数字电子技术基础第六版答案

数字电子技术基础第六版答案

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数字电子技术基础试卷及答案

数字电子技术基础1一．1．（1５分）试根据图示输入信号

波形分别画出各电路相应的输出信号波形L1、L2、L3、L4、和L5。

设各触发器初态为“0”。

二．（15分）已知由八选一数据选择器组成的逻辑电路如下

所示。试按步骤分析该电路在M1、M2取不同值时（M1、M2取

值情况如下表所示）输出F的逻辑表达式。

八选一数据选择器输出端逻辑表达式为：Y=ΣmiDi,其中mi

是S2S1S0最小项。

三．（8分）试按步骤设计一个组合逻辑电路，实现语句“AB”，

A、B均为两位二进制数，即A（A1、A0），B（B1、B0）。要求用

三个3输入端与门和一个或门实现。

四．（12分）试按步骤用74LS138和门电路产生如下多输

出逻辑函数。

74LS138逻辑表达式和逻辑符号如下所示。

五．（15分）已知同步计数器的时序波形如下图所示。试用

维持-阻塞型D触发器实现该计数器。要求按步骤设计。

六．（18分）按步骤完成下列两题1．分析图5-1所示电

路的逻辑功能：写出驱动方程，列出状态转换表，画出完全状态

转换图和时序波形，说明电路能否自启动。

2．分析图5-2所示的计数器在M=0和M=1时各为几进制

计数器，并画出状态转换图。

图5-1图5-2七．八．（10分）电路下如图所示，按要

求完成下列问题。

1．指出虚线框T1中所示电路名称.2．对应画出VC、V01、

A、B、C的波形。并计算出V01波形的周期T=？。

数字电子技术基础2一．（20分）电路如图所示，晶体管的

β＝100,Vbe=0.7v。

（1）求电路的静态工作点;（2）画出微变等效电路图,求

Au、ri和ro；

（3）若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变

化？并定性说明变化趋势.二．（15分）求图示电路中、、、及。

三．（8分）逻辑单元电路符号和具有“0”、“1”逻辑电平输入

信号X1如下图所示，试分别画出各单元电路相应的电压输出信

号波形Y1、Y2、Y3。设各触发器初始状态为“0”态。

四．（8分）判断下面电路中的极间交流反馈的极性（要求在

图上标出瞬时极性符号）。如为负反馈，则进一步指明反馈的组

态。

（a）（b）五．（8分）根据相位平衡条件判断下列各电路

能否产生自激振荡（要求在图上标出瞬时极性符号）。

(a)(b)六．（12分）某车间有A、B、C、D四台电动机，今

要求：

（1）A机必须开机；

（2）其他三台电动机中至少有两台开机。

如果不满足上述要求，则指示灯熄灭。设指示灯熄灭为0亮

为1，电动机的开机信号通过某种装置送到各自的输入端，使该

输入端为1，否则为0。试用与非门组成指示灯亮的逻辑图。

七.（16分）设图示电路初始状态是“000”，要求完成以下各

问：

（1）写出各触发器的驱动方程；

（2）写出各触发器的状态方程；

（3）列出状态转换表；

（4）试分析图示电路是几进制计数器。

八．（12分）下图为由555定时器构成的多谐振荡器电路。

（1）对应画出图中Vc和Vo的波形（要求标出对应电压值）；

（2）设图中二极管为理想器件，计算Vo波形的周期T及

占空比q(％)。

附：

555功能表复位端(4)触发端(2)阈值端(6)放电端(7)输

出端(3)0××对地短路011/3Vcc2/3Vcc对地短路01

1/3Vcc2/3Vcc对地开路111/3Vcc2/3Vcc保持原态保持原态

数字电子技术基础3一．（20分）电路如图所示，晶体管的β＝

100,Vbe=0.7v。

（1）求电路的静态工作点;（2）画出微变等效电路图,求

Au、ri和ro；

（3）若电容Ce开路，则将引起电路的哪些动态参数发生变

化？并定性说明变化趋势。

二．（15分）计算图a和图c中的UO和图b中IL的值，设

所有运放均为理想运算放大器。

三．（9分）逻辑单元电路符号和具有“0”、“1”逻辑电平输入

信号X1如下图所示，试分别画出各单元电路相应的电压输出信

号波形Y1、Y2、Y3。设各触发器初始状态为“0”态。

四．（8分）判断下面电路中的极间交流反馈的极性（要求在

图上标出瞬时极性符号）。如为负反馈，则进一步指明反馈的组

态。

（a）（b）五．（8分）根据相位平衡条件判断下列各电路

能否产生自激振荡（要求在图上标出瞬时极性符号）。

（a）（b）六．（12分）某车间有3台电机，两台以上电

机停机时为故障发生,此时报警灯亮，设计一个显示故障情况的

电路，并用与非门加以实现，写出具体实现步骤。

七.（16分）设图示电路初始状态是“000”，要求完成以下各

问：

（5）写出各触发器的驱动方程；

（6）写出各触发器的状态方程；

（7）列出状态转换表；

（8）试分析图示电路是几进制计数器。

八．（12分）下图为由555定时器构成的多谐振荡器电路。

（1）对应画出图中Vc和Vo的波形（要求标出对应电压值）；

（2）设图中二极管为理想器件，计算Vo波形的周期T及

占空比q(％)。

附：

555功能表复位端(4)触发端(2)阈值端(6)放电端(7)输

出端(3)0××对地短路011/3Vcc2/3Vcc对地短路01

1/3Vcc2/3Vcc对地开路111/3Vcc2/3Vcc保持原态保持原态

数字电子技术基础41．（20分）试根据图示输入信号波形分别

画出下列各TTL电路的输出波形，设图中触发器初态为“0”。

2．（15分）（1）指出图中由555定时器所组成电路的名

称；

（2）已知R1=R2=2kΩ,C=0.01μ计算的VO频率以及占空

比；

（3）画出VC和VO对应波形并标出相应坐标。

3．（20分）（1）试通过逻辑表达式、真值表分析图示电路

的逻辑功能。

（2）试用*****和与非门实现该电路的逻辑功能。

4．（10分）试用*****和与非门实现下列脉冲产生电路：

（要求说明*****实现几进制计数器，并画出状态转换图、电

路图）5．（20分）设计一裁判表决电路，一个主裁判两票，三

个副裁判每人一票，多数票同意为通过。

（1）画出真值表。

（2）限用最少的与非门实现该电路并画出电路图。（化简时

用卡诺图）。

（3）用一片数据选择器74LS151实现6．（15分）按步骤

分析图示电路：写出驱动方程，状态方程，列出状态转换表，画

出状态转换图和时序波形图。

数字电子技术基础51．（20分）试根据图示输入信号波形

分别画出下列各TTL电路的输出波形，设图中触发器初态为“0”。

2．（15分）（1）分析图示逻辑电路：写出输出X、Y的表

达式，列真值表，简述逻辑功能；

（2）用3线－8线译码器*****实现该电路（允许附加与非

门）。

3．（15分）设计一裁判表决电路，一个主裁判两票，三个副

裁判每人一票，多数票同意为通过。

（1）画出真值表。

（2）限用最少的与非门实现该电路并画出电路图。（化简时

用卡诺图）。

4．（20分）按步骤分析图示电路：写出驱动方程和状态方

程，列出状态转换表，画出完全状态转换图和时序波形，说明电

路能否自启动。

5．（15分）试用*****、*****和与非门实现下列脉冲产生电

路：

（1）说明*****实现几进制计数器，并画出状态转换图；

（2）根据题目中要实现的脉冲波形确定*****的输入；

（3）画出逻辑电路图。

6.(15分)下图为由555定时器构成的应用电路。

（1）说明该电路的名称，以及电容C上的充电回路和放电

回路；

（2）对应画出图中Vc和Vo的波形（要求标出对应电压值）；

（3）设图中二极管为理想器件，计算Vo波形的周期T及

占空比q(％)。

数字电子技术基础61．（20分）填空：

（1）目前，最常用的两种半导体材料是（）和（）。

（2）场效应管属于（）控制器件，反映其控制能力的参数

为（）；

双极型三极管属于（）控制器件，反映其控制能力的参数

为()。

（3）集成运放只有（）截止频率，当信号频率高于此频率

时，增益会显著（）。

（4）电压放大电路共有（）种组态，分别为（）组态、

（）组态和（）组态。

（5）理想运放只有在（）应用条件下，两个输入端才同时

符合虚短和虚断的原则。

（6）在调试共射放大电路时，输出波形同时出现了截止失

真和饱和失真，为减小失真，应首先调整（）。

（7）差放两个输入端的信号分别为2.1v和2v，差模信号为

（）v，共模信号为（）v。

（8）功放电路效率是指（）功率与（）功率的比值。

（9）集成三端稳压器W7805的额定输出电压为（）v；

W7912的额定输出电压为（）v。

2．（18分）多级放大电路如下图所示。已知T的β＝100，

VBE0.6v，C1,C2,的容量足够大。

（1）估算T的静态工作点并求出其rbe；

（2）画出该放大电路的简化微变参数等效电路；

（3）计算电压放大倍数、输入电阻Ri和输出电阻Ro。

第1页（共4页）第2页（共4页）3．（12分）电流扩

大电路如图所示。已知图示电路中各三极管的β均为60，VBE均

为0.7v，饱和压降VCES均为2V，二极管的导通压降为0.7v，

Vcc＝24v.求：

(1)．确定电路反馈极性及反馈类型。

(2)．估算电路的电压放大倍数Avf。

(3)．电路输出最大电压Vomax时，它的Vi为多大？(4)．求

电路的最大输出功率Pmax（设T1、T2的Vces=1v）。

4．（15分）图示各电路由无级间交流反馈，若有，则用瞬

时极性法判断其反馈极性。对其中的负反馈需说明反馈类型，并

按深度负反馈条件写出电路的电压放大倍数的表达式（要求必要

的步骤）；

对正反馈，则只须说明反馈极性。

5．（10分）根据相位平衡条件判断下列各电路能否产生自

激振荡（要求在图上标出瞬时极性符号），各图中标明C1的电容

为耦合电容或旁路电容。

（1）图（a）、(b)电路若可振荡，试说明理由并写出其振荡

频率的表达式；

若不能振荡，请修改成能振荡的电路。

（2）图（c）电路中当Rs＝1kΩ，Rf取何值时才能使电路起

振，写出振荡频率的表达式。

6．（10分）图示电路，已知变压器副边电压V2＝12v，稳

压管Dz的稳定电压Vz＝4.5v，R1＝R2＝3KΩ。解答：

（1）说明D1、D2、D3、D4构成什么电路，其最高反向电

压应不低于多少；

（2）简述电容C的作用。若C的容量较大，Vd大约时多少

伏？（3）计算Vo的大小。

7．（15分）解答下列各题，设图中运放为理想器件。

1）求图（a）、（b）中的输入电压Vo1、Vo2和Vo；

2）已知图（c）中的输入电压Vi波形如图（d）所示，Dz1

和Dz2的稳定电压为5.3v，正向压降为0.7v。画出对应的Vo波

形，设在t＝0时Vo＝6v。

第4页（共4页）数字电子技术基础71填空（20分）⑴

双极型三极管属于（）控制器件，反映这种控制能力的参数叫

（）。场效应管属于（）控制器件，反映这种控制能力的参数叫

（）。

⑵测得某NPN三极管各电极对地电位如下图，试将下列三

种情况下管子的工作状态（即放大、截止、饱和）分别填入括号

内。

⑶差动放大电路对差模信号有（）作用，对共模信号有（）

作用；

运算放大器第一级通常采用（）放大电路，以克服直接耦

合带来的（）漂移。

⑷乙类互补对称功率放大电路的输出电压波形存在（）失

真。

⑸放大电路中引入负反馈会使放大器放大倍数（），放大

倍数的稳定性（）。

⑹正弦波振荡电路要产生持续振荡，必须同时满足（）平

衡和（）平衡条件。

⑺集成三端稳压器W7805的额定输出电压为（）V；

W7912的额定输出电压为（）V。

⑻运算放大器只有（）截止频率，当信号频率高于此截止

频率时，运算放大器的增益会显著（）。

2．（18分）图示放大电路，已知三极管T的，VBE=0.6V。

⑴估算T的静态工作点（IB、IC、VCE）并求其rbe；

⑵画放大电路的微变等效电路；

⑶计算放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。

3．（12分）已知图示电路中各三极管的β均为60，VBE均

为0.7v，饱和压降VCES均为2V，二极管的导通压降为0.7v，

Vcc＝24v.求：

（1）静态电流Ic1、Ic2；

（2）按深度反馈计算电压放大倍数；

（3）计算输入电压为0.5v（有效值）时电路的输出功率和

效率。

（4）计算不失真最大输出功率和效率。

4．（10分）⑴图（a）所示RC串并联正弦振荡电路接好

后，不能振荡①请找出图中的错误并在图中加以改正。

②改正后的电路如振荡频率f0=480HZ，试确定R的值（其

中C=0.01μF）。

③若将负反馈支路上的电阻R1改为可稳幅的热敏电阻，问

R1应有怎样的温度系数？⑵利用相位平衡条件判断图（b）电

路能否产生振荡（标出瞬时极性），如能，求振荡频率（其中

C1=C2=47pF，L=1.6mH）。

5．（12分）⑴图示各电路有无级间交流反馈，若有，则用

瞬时极性法判断其反馈极性（在图上标出瞬时极性）。对其中的

负反馈说明反馈类型。

⑵对于其中的负反馈，试分别定性说明其反馈对放大电路

输入、输出电阻的影响，指出是稳定输出电压还是稳定输出电流。

⑶试计算其中两个负反馈放大器的电压放大倍数。

6．（20分）图(a)、(b)、(c)（e）中的运放均为理想器件，

试解答：

（1）写出图(a)中VO的表达式（2）图（b）电路中稳压

管Dz1、Dz2稳压值为6v（稳压管正向可忽略），求：当Vi=3v

时Vo=？（3）设VO的初始值为0伏，对应图（d）输入波形

VI画输出波形VO，并标出VO的峰值大小。

（4）已知图（e）电路中Vi波形如图（f）所示，画出对应

的Vo波形。

7．（8分）串联型稳压电路如下图所示，V2=12V（有效值），

稳压管DZ的稳定电压VZ=4.5V，R1=R2=3kΩ。

求：

(1)说明D1、D2、D3、D4构成什么电路?(2)当C足够大

时，估算整流滤波电路的输出电压Vd；

(3)计算Vo的大小。

数字电子技术基础8一、(20分)放大电路如图1-1所示，已

知三极管β=100，VBE=0.6V,VCES=0VVi=10sinωt（mV）。

试求：1。确定当Rb1”=30K时电路的静态工作点2．画出

放大电路中频时微变等效电路3．确定当Rb1”=30K时该电路的

中频Av、Ri、Ro。

4．回答下列问题：

①当Rb1”调至零时，在图1-2中定性画出电路输出VO相

应的波形。

②当Vim≥VCC/AV时，在图1-3中定性画出电路输出VO

相应的波形。

③当f=fL时放大倍数AV=?④电路中Ce接至三极管T的

发射极时,放大倍数增大还是减小？二、（18分）功率放大电路

如图2-1所示，已知三极管的β=100，VCES=0V，T1、T2完全

对称。

试求：1.电路的最大输出功率Pom、效率η。

2.每只功放管的最大管耗。

3.回答下列问题：

①T5、T6和R3构成什么电路？说出它在电路中的作用。

②T3、R1和R2构成的电路在该功率放大电路所起的作用

是什么？③若VBE3=0.7V，试确定静态时VAB、VBE1和VBE2

的值。

三、（18分）图示3-1是用运算放大器构成的音频信号发

生器的简化电路。

试求：1。

①判断电路是否满足振荡的相位条件？②接通电源后，若

出现如图3-2所示的失真应如何调整R1。

图2-1③Rp为联动可调电阻，可从0调到14.4KΩ,试求振荡

频率的调节范围。

④若RT为可稳幅的热敏电阻，应该具有什么样的温度系数。

图3-12．利用相位条件判断图3-3、图3-4电路能否振荡。

四、（20分）图(a)、(b)、(d)、（f）中的运放均为理想器件，

试解答：

（1）写出图（a）、图（f）电路VO的表达式。

（2）求出图（b）上门限触发电压VT+和下门限触发电压

VT—；

对应图（c）输入波形VI画输出波形VO，并标出VT+、VT—

和VO的幅值Vom等参数。

（3）写出图(d)VO的表达式；

设VO的初始值为0伏，对应图（e）输入波形VI画输出波

形VO，并标出VO的峰值大小。

五、（12分）（1）图示各电路有无级间交流反馈，若有，则

用瞬时极性法判断其反馈极性（在图上标出瞬时极性）。对其中

的负反馈说明反馈类型。

（2）对于其中的负反馈，试分别定性说明其反馈对放大电

路输入、输出电阻的影响，指出是稳定输出电压还是稳定输出电

流。

（3）试写出两个负反馈放大器的电压放大倍数表达式。

六、（12）如图所示桥式整流滤波及稳压电路，已知变压器

副边电压有效值为6V。

⑴二极管D1—D4构成什么电路，其最高反向电压应不低

于多少伏。

⑵电容C(已知C足够大)两端的电压为多少伏？7805的

3、2端之间的电压为多少伏？⑶求该电路输出电压的最大值

Vomax和最小值Vomin的表达式。

一、填空题：（每空3分，共15分）1．逻辑函数有四种表

示方法，它们分别是（真值表、）、（逻辑图式）、（、逻辑表

达）和（卡诺图）。

2．将20XX年个“1”异或起来得到的结果是（）。

3．由555定时器构成的三种电路中，（）和（）是脉冲的

整形电路。

4．TTL器件输入脚悬空相当于输入（）电平。

5．基本逻辑运算有:（）、（）和（）运算。

6．采用四位比较器对两个四位数比较时，先比较（）位。

7．触发器按动作特点可分为基本型、（）、（）和边沿型；

8．如果要把一宽脉冲变换为窄脉冲应采用（）触发器

9．目前我们所学的双极型集成电路和单极型集成电路的典型电

路分别是（）电路和（）电路。

10．施密特触发器有（）个稳定状态.，多谐振荡器有（）

个稳定状态。

11．数字系统按组成方式可分为、两种；

12．两二进制数相加时，不考虑低位的进位信号是（）加

器。

13．不仅考虑两个____________相加，而且还考虑来自

__________相加的运算电路，称为全加器。

14．时序逻辑电路的输出不仅和_________有关，而且还与

_____________有关。

15．计数器按CP脉冲的输入方式可分为___________和

___________。

16．触发器根据逻辑功能的不同，可分为___________、

___________、___________、___________、___________等。

17．根据不同需要，在集成计数器芯片的基础上，通过采用

___________、___________、___________等方法可以实现任意进制的

技术器。

18．4.一个JK触发器有个稳态，它可存储位二进制数。

19．若将一个正弦波电压信号转换成同一频率的矩形波，应

采用电路。

20．把JK触发器改成T触发器的方法是。

21．N个触发器组成的计数器最多可以组成进制的计数器。

22．基本RS触发器的约束条件是。

23．对于JK触发器，若，则可完成T触发器的逻辑功能；

若，则可完成D触发器的逻辑功能。

二．数制转换（5分）：

1、（１１．００１）２＝（）１６＝（）１０

2、（８Ｆ．ＦＦ）１６＝（）２＝（）１０3、（２

５．７）１０＝（）２＝（）１６4、（＋１０１１Ｂ）

原码＝（）反码=()补码5、（－１０１０１０Ｂ）原码＝（）

反码=()补码三．函数化简题：（5分）1、化简等式，给定约

束条件为：ＡＢ＋ＣＤ＝０2用卡诺图化简函数为最简单的与

或式（画图）。

四．画图题：（5分）1．试画出下列触发器的输出波形(设

触发器的初态为0)。

(12分)1.2.3.2．已知输入信号X，Y，Z的波形如图3所

示，试画出的波形。

图3波形图五．分析题（30分）1、分析如图所示组合逻

辑电路的功能。

2．试分析如图3所示的组合逻辑电路。

(15分)1）.写出输出逻辑表达式；

2）.化为最简与或式；

3).列出真值表；

4).说明逻辑功能。

3.七、分析如下时序电路的逻辑功能，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。（２０）图4

4．*****组成的电路如题37图所示，分析电路，并回答以下问题

（1）画出电路的状态转换图（Q3Q2Q1Q0）；

（2）说出电路的功能。（*****的功能见表）题37图六．设

计题：（30分）1．要求用与非门设计一个三人表决用的组合逻

辑电路图，只要有2票或3票同意，表决就通过（要求有真值表

等）。

2.试用JK触发器和门电路设计一个十三进制的计数器,并

检查设计的电路能否自启动。(14分)七．（10分）试说明如图5

所示的用555定时器构成的电路功能，求出UT+、UT-和ΔU

T，并画出其输出波形。

（10分）图5答案：

一．填空题1．真值表、逻辑图、逻辑表达式、卡诺图；

2．0；

3．施密特触发器、单稳态触发器4．高5．与、或、非

6．最高7．同步型、主从型；

8．积分型单稳态9．TTL、CMOS;10．两、0；

11．功能扩展电路、功能综合电路；

12．半13．本位（低位），低位进位14．该时刻输入变量

的取值，该时刻电路所处的状态15．同步计数器，异步计数器

16．RS触发器，T触发器，JK触发器，Tˊ触发器，D触发器

17．反馈归零法，预置数法，进位输出置最小数法18．两，一

19．多谐振荡器20．J=K=T21．2n22．RS=0二．数制转换（１

０）：

1、（１１．００１）２＝（３．２）１６＝（３．１２５）

１０2、（８Ｆ．ＦＦ）１６＝（１０００１１１１．１１１１１

１１１）２＝（１４３．９９６０９３７）１０3、（２５．７）

１０＝（１１００１．１０１１）２＝（１９．Ｂ）１６4、

（＋１０１１Ｂ）原码＝（０１０１１）反码=(０１０１１)补

码5、（－１０１０１０Ｂ）原码＝（１０１０１０１）反码=(１

０１０１１０)补码三．化简题：

：

1、利用摩根定律证明公式ïîïíì×=++=×BABABAB

A反演律（摩根定律）：

2、画出卡诺图化简得四．画图题：

2．五．分析题20分）1．1、写出表达式2、画出真值表

3、当输入A、B、C中有2个或3个为1时，输出Y为1，否则

输出Y为0。所以这个电路实际上是一种3人表决用的组合电

路：只要有2票或3票同意，表决就通过。

2．（1）逻辑表达式（2）最简与或式：

（3）真值表ABCY1Y2010011

1100111111（4）逻辑功能为：全

加器。

3.１）据逻辑图写出电路的驱动方程：

２）求出状态方程：

３）写出输出方程：C＝４）列出状态转换表或状态转换

图或时序图：

5)从以上看出，每经过16个时钟信号以后电路的状态循环

变化一次；

同时，每经过16个时钟脉冲作用后输出端C输出一个脉冲，

所以，这是一个十六进制记数器，C端的输出就是进位。

CPQ3Q2Q1Q0等效十进制数C1

02001020……000000解：（1）状态转

换表：

Qn3Qn2Qn1Qn0Qn+13Qn+12Qn+11Qn+1000000

1

1

110110000状态转换图：

***************Q3Q2Q1Q0（2）功能：11进制计数器。

从0000开始计数，当Q3Q2Q1Q0为1011时，通过与非门异步

清零，完成一个计数周期。

六．设计题：

1.1、画出真值表2写出表达式3画出逻辑图2.解：根据

题意，得状态转换图如下：

所以：

能自启动。因为：