝（UZ－UBEQ3）/Re3＝0.3mA静态时T1管和T2管的发射极电流IE1＝IE2＝0.15mA（2）若静态时uO＞0，则应减小Rc2。当uI＝0时uO＝0，T4管的集电极电流ICQ4＝VEE/Rc4＝0.6mA。Rc2的电流及其阻值分别为电压放大倍数求解过程如下：2.13设图T2.13所示各电路的静态工作点均合适，分别画出它们的交流等效电路，并写出、Ri和Ro的表达式。图T2.13解：（1）图示各电路的交流等效电路如解图P2.13所示。（2）各电路、Ri和Ro的表达式分别为图（a）图（b）图（c）图（d）解图P2.132.14电路如图T2.14所示，T1管和T2管的β均为40，rbe均为3kΩ。试问：若输入直流信号uI1=20mv，uI2=10mv，则电路的共模输入电压uIC=？差模输入电压uId=？输出动态电压△uO=?图T2.14解：电路的共模输入电压uIC、差模输入电压uId、差模放大倍数Ad和动态电压△uO分别为由于电路的共模放大倍数为零，故△uO仅由差模输入电压和差模放大倍数决定。2.15电路如图T2.15所示，晶体管的β=50，=100Ω。（1）计算静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位；（2）用直流表测得uO=2V，uI=？若uI=10mv，则uO=？图P3.9图T2.15解：（1）用戴维宁定理计算出左边电路的等效电阻和电源为静态时T1管和T2管的集电极电流和集电极电位分别为（2）先求出输出电压变化量，再求解差模放大倍数，最后求出输入电压，如下：△uO＝uO－UCQ1≈－1.23V若uI=10mv，则2.16已知交流负反馈有四种组态：A．电压串联负反馈B．电压并联负反馈C．电流串联负反馈D．电流并联负反馈选择合适的答案填入下列空格内，只填入A、B、C或D。（1）欲得到电流－电压转换电路，应在放大电路中引入；（2）欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号，应在放大电路中引入；（3）欲减小电路从信号源索取的电流，增大带负载能力，应在放大电路中引入；（4）欲从信号源获得更大的电流，并稳定输出电流，应在放大电路中引入。解：（1）B（2）C（3）A（4）D2.17判断图T2.17所示各电路中是否引入了反馈；若引入了反馈，则判断是正反馈还是负反馈；若引入了交流负反馈，则判断是哪种组态的负反馈，并求出反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数或。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。图T2.17解：图（a）所示电路中引入了电流串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数分别为式中RL为电流表的等效电阻。图（b）所示电路中引入了电压并联负反馈。反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数分别为图（c）所示电路中引入了电压串联负反馈。反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数分别为图（d）所示电路中引入了正反馈。2.18判断图T2.18所示各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。图T2.18解：图（a）所示电路中引入了直流负反馈。图（b）所示电路中引入了交、直流正反馈。图（c）所示电路中引入了直流负反馈图（d）、（e）、（f）、（g）、（h）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。2.19分别判断图T2.18（d）～（h）所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数。解：各电路中引入交流负反馈的组态及反馈系数分别如下：（d）电流并联负反（e）电压串联负反馈（f）电压串联负反馈（g）电压串联负反馈（h）电压串联负反馈2.20估算图T2.18所示各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数。解：各电路在深度负反馈条件下的电压放大倍数如下：2.21电路如图T2.21所示，指出各电路中是否引入了反馈，是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。设图中所有电容对交流信号均可视为短路。图T2.21解：图（a）所示电路中引入了交、直流负反馈图（b）所示电路中引入了交、直流负反馈图（c）所示电路中通过Rs引入直流负反馈，通过Rs、R1、R2并联引入交流负反馈，通过C2、Rg引入交流正反馈。图（d）、（e）、（f）所示各电路中均引入了交、直流负反馈。图（g）所示电路中通过R3和R7引入直流负反馈，通过R4引入交、直流负反馈。2.22分别判断图T2.21（a）（b）（e）（f）（g）所示各电路中引入了哪种组态的交流负反馈，并计算它们的反馈系数。解：各电路中引入交流负反馈的组态及反馈系数分别如下：（a）电压并联负反馈（b）电压并联负反馈（e）电流并联负反馈（f）电压串联负反馈（g）电流串联负反馈3.1已知图T3.1所示各电路中的集成运放均为理想运放，模拟乘法器的乘积系数k大于零。试分别求解各电路的运算关系。图T3.1解：(a)与单独作用于为反相比例运算电路。节点N的电流方程为。整理得。单独作用于为同相比例运算电路，同相输入端电位，输出电压为因此。作用于，根据“虚短路”和“虚断路”原则，。节点N的电流方程为，，，所以(b)集成模拟乘法器的输出，反相比例运算电路的节点N电流方程为反相比例运算电路的节点N的电流方程所以3.2电路如图T3.2所示，集成运放输出电压的最大幅值为±14V，填表。图T3.2uI/V0.10.51.01.5uO1/VuO2/V解：，。当集成运放工作到非线性区时，输出电压不是＋14V，就是－14V。uI/V0.10.51.01.5uO1/V－1－5－10－14uO2/V1.15.511143.3试求图T3.3所示各电路输出电压与输入电压的运算关系式。图T3.3解：在图示各电路中，集成运放的同相输入端和反相输入端所接总电阻均相等。各电路的运算关系式分析如下：（a）（b）（c）（d）3.4分别求解图T3.4所示各电路的运算关系。图T3.4解：（a）所示为反相求和运算电路；设R3、R4、R5的节点为M，则（b）所示的A1组成同相比例运算电路，A2组成加减运算电路。先求解uO1，再求解uO。（c）所示的A1、A2、A3均组成为电压跟随器电路，A4组成反相求和运算电路。A1、A2、A3的输出电压分别为uI1、uI2、uI3。由于在A4组成的反相求和运算电路中反相输入端和同相输入端外接电阻阻值相等，所以3.5在图T3.5（a）所示电路中，已知输入电压uI的波形如图（b）所示，当t＝0时uO＝0。试画出输出电压uO的波形。图T3.5解：输出电压的表达式为当uI为常量时若t＝0时uO＝0，则t＝5ms时uO＝－100×5×5×10－3V＝－2.5V。当t＝15mS时uO＝[－100×(－5)×10×10－3＋（－2.5）]V＝2.5V。因此输出波形如图A3.5所示。图A3.53.6已知图T3.6所示电路输入电压uI的波形如T3.5（b）所示，且当t＝0时uO＝0。试画出输出电压uO的波形。图T3.6解：输出电压与输入电压的运算关系为uO＝100uI（t2－t1）＋uI－uC（t1），波形如图A3.6所示。图A3.63.7试分别求解图T3.7所示各电路的运算关系。图T3.7解：利用节点电流法，可解出各电路的运算关系分别为：（a）（b）（c）（d）3.8在图T3.8所示电路中，已知R1＝R＝R'＝100kΩ，R2＝Rf＝100kΩ，C＝1μF。图T3.8（1）试求出uO与uI的运算关系。（2）设t＝0时uO＝0，且uI由零跃变为－1V，试求输出电压由零上升到＋6V所需要的时间。解：（1）因为A1的同相输入端和反相输入端所接电阻相等，电容上的电压uC＝uO，所以其输出电压电容的电流因此，输出电压（2）uO＝－10uIt1＝[－10×（－1）×t1]V＝6V，故t1＝0.6S。即经0.6秒输出电压达到6V。3.9为了使图T3.9所示电路实现除法运算，（1）标出集成运放的同相输入端和反相输入端；（2）求出uO和uI1、uI2的运算关系式。图T3.9解：(1)为了保证电路引入负反馈，A的上端为“－”，下端为“＋”。(2)根据模拟乘法器输出电压和输入电压的关系和节点电流关系，可得所以3.10求出图T3.10所示各电路的运算关系。图T3.10解：（a）实现求和、除法运算，它的运算关系式为（b）实现一元三次方程，它的运算关系式为3.11试分别求出图T3.11所示各电路的电压传输特性。图T3.11解：图（a）所示电路为同相输入的过零比较器；图（b）所示电路为同相输入的滞回比较器，两个阈值电压为±UT＝±0.5UZ。两个电路的电压传输特性如图A3.11所示图A3.113.12电路如图T3.12所示。图T3.12（1）分别说明A1和A2各构成哪种基本电路；（2）求出uO1与uO的关系曲线uO1＝f（uO）；（3）求出uO与uO1的运算关系式uO＝f（uO1）；（4）定性画出uO1与uO的波形；（5）说明若要提高振荡频率，则可以改变哪些电路参数，如何改变。解：（1）A1：滞回比较器；A2：积分运算电路。（2）根据，可得uO1与uO的关系曲线如图A3.12（a）所示。（3）uO与uO1的运算关系式（4）uO1与uO的波形如图A3.12（b）所示。（5）要提高振荡频率，可以减小R4、C、R1或增大R2。图A3.123.13试分别求解图T3.13所示各电路的电压传输特性。图T3.13解：（a）所示电路为单限比较器，uO＝±UZ＝±8V，UT＝－3V，其电压传输特性如图A3.13（a）所示。（b）所示电路为过零比较器，UOL＝－UD＝－0.2V，UOL＝＋UZ＝＋6V，UT＝0V。其电压传输特性如图A3.13（b）所示。（c）所示电路为反相输入的滞回比较器，uO＝±UZ＝±6V。令求出阈值电压UT1＝0V，UT2＝4V。其电压传输特性如图A3.13（c）所示。（d）所示电路为同相输入的滞回比较器，uO＝±UZ＝±6V。令得出阈值电压其电压传输特性如图A3.13（d）所示。（e）所示电路为窗口比较器，uO＝±UZ＝±5V，±UT＝±3V，其电压传输特性如图A3.13（e）所示。图A3.13习题答案4.1将下列二进制数转换为等值的十进制数和等值的十六进制数。（1）；（2）；（3）；（4）。解：(1)＝＝＝(2)＝＝＝(3)＝＝＝(4)＝＝＝4.2将下列十进制数转换成等值的二进制数和等值的十六进制数。要求二进制数保留小数点以后4位有效数字，十六进制数保留小数点后2位有效数字。（1）；（2）；（3）；（4）。解：(1)故得到＝。＝(2)将整数部分和小数部分分别转换故得到＝。＝(3)将整数部分和小数部分分别转换故得到＝。＝(4)因整数部分为零所以只需转换小数部分故得到＝＝4.3将下列十六进制数转换成等值的二进制数和等值的十进制数。（1）；（2）；（3）；（4）。解：（1）＝＝＝（2）＝＝＝（3）＝＝＝（4）＝＝＝4.4如图T4.4所示，A、B分别为某种门电路的两个输入信号的波形图。试分别画出当该门电路分别为“与”门、“或”门、“与非”门、“异或”门电路时的输出波形。并总结上述四种门电路的输入、输出信号的对应关系。解：对应关系：4.5利用逻辑函数的基本公式和定理证明下列各恒等式。（1）；（2）；（3）（4）（5）（6）证明：(1)＝(利用德·摩根定律)＝(利用德·摩根定律，)(2)＝(利用公式)＝(利用公式)(3)利用公式多次添加右侧式子的冗余因子右侧＝＝＝＝＝＝(利用德·摩根定律，)＝(4)利用公式得到＝＝(5)利用公式、得到＝＝＝＝(利用公式)＝(6)＝(利用分配律)＝(利用公式、)＝(利用公式)＝4.6知逻辑函数Y的真值表如表T4.6所示，试写出Y的逻辑函数式。表T4.6ABCY00001111001100110101010110001101解：＝＝4.7画出下列逻辑函数式的逻辑图，并列出真值表。（1）；（2）；（3）；（4）。解：（1）；（2）；（3）；（4）；4.8将下列函数化为最简与或式。（1）；（2）；（3）；（4）；（5）；（6）。解：（1）（2）（3）（4）（5）（6）4.9用“与非”门实现以下逻辑函数，并画出逻辑图。（1）；（2）；（3）；（4）。解：（1）（2）（3）（4）4.10证明图T4.10(a)和(b)两电路具有相同的逻辑功能。图T4.10证明：（a）电路对应逻辑函数为（b）电路对应逻辑函数为与（a）电路逻辑函数相同。4.11用卡诺图表示下列逻辑函数，并化简。（1）；（2）；（3）；（4）。解：如图4.12用卡诺图化简下列逻辑函数。（1）；（2）；（3）；（4）。解：5.1如图T5-1所示，图T5-1（a）所示为二极管，D1、D图T5.1解：输出端Y对应的波形如图5-1所示。图5-15.2三极管电路如图T5.2所示，试分析三极管各处于何种工作状态（放大、饱和、截止）？为什么？设UBE图T5.2图T5.2解：由图T5.2（a）可知：IB=6/52=0.115mA，ICS=12/1.5=8mA，IBS=I因为0<IB<I由图T5.2（b）可知：IB=12/50=0.24mA，ICS=12/2=6mA，IBS=I因为0<IBS<I由图T5.2（c）可知：VBB5.3反相器电路如图T5.3所示。试问：（1）ui为何值时，T截止（U（2）ui为何值时，T饱和（U图T5.3图T5.3解：假定三极管导通以后UBE由（1）可知：T截止（UBUE=ui−(ui−VEER1算出当ui<1.6V时，即u由（2）可知，T饱和（UCES临界基极饱和电流IBS=(12-UCES)/50×1≈0.24mA，当IBRE=(2×15)/(2+15)=1.765kΩIB=(UE−0.7)/1.765>0.24mA，计算得U5.4在图5-8所示的正逻辑与门电路和图5-9所示的正逻辑或门电路中，若改用负逻辑，试列出它们的逻辑真值表，并说明Y和A、B之间是什么逻辑关系。解：改用负逻辑的逻辑真值表如表5-1所示。（a）为与门负逻辑真值表；（b）为或门负逻辑真值表。表5-1负逻辑真值表(b)ABYABY000000011010101100111111可得：（a）Y=A+B，为或逻辑关系；（b）Y=A·B为与逻辑关系。5.5试分析图T5.5所示TTL电路的逻辑功能，并写出输出逻辑表达式。图T5.5图T5.5解：将各三级管从左向右排序T1、T2、T3、T4、T5、T6，当A=0或B=0时，三极管T1导通，T2、T3截止，T45.6TTL门电路组成如图T5.6所示。已知门电路参数IiH/IIoH/I解：题中负载门为2输入与非门，2个输入端并联使用时，高电平输入电流是反相器的2倍，低电平输入电流与反相器相同。GP输出低电平时，输出电流最大值为IoL=-12mA，而TTL电路输入电流nLGP输出高电平时，输出电流最大值为IoH=500μA，而TTL电路输入电流InL≪I故GP图T5.6图T5.65.7门电路如图T5.7所示，写出电路输出端Y的逻辑表达式。图T5.7图T5.7解：图T5.7左逻辑表达式为：当C=0时，Y=AC图T5.7右逻辑表达式为：Y=AB+CD。图T5.85.8分析图T5.8所示电路的逻辑功能，写出输出逻辑函数式，列出真值表，说明电路的逻辑功能。图T5.8解：组合逻辑电路的分析、步骤：由逻辑电路写出逻辑函数式；②由函数式画真值表；③由真值表分析逻辑功能。逻辑函数式：Y=AY=AB真值表如表5-2所示：表5-2真值表A00001111B00110011C01010101Y10010110逻辑功能：三输入变量的奇偶校验电路，当输入变量中有偶数个1或全部为0时输出为1，否则输出为0。5.9分析图T5.9(a)、(b)所示的两个组合逻辑电路，比较两个电路的逻辑功能。图T5.9图T5.9解：图T5.9（a）逻辑表达式为Y=A+真值表如表5-3所示。表5-3真值表ABY001010100111图T5.9(b)逻辑表达式为Y=A可见，图T5.9两个逻辑表达式相同。逻辑功能也即相同。逻辑功能：若A、B中有偶数个1时，输出Y=1；若A、B中有奇数个1时，输出Y=0,所以该电路为偶校验电路。5.10用与非门设计一个4人表决电路。当输有3个或3个以上的人同意时，指示灯亮，表决通过；否则，指示灯灭，表决不通过。解：（1）4人的表决为输入变量，分别用A、B、C、D表示，同意为逻辑1，不同意为逻辑0。指示灯为输出变量，用Y表示，灯亮为逻辑1，不亮为逻辑0。根据逻辑要求，列出真值表如表5-4所示。表5-44人表决电路真值表ABCDY00000000100010001000100001100010100100100110001010001101110111011101110111111111（2）根据逻辑真值表列写逻辑函数式：Y=（3）选择逻辑器件，将逻辑函数式化简或变换为适当形式。得：Y=AB（4）根据化简后的逻辑式画出逻辑图如图5-2所示。图5-24人表决电路5.11某安全监控设备分别对4个设备A1、A2、A3、A解：由题意可知需使用优先编码器74LS148，已知其逻辑函数式为由于共有4个设备被监控，故只需74LS148的4个输入即可，此处选用I3~I04个输入端分别接A1~A44个设备。则只需Y1、Y02位输出即可；当I3~I04个输入依次为0时，输出端Y1、Y0依次对应为00、01、10、11。以L1~L4代表输出的4个指示灯，高电平有效，可得L1~L表5-5L1~LYYLLLL001000010100100010110001图5-3监控报警电路5.12试画出用4片8-3线优先编码器74LS148组成32-5线优先编码器的逻辑图，允许附加必要的门电路。74LS148的逻辑电路见图5-42。引脚名称对应？解：以I0~I31表示32个低电平有效的编码输入信号，以D4表5-6真值表工作芯片YYYYDD4100011301001020010011000100通过真值表可得：

D4=电路如图5-4所示。图5-44片8-3线优先编码器74LS148组成32-5线优先编码器的电路图5.138-3线优先编码器CT1148的逻辑图形符号如图T5.13所示，表T5.13所示为其逻辑功能表。在下述输入情况下，确定芯片输出端的状态。（1），，其余为1； （2），，其余为1；（3），，，其余为1； （4），全为0；（5），全为1。图T5.13图T5.13解：（1）当，，其余为1时，若，则输出端；若，无论输入端有无信号，输出端都被锁定在高电平，编码器不工作。（2）当，，其余为1时，输出端只给出的编码，即。（3）当，，，其余为1时，输出端只给出的编码，即。（4）当，全为0时，输出端只给出的编码，即。（5）当，全为1时，输出端5.148-3线优先编码器CT1148芯片接成如图T5.14所示的电路。试分析电路的逻辑功能，说明电路实现的是何种形式的编码器，是否仍属优先编码器。图T5.14图T5.14解：图T5.14是由编码器CT1148与扩展口I85-7编码器CT1148内部逻辑功能表EIIIIIIIIIAAAEOGS011111111111010×××××××0000100××××××01001100×××××011010100××××0111011100×××01111100100××011111101100×01111111101000111111111110图中EI接地，所以EI=0。在的状态下，允许输入端中有多个输入端为低电平状态（即有编码输入信号），但编码输出端在同一个时刻只对一个编码输入信号进行编码输出，即输入端的编码输入信号具有优先级。从表5-7中可以看出，编码器CT1148的输入端中的优先级最高，的优先级最低。当时，无论其他输入端有无信号，输出端只给出的编码，即。其他依次类推。只有当控制端（编码器处于工作状态），且所有的编码输入端都是高电平（即都没有编码输入信号）时，选通输出端为低电平。因此表示编码器工作，但输入端没有编码信号输入。因为能确定编码器的状态，因此也称选通输出端低电平有效。当控制端（编码器处于工作状态），且编码输入端有编码信号输入（低电平）时，扩展输出端输出低电平。因此表示编码器工作，且有编码信号输入。因为能确定编码器的状态，因此也称扩展输出端低电平有效。编码器输出端与电路输出端的逻辑函数式为Y0=A2∙表5-8编码器输出端与电路输出端逻辑功能表AAAIIYYYY0000011110110110011101111100电路实现的是编码器CT1148与扩展口I85.15试利用3-8线译码器74LS138和适当的门电路实现下列组合逻辑函数。74LS138的逻辑图见图5-46，其逻辑功能表见表5-19。(1)Y=AB+(2)Y=(3)Y=(4)Y=解：根据74LS138的逻辑函数式可得Y=Y=Y=Y=电路接法如图5-5所示。图5-5电路接法图5.16电路如图T5.16所示。写出输出Y1图T5.16图T5.16解：由图T5.16电路可得输出Y1YY5.17试用双4选1数据选择器74LS153接成8选1数据选择器。解：用双4选1数据选择器74LS15接成的8选1数据选择器的电路如图5-6所示。图5-6用双4选1数据选择器74LS15接成的8选1数据选择器的电路当时，上边的4选1数据选择器工作，根据地址输入端的状态，输出端选择输出，此时，故；当时，下边的4选1数据选择器工作，根据地址输入端的状态，输出端选择输出，此时，故。逻辑函数式为5.18试用数据选择器设计一个“逻辑不一致”电路，要求4个输入逻辑变量取值不一致时输出为1，取值一致时输出为0。解：8选1数据选择器74LS152逻辑函数式为Y=D0若以M、N、P、Q表示4个输入变量，以Z表示输出，则：Z=选用8选1数据选择器74LS152接成的电路如图5-7所示。74LS152的逻辑图请读者自己学习。图5-7选用8选1数据选择器74LS152接成“逻辑不一致”电路5.19电路如图T5.19所示，写出输出Z的逻辑函数式。74LS153的逻辑图见图5-56，其逻辑功能表见表5-23。图T5.1图T5.19解：由4选1数据选择器74LS153逻辑函数式：Y由图T5.19电路可得输出Z的逻辑函数式为Z=5.20电路如图T5.20所示。写出输出的逻辑函数式。CC4512为8选1数据选择器，它的逻辑功能如表T5.20所示。图T5.20图T5.20解：根据表T5.20，8选1数据选择器CC4512的逻辑函数式为Y=D0由图T5.20电路可知，D0=D1=D4=因此，Z=D=D5.21试用8选1数据选择器CC4512（参见题5.20）实现下列逻辑函数（1）Y=AC（2）Y=AC+解：由（1）式，Y=A=ABC=0∙BC以B、C、D为地址线，同时可得D0=D2=0，D故电路图如图5-8所示。图5-8CC4512电路图（1）由（2）式，Y=AC+令A2=A，A1=B，A0图5-9CC4512电路图（2）5.22什么叫竞争-冒险现象？当门电路的两个输入端同时向相反的逻辑状态转换（即一个从0变成1，另一个从1变成0）时，输出端是否一定有干扰脉冲产生？答：门电路两个输入信号同时向相反的逻辑电平跳变（一个从1变为0，一个从0变为1）的现象叫做竞争。由于竞争而在电路输出端可能产生尖峰脉冲的现象叫做竞争-冒险。有竞争现象时不一定都会产生尖峰脉冲输出。在与门及与非门当中，若低电平信号首先上升到高电平，则有尖峰脉冲发生；反之，则无尖峰脉冲发生。在或门及或非门电路中，若高电平信号首先降低到低电平，则有尖峰脉冲发生；反之，不会再输出端出现尖峰脉冲。第6章习题解答图T6.16.1由与非门组成的基本触发器如图T6.1(a)所示，输入端、的波形如图T6.1(b)所示。试画出输出端、的波形，设触发器的初始状态为0态。图T6.1解：见图A6.1图A6.16.2由或非门组成的基本触发器如图T6.2(a)所示，输入端、的波形如图T6.2(b)所示。试画出输出端、的波形，设触发器的初始状态为0态。图T6.2图T6.2解：见图A6.2图A6.26.3同步触发器的逻辑电路和输入波形如图T6.3所示。画出输出端、的波形，设触发器的初始状态为0态。图T6.3图T6.3解：见图A6.3图A6.36.4如果将同步触发器的和，和端相连构成新的触发器，其特性方程是什么？在时钟脉冲的作用下，端的状态怎样变化？你认为存在什么问题？解：新触发器如图A6.4所示设的初始状态为0，信号初始为低电平。由于与非门G1~G4都存在延时时间，所以当上升沿到达后，加在端的高电平图A6.4置1信号经过G1和G3经过两级门电路延迟时间后，使端变为高电平。端的高电平反馈到G4的输入，经过G4的传输延迟时间后使端变为低电平。在端变为高电平的同时，又使端输入也变为高电平，再经过门电路G2和G4的延迟时间后，将置成高电平，并反馈到G3输入端，经过G3的延迟时间后将端置成低电平。端的状态变化与门电路延迟时间？？？？？这个接下来不知道怎么说了…..霍老师您看看吧6.5主从触发器如图6.2.7所示。其输入信号波形如图T6.5(a)、(b)所示。试画出端的波形。设触发器的初始状态为0态。图T6.5图T6.5解：见图A6.5图A6.56.6主从型触发器的输入波形如图T6.6(a)、(b)、(c)、(d)所示，试分别画出输出端的波形。设触发器的初始状态为0态。图T6.6图T6.6解：见图A6.6图A6.6图T6.76.7主从型触发器组成如图T6.7(a)所示的电路。已知电路的输入波形如图T6.7(b)所示。画出端的波形。设触发器的初始状态为0态。图T6.7解：见图A6.7图A6.76.8下降沿边沿触发的触发器的输入波形如图T6.8(a)、(b)所示，试画出输出端的波形。设触发器的初始状态为0态。图T6.8图T6.8解：见图A6.8图A6.86.9若题6.7中组成的电路均为边沿触发器，如图T6.9(a)所示，而输入波形同图T6.9(b)，画出输出端的波形。设触发器的初始状态为0态。图T6.9图T6.9解：见图A6.9图A6.9图T6.106.10时序逻辑电路如图T6.10(a)所示，输入波形如图T6.10(b)所示，试画出、的波形。设各触发器的初始状态为0态。图T6.10解：如图A6.10图A6.106.11时序逻辑电路如图T6.11(a)所示，试画出在时钟脉冲作用下、的波形。设各触发器的初始状态为0态。图T6.11图T6.11解：见图A6.11图A6.116.12由边沿型触发器和边沿型触发器组成的时序逻辑电路如图T6.12(a)所示，输入波形如图T6.