电子技术14章作业

第14章 触发器和时序逻辑电路习题解答【14-1】已知电路如题图14-1(a)所示。

按要求回答下列问题：1.请回答，C =0 、C =1时，该电路分别属于组合电路还是时序电路？2.分别写出C =0 、C =1时，输出端Q 的表达式；3.画出在图14-1(b)输入波形作用下，输出Q 的波形。

解：1．C =0时，该电路属于组合电路；C =1时，是时序电路。

2．C =0时，Q =B A +; C =1时，Q n+1=n n Q B Q B =+ 3．输出Q 的波形如下A B C Q解图 14-1【14-2】已知由与非门构成的基本RS 触发器的直接置“0”端和直接置“1”端的输入波形，如题图14-2所示，试画出触发器Q 端和Q 端的波形。

解：基本RS 触发器Q 端和Q 端的波形可按真值表确定，要注意的是，当d R 和d S 同时为“0”时，Q 端和Q 端都等于“1”。

d R 和d S 同时撤消，即同时变为“1”时，Q 端和Q 端的状态不定。

见解图14-2所示，图中Q 端和Q 端的最右侧的虚线表示状态不定。

R d S dQ不定状态解图 14-2【14-3】试分析题图14-3所示电路的输出端波形，设初态为“0”。

开关S 是一个微动开关，按下开关的按键，触点将运动到2点，松开按键，触点自动返回1点。

如果当触点在2点发生多次抖动，输出波形有何变化？解：此电路可以通过按动微动开关从Q 端输出一个脉冲，触点到达2，Q 端输出“1”，触点返回1，Q 端返回“0”。

触点在2端发生抖动，因触发器的锁存作用，Q 端输出的 “1” 不会发生变化。

【14-4】试画出题图14-4所示电路的输出端波形，设初态为“0”。

解：此题是由或非门构成的RS 触发器，工作原理与由与非门构成的基本RS 触发器一样，只不过此电路对输入触发信号是高电平有效。

参照题9-2的求解方法，即可画出输出端的波形，见解图14-4。

d S dQR 不定状态解图14-4【14-5】试画出题图14-5所示的电路，在给定输入时钟作用下的输出波形。

1.10分19209201—14A思考题：二极管的伏安特性上有一个死区电压。

什么是死区电压？硅管和鍺管的死区电压的典型值约为多少？19209201—14A解答：答案：二极管既然是一个PN结，它当然具有单向导电性，当外加正向电压很低时，正向电流很小，几乎为零。

当正向电压超过一定数值后，电流增长很快。

这个一定数值的正向电压成为死区。

通常，硅管的死区电压约为0.5V，鍺管约为o.iV。

19209201—14A思考题出处：秦曾煌电工学（第六版）下册，P12 14.3.1题19209201—14B计算题：如图，输入端A的电位va=+3v,B的电位Vb=0V，求输出端Y的电位Vy。

电阻R接负电源-12V。

19209201—14B解答：答案：因为A端电位比B端电位高，所以Da优先导通。

如果二极管正向压降是0.3V，则Vy=+2.7V。

当Da导通后，Db上加的是反向电压，因而截止。

在这里，Da起钳位作用，把Y端的电位钳住在+2.7V；Db起隔离作用，把输入端B和输出端Y隔离开来。

19209201—14B计算题出处:秦曾煌电工学（第六版）下册，P12 例14.3.5题②10分19209202--14A (出自《电子技术基础》国防工业出版社）问答题：什么是PN结？其主要特性是什么？（p18第二题）19209202--14A解答：通常是在一块N型（P型）半导体的局部再掺入浓度较大的三价（五价）杂质，使其变为P型（N型）半导体。

在P型半导体和N型半导体的交界面就形成了一个特殊的薄层，称为PN结。

其具有单向导电性。

当PN结上加上正向电压，即电源正极结P区，负极接N 区，此时PN结导通，相反则PN结截止。

19209202--B问答题：如电路所示，晶体管均为硅管，Ｂ=30，试分析各晶体管的的工作状态。

（P24第二题）解：（1）因为基极偏置电源+6V大于管子的导通电压，故管子发射结正偏，管子导通，基极电流：I B=（6-0.7）/5=1.06mAI C=βI B=30×1.06=31.8mA临界饱和电流：I CS=（10-U CES）/1=9.7mA因为IC>I CS,所以管子工作在饱和区（2）因为基极偏置电源-2V小于管子的导通电压，管子的发射结反偏，管子截止，所以管子工作在截止区。

图114-3 :在下列各电路图中， E=3V ， 图2U i =10si n 「t V ，二极管的正向压降可忽略不计，试分别画岀输岀电压U O 的波形。

(1)(2)uIE班级：姓名：学号：成绩:14-1 :电路如图所示，试分析当 U1=3V 时，哪些二极管导通？当U1=0V 时，哪些二极管导通？（写岀分析过程，并设二极管正向压降为 07 ）。

14-2 :图（1）是输入电压U 的波形。

试由图（2）画岀对应于U 的输岀电压、电阻R 上电压U R 和二极管D 上电压U D 的波形，并用基尔霍夫电压定律检验各电压之间的关系。

二极管的正向压降可忽略不计。

电工学A （ 2）习题格匚半导体器件5+D4U i5V + |U 0tu14- 4 :在下图中，试求下列几种情况下输出端的电位 VF 及各元件中通过的电流：（1） VA=+5V VB=0V（2）VA=+6.5V ，VB=+5V ；（ 3）VA=VB=+3V 设二极管的正向电阻为零，反向电阻为无穷大 ，正向压降忽略不计。

DA 1k VADB14- 5 :放大电路如图所示，通过计算分别说明电路中的晶体管工作在放大区、饱和区还是截止区?1k VBR 9k6V 62kQ—Ji14- 6 :测得工作在放大电路中的几个晶体管的三个电极对地电位为U i、U2、U3,对应数值分别为:1) U i = 3.5V,U2 = 2.8V, U a = 12V (2) U i - -2V, U2 ..2.3V, U3 = ..6V(3) U i = 6V,U2 = 11.3V,U a= 12V (4) U i = 6V,U2= 11.8V,U a = 12V画图说明它们是PNP型还是NPN型？是硅管还是锗管？同时确定三个电极e、b、C在图上标出。

14-7 :什么叫三极管的极限参数？集电极电流l c超过I CM，管子是否被烧坏？U CE超过U(BR)CEO又会怎样？为什么不允许同时达到？word格式电工学A（2）习题册各匚基本放大电路班级: 姓名: 学号: 成绩:15-1 :晶体管放大电路如图（a）所示，已知U cc= 12V, R C= 3k Q, R B= 240k Q,晶体管的3 = 40。

第一章测试题1:在图1-1中，5个元件代表电源或负载。

电流和电压的参考方向如图中所示。

今通过实验测量得知:(1)试算出各电流的实际方向和各电压的实际极性；(2)判断哪些元件是电源?哪些元件是负载？(3)计算各元件的功率,电源发出的功率和负载取用的功率是否平衡？答案(1)电流，电压实际方向与极性标明在图1-1中。

(2)元件1,2为电源,3,4,5为负载.(3)各元件功率为:电源发出功率：负载吸收功率：两者相等，功率平衡。

2:负载电阻，线路电阻试求负载电阻并联前后：(1)电路中电流(2)电源端电压和负载端电压;(3)当负载增大时，计算总的负载电阻，线路中电流、负载功率、电源端和负载端的电压是如何变化的？答案(1)1)电路中电流2)电路端电压负载端电压3)负载功率(2)并联后，电路电阻为:1)2)电源端电压为负载端电压为3)负载功率为负载增大时，电路总电阻减小,线路中的电流增大,负载功率增大,电源端电压及负载端电压均下降。

3:在图1-3中，已知试求电流答案电路中有三个结点，根据基尔霍夫电流定律有或用基尔霍夫电流定律的推广，将中间三条支路圈成一个广义结点(图略)则有结果与上相同。

4:在图1-4中，试求开关S断开和闭合时a和b之间的等效电阻。

答案当开关S断开时,5:图1-5是两台发电机并联运行的电路。

试分别用支路电流法和结点电压法求各支流电流。

图1-5答案(1)用支路电流:各支路电流参考方向已画在图1-5中。

列结点电流方程为列回路电压方程为联立求解上述三个方程式组成的方程组,可得(2)用结点电压法:先求端电压U，有验算:按非独立回路方程进行代入数据6:用叠加原理计算图1-6中各支路的电流。

答案为了求各支路电流，首先在原图中标明各支路电流的参考方向，用叠加原理将电路分解为图F-2(a),(b)所示两个分电路，并重新标明各支路电流的参考方向,标定方向可视解题方便选取。

分别求解两个电路中各支路电流。

分析可知，这两个电路形状相似，都具有丫型和△型电阻网络的简单电路,当然可以利用丫-△等效变换法加以化简而解之。

一、填空题：（2’×14=28’）
1、采样，保持，量化，编码
2、模拟,数字；数字，模拟
3、T型电阻DAC，倒T型电阻DAC
4、控制电路，数码寄存器，D/A转换器，电压比较器
二、判断题：（2’×10=20’）
×，×，√，√，√，√，×，√，√，√
三、选择题（2’×10=20’）
D，C，B，B，C，A，D，B，B，A
四、简答及作图题（32’）
1、答：（1）从任一节点向左或向右到接地端或虚地端的等效电阻相等，其大小
为2R。

（2）从任一模拟开关到接地端或虚地端的等效电阻为3R。

2、答：采样，就是对连续变化的模拟信号定时进行测量，抽取样值。

3、答：量化，就是把采样电压转换为以某个最小单位电压的整数倍的过程。

4、答：T型电阻网络只用R和2R两种电阻，精度容易保证，由于模拟开关上电流大小相同；倒T型电阻DAC中各模拟开关的电流与开关状态无关，避免了T 型电阻DAC在开关状态切换时容易出现尖峰脉冲的缺点，并进一步提高了转换速度。

5、
1。

一、填空题：（2’×14=28’）1、将模拟信号转换为数字信号，需要经过、、、四个过程。

2、ADC的功能是将信号转换成信号；DAC的功能是将信号转换成信号3、常用的DAC电路有和。

4、逐位比较型ADC是由、、及等四部分组成。

二、判断题：（2’×10=20’）1、权电阻网络D/A转换器的电路简单且便于集成工艺制造，因此被广泛使用。

…………………………………………………………………………（）2、D/A转换器的最大输出电压的绝对值可达到基准电压VREF。

…………（）3、D/A转换器的位数越多，能够分辨的最小输出电压变化量就越小。

……（）4、D/A转换器的位数越多，转换精度越高。

…………………………………（）5、A/D转换器的二进制数的位数越多，量化单位△越小。

…………………（）6、A/D转换过程中，必然会出现量化误差。

…………………………………（）7、A/D转换器的二进制数的位数越多，量化级分得越多，量化误差就可以减小到0。

…………………………………………………………………………（）8、一个N位逐次逼近型A/D转换器完成一次转换要进行N次比较，需要N+2个时钟脉冲。

…………………………………………………………………（）9、双积分型A/D转换器的转换精度高、抗干扰能力强，因此常用于数字式仪表中。

…………………………………………………………………………（）10、采样定理的规定，是为了能不失真地恢复原模拟信号，而又不使电路过于复杂。

………………………………………………………………………（）三、选择题（2’×10=20’）1、一个无符号8位数字量输入的DAC，其分辨率为位。

A.1B.3C.4D.82、一个无符号10位数字输入的DAC，其输出电平的级数为。

A.4B.10C.1024D.1003、一个无符号4位权电阻DAC，最低位处的电阻为40KΩ，则最高位处电阻为。

A.4KΩB.5KΩC.10KΩD.20KΩ4、4位倒T型电阻网络DAC的电阻网络的电阻取值有种。

电子技术习题88-1 试判断题8-1图中二极管是导通还是截止，并求AOU(设二极管为理想器件)。

解：分析此类包含有二极管的电路时，应首先断开二极管，再分别求出其阳极、阴极电位， 从而判断二极管的导通截止状态，在此基础上再求解电路。

（a ）先将二极管D 断开，设O 点电位为0，则有：ＵB ＝－4V ＵA ＝－10V二极管两端的电压：ＵD ＝ＵBA ＝ ＵB －ＵA ＝６Ｖ＞０ 所以二极管导通，其实际的端电压为ＵD ＝０ 故：ＵAO ＝ＵB ＝－４Ｖ（b ）先将二极管Ｄ1、、D 2断开，设O 点电位为0，则有：ＵB ＝－15V ＵA ＝－12V二极管两端的电压：ＵD1＝ＵOA ＝ ＵO －ＵA ＝12Ｖ＞０ ＵD2＝ＵBA ＝ＵB －ＵA ＝－３Ｖ＜０ 所以二极管Ｄ１导通，D ２截止。

其实际的端电压为ＵD1＝０ 故：ＵAO ＝ＵD1＝０Ｖ（c ）先将二极管Ｄ1、、D 2断开，设O 点电位为0，则有：ＵB ＝－６Ｖ ＵA ＝－９Ｖ二极管两端的电压：ＵD1＝ＵAB ＝ ＵA －ＵB ＝－3Ｖ＜０ ＵD2＝ＵAO ＝ＵA －ＵO ＝－９Ｖ＜０ 所以二极管Ｄ1、、D 2截止。

故：ＵAO ＝ＵA ＝－9Ｖ8-2 在题8-2图中，求出在下列几种情况下输出端F 的电位(设二极管为理想器件):（1）0B A ==U U ；（2）V 3A =U 、0B =U ；（3）V 3B A ==U U 。

解：类似于题8-１，除了要先断开二极管，求阳极、阴极电位外，此类二极管共阴、共阳电 路的题，还需要用到优先导通的概念，即阳极和阴极之间电位差大的二极管优先导通。

先断开二极管D A 、D B ：(1) ＵF ＝12Ｖ， U DA =ＵF －ＵA ＝12Ｖ， U DB ＝ＵF －ＵB ＝12ＶU AO DAO4V10V 5K(a)题8-1图U AO AO15V12V 4K(b)U AOD 1AO6V9V3K D 2(c)D 2D 1BBB两二极管承受相同的正向电压，故两二极管均导通。

习题十四14-1 输入信号u i 如题图14-1所示。

试画出在该输入信号u i 作用下，由“与非”门组成的基本RS 触发器Q 端的波形：u题图14-1 习题14-1输入波形图（1）u i 加于S 端，且R =1，初始状态Q =0； （2）u i 加于R 端，且S =1，初始状态Q =1。

解：先将由“与非”门组成的基本RS 触发器的电路画出来。

（1）根据该电路的逻辑功能，分析当u i 加于S 端，且R =1，初始状态Q =0时，Q 端的波形图。

（2）根据该电路的逻辑功能，分析当u i 加于R 端，且S =1，初始状态Q =1时，Q 端的波形图。

u i14-2 题图14-2所示为两个“与或非”门构成的基本触发器，试写出其状态方程、真值表及状态转移图。

解：该电路是由“与或非”组成的基本RS 同步触发器。

下面我们写出该电路的状态方程、真值表及状态转移图。

(注意：该题不能直接从逻辑电路来写输出表达式，原因是R=1，S=1是禁止状态，应不包含在表达式中)先根据电路写出状态转移真值表。

由逻辑电路可知，当CP 到来时，触发器的输出为（如右图所示）：根据状态转移真值表作卡诺图，以R 、S 、Q n 为输入量，Q n +1为输出量，则可得到状态方程为：Q(1)u iQ(2)Q Q题图14-2 习题14-2电路状态转移真值表输入信号RS 现态Q n次态 Q n +1 0 0 0 0 0 1Q n0 1 0 1 0 1 111 0 1 0 0 1 00 1 1 1 1 01 不确定R =0S =x⎩⎨⎧=+=+01RS Q R S Q nn 14-3 主从JK 触发器的输入端波形如题图14-3所示，试画出输出端的波形。

解：JK 触发器是在CP 的下降沿将主触发器的状态送入从触发器，所以JK 触发器是下降沿触发的触发器；此外，JK 触发器的功能是：J =K =0时，触发器状态不变；J =K =1时，触发器翻转；J =0，K =1时，触发器置0；J =1，K =0时，触发器置1。

习题十四14-1 试说明时序逻辑电路有什么特点？它和组合逻辑电路的主要区别在什么地方？答：时序逻辑电路的特点是电路在某一时刻稳定输出不仅取决于该时刻的输入，而且还依赖于该电路过去的状态，换句话说，该电路具有记忆功能。

它与组合逻辑电路的主要区别在于时序电路的记忆功能。

时序电路通常是由组合逻辑电路和记忆电路两部分组成。

14-2 有一个专用通讯系统（同步时序电路），若在输入线x 上连续出现三个“1”信号，则在输出线Y 上出现一个“1”信号予以标记，对于其它输入序列，输出均为“0”，作状态图和状态转移真值表。

解：该电路要求设计同步时序逻辑电路，所以状态的改变是在同步时钟脉冲的作用下进行状态转换。

功能要求：在输入端连续输入三个“1”信号时，输出端输出“1”，否则输出端输出“0”。

对功能进行描述为：假设初始状态为00，当接到输入信号为“1”时，用状态01表示已经输入一个“1”的状态01，否则，回到初始状态00；若在01状态又接到一个“1”信号，将该状态记为11，状态11说明已经连续收到两个“1”；在11状态，无论下一个输入是“1”还是“0”，都回到00状态，只是在接收到“1”时（说明连续收到三个“1”，然后将状态置于初始状态，准备对下一次检测作好准备）输出“1”，否则输出“0”。

因此，至少需要三个状态来描述功能要求（由此可知，需要两个触发器来描述三个不同状态）。

根据以上要求，可以作出电路的状态图如下：14-3 分析题图14-1所示同步时序电路，作出状态图和状态表，并说明该电路的逻辑功能。

解：该时序电路为同步时序电路，在时钟脉冲CP 的作用下，根据输入x 可得到输出Z 2、Z 1。

（1）写出各触发器的驱动方程（激励函数） ⎪⎩⎪⎨⎧==+==22221221121Q K Q x J Q Q xQ K Q Q J （2）由JK 触发器的状态方程nnn QK QJ Q+=+1和上面的驱动方程可得到各触发器的状态方程为：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧↓=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=↓↓=⎥⎦⎤⎢⎣⎡++=∙∙∙∙++022212121122112112CP Q Q Q Q CP Q Q x CP Q Q Q xQ Q Q Q Q n nn n nn n n n n n n n n n Q x状态转移真值表题图14-1 习题14-3电路图根据状态方程可知，该时序电路的触发器状态恒为00。

第一章1.计算机的发展经历了那几个阶段？各阶段的主要特征是什么？a）四个阶段：电子管计算机阶段；晶体管电路电子计算机阶段；集成电路计算机阶段；大规模集成电路电子计算机阶段。

b）主要特征：电子管计算机阶段：采用电子管作为计算机的逻辑元件；数据表示主要是定点数；用机器语言或汇编语言编写程序。

晶体管电路电子计算机阶段：采用晶体管作为计算机的逻辑元件，内存大都使用铁金氧磁性材料制成的磁芯存储器。

集成电路计算机阶段：逻辑元件采用小规模集成电路和中规模集成电路。

大规模集成电路电子计算机阶段：逻辑元件采用大规模集成电路和超大规模集成电路。

2.按综合性能指标分类，计算机一般分为哪几类？请列出各计算机的代表机型。

高性能计算机（曙光），微型机（台式机算机），工作站（DN-100），服务器（Web服务器）。

3.信息与数据的区别是什么？信息：对各种事物的变化和特征的反映，又是事物之间相互作用和联系表征。

数据：是信息的载体。

4.什么是信息技术？一般是指一系列与计算机等相关的技术。

5.为什么说微电子技术是整个信息技术的基础？晶体管是集成电路技术发展的基础，而微电子技术就是建立在以集成电路为核心的各种半导体器件基础上的高新电子技术。

6.信息处理技术具体包括哪些内容？3C含义是什么？a）对获取的信息进行识别、转换、加工，使信息安全地存储、传送，并能方便的检索、再生、利用，或便于人们从中提炼知识、发现规律的工作手段。

b）信息技术、计算机技术和控制技术的总称7.试述当代计算机的主要应用。

应用于科学计算、数据处理、电子商务、过程控制、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机集成制造系统、多媒体技术和人工智能等。

第二章1.简述计算机系统的组成。

由硬件系统和软件系统组成2.计算机硬件包括那几个部分？分别说明各部分的作用。

a）主机和外设b）主机包括中央处理器和内存作用分别是指挥计算机的各部件按照指令的功能要求协调工作和存放预执行的程序和数据。