电子技术基(第二版)础答案

1.1检验学习结果1、什么是本征激发？什么是复合？少数载流子和多数载流子是如何产生的？答：由于光照、辐射、温度的影响而产生电子—空穴对的现象称为本征激发；同时进行的价电子定向连续填补空穴的的现象称为复合。掺入三价杂质元素后，由于空穴数量大大增加而称为多子，自由电子就是少子；掺入五价元素后，由于自由电子数量大大增加而称为多子，空穴就是少子。即多数载流子和少数载流子的概念是因掺杂而形成的。2、半导体的导电机理和金属导体的导电机理有何区别？答：金属导体中存在大量的自由电子载流子，因此金属导体导电时只有自由电子一种载流子；而半导体内部既有自由电子载流子又有空穴载流子，在外电场作用下，两种载流子总是同时参与导电，这一点是它与金属导体导电机理的区别。3、什么是本征半导体？什么是N型半导体？什么是P型半导体？答：原子排列得非常整齐、结构完全对称的晶体称为本征半导体。本征半导体掺入．．．．．五价元素后形成N型半导体；掺入三价元素后形成P形半导体。4、由于Ｎ型半导体中多数载流子是电子，因此说这种半导体是带负电的。这种说法正确吗？为什么？答：这种说法不正确。因为，虽然N型半导体中有多子和少子之分，造成定城的离子带正电，但是整个晶体上的正、负电荷总数在掺杂过程中并没有失去或增加，所以晶体不带电。5、试述雪崩击穿和齐纳击穿的特点。这两种击穿能否造成PN结的永久损坏？答：电击穿包括雪崩击穿和齐纳击穿，前者是一种碰撞的击穿，后者属于场效应的击穿，这两种电击穿一般可逆，不会造成PN结的永久损坏。6、何谓扩散电流？何谓漂移电流？何谓PN结的正向偏置和反向偏置？说说PＮ结有什么特性？答：由多子形成的导通电流称扩散电流，由少子形成的电流称为漂移电流；当PN结的阳极P接电源正极，阴极N接电源负极时称为正向偏置，反之为反向偏置；PN结具有“正向导通、反向阻断”的单向导电性。1.2检验学习结果1、何谓死区电压？硅管和锗管死区电压的典型值各为多少？为何会出现死区电压？答：二极管虽然具有单向导电性，但是当正向电压较小时，由于外加正向电压的电场还不足以克服PN结的内电场对扩散运动的阻挡作用，二极管仍呈现高阻态，所以通1过二极管的正向电流几乎为零，即基本上仍处于截止状态，这段区域通常称为死区。二．．极管工作在死区时，硅管的死区电压典型值是0.5V，锗管的死区电压典型值是0.1V。2、为什么二极管的反向电流很小且具有饱和性？当环境温度升高时又会明显增大？答：由于常温下少数载流子的数量不多，故反向电流很小，而且当外加电压在一定范围内变化时，反向电流几乎不随外加电压的变化而变化，因此反向电流又称为反向饱和电流。当环境温度升高时，受温度影响本征激发和复合运动加剧，因此少子数量增大。3、把一个1.5V的干电池直接正向联接到二极管的两端，会出现什么问题？答：测量二极管类型及好坏时，通常采用1.5V干电池串一个约1k的电阻，并使二极管按正向接法与电阻相连接，使二极管正向导通。如果测量时直接把1.5V的干电池正向连接到二极管的两端，因为没有限流电阻，很有可能使二极管中因电流过大而损坏。4、二极管的伏安特性曲线上可分为几个区？能否说明二极管工作在各个区时的电压、电流情况？答：二极管的伏安特性曲线上通常分为死区、正向导通区、反向截止区和反向击穿区。二极管工作在死区时，由于正向电压小于和等于死区电压，因此无法抵消PN结内电场对正向扩散电流的阻碍作用，电流趋近于零；二极管工作在正向导通区时，管子正向端电压的数值基本保持在小于1V的情况下不变，而在此电压下管子中通过的电流增长很快；二极管工作在反向截止区时，当温度不变时反向电流基本不变，且不随反向电压的增加而增大，故称为反射饱和电流，若温度变化时，对反向截止区的电流影响较大；二极管工作在击穿区时，特点是电压增加一点即造成电流迅速增大，若不加限制，则二极管有热击穿的危险。5、半导体二极管工作在击穿区，是否一定被损坏？为什么？答：半导体二极管工作在击穿区时不一定会损坏。因为，如果是电击穿，一般过程可逆，只要限流措施得当或及时撤掉击穿电压，就不会造成PN结的永久损坏。但是，电击穿若不加任何限制而持续增强时，由于PN结上的热量积累就会造成热击穿，热击穿过程不可逆，就会造成二极管的永久损坏。6、理想二极管电路如图1-16所示。已知输入电压u＝10sinωt，试画出输出电压iu的波形。0图1-16检验题6电路图答：（）图：图中二极管若看作理想二极管，当输入正弦波电压低于－5V时，二2极管D导通，输出电压u=u；当输入正弦波电压高于－5V时，二极管D截止，输出电Oi压u=－5V，波形如下图所示：u/uoOi10Vωt0（b）图：图中二极管也看作理想二极管，当输入正弦波电压高于＋5V时，二极管Du=u5VDu=OiO＋5V，波形如下图所示：u/uoi10Vωt01.3检验学习结果1、利用稳压管或普通二极管的正向压降，是否也可以稳压？答：不可以。因为，硅二极管或稳压管的正向压降正常工作时只有，正向电压在正向偏置时管压降只能是0～，超过此电压过大时，二极管的管压降也不会超过1V，因此它们的正向压降是不能稳压的。2、现有两只稳压管，它们的稳定电压分别为6V和8V，正向导通电压为。试问：（1）若将它们串联相接，则可得到几种稳压值？各为多少？（2）若将它们并联相接，则又可得到几种稳压值？各为多少？1）将额定电压分别为6V和8V的两个稳压管串联相接：反向串联时稳压值为14V；正向串联时；一反一正串联时可获得、8.7V。（26V和8V6V；正向并联时或一反一正并联时只能是。3、在图1-20所示电路中，发光二极管导通电压U＝，正向电流在5～15mAD时才能正常工作。试问图中开关S在什么位置时发光二极管才能发光？R的取值范围又是多少？3S5mA电流下1.5÷5=0.3kΩ；正向15mA电流下1.5÷15=0.1kΩ。因此限流电阻R的取值范围：100Ω～300Ω。1.4检验学习结果1、三极管的发射极和集电极是否可以互换使用？为什么？答：由于三极管的发射区和集电区掺杂质浓度上存在较大差异，且面积也相差不少，因此不能互换使用。如果互换使用，其放大能力将大大下降甚至失去放大能力。2、三极管在输出特性曲线的饱和区工作时，其电流放大系数是否也等于β？答：三极管工作在饱和区时，电流放大能力下降，电流放大系数β值随之下降。3、使用三极管时，只要①集电极电流超过I值；②耗散功率超过P值；③集—CMCM射极电压超过U值，三极管就必然损坏。上述说法哪个是对的？BRCEO（）答：其中只有说法②正确，超过最大耗散功率P值时，三极管将由于过热而烧损。CM4、用万用表测量某些三极管的管压降得到下列几组数据，说明每个管子是NPN型还是PNP型？是硅管还是锗管？它们各工作在什么区域？①U＝，U＝；BECE②U＝，U＝4V；BECE③U＝0V，U＝4V；BECE④U＝－，U＝－；BECE⑤U＝0V，U＝－4V。BECE答：①NPN硅管，饱和区；②NPN硅管，放大区；③NPN硅管，截止区；④PNP锗管，放大区；⑤PNP锗管，截止区。1.5检验学习结果1、双极型三极管和单极型三极管的导电机理有什么不同？为什么称双极型三极管为电流控制型器件？MOS管为电压控制型器件？答：双极型三极管有多子和少子两种载流子同时参与导电；单极型三极管只有多子I受基极电流ICBMOS管的输出电流I受栅源间电压U的控制，因之称为电压控制型器件。DGS2、当U为何值时，增强型N沟道MOS管导通？GS答：当U=U时，增强型N沟道MOS管开始导通，随着U的增加，沟道加宽，GSTGSI增大。当U＝U－U<U时，漏极电流I几乎不变，同样表现出恒流特性。DGDGSDSTD3、在使用MOS管时，为什么其栅极不能悬空？栅极容易产生相当高的感应电压，造成管子击穿，所以，MOS管在不使用时应避免栅极．．．．．．．．．．．4悬空，务必将各电极短接。．．．．．．．．．．4、双极型三极管和MOS管的输入电阻有何不同？答：双极型三极管的输入电阻r一般在几百欧～千欧左右，相对较小；而MOS管be绝缘层的输入电阻极高，趋近于无穷大，因此通常认为栅极电流为零。第1章检测题（共100分，120分钟）一、填空题：1N型半导体是在本征半导体中掺入极微量的五价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为自由电子，少数载流子为空穴，不能移动的杂质离子带正电。P型半导体是在本征半导体中掺入极微量的三价元素组成的。这种半导体内的多数载流子为空穴，少数载流子为自由电子，不能移动的杂质离子带负电。2、三极管的内部结构是由发射区、基区、集电区区及发射结和集电结组成的。三极管对外引出的电极分别是发射极、基极和集电极。3PN相反多数载流子的扩散运动而不利于少数载流子的漂移；PN结反向偏置时，外电场的方向与内电场的方向一致少子的漂移运动而不利于多子的扩散下的电流称为反向饱和电流。4PN结形成的过程中，P型半导体中的多数载流子由P向N区进行扩散，N型半导体中的多数载流子由N向P区进行扩散。扩散的结果使它们的交界处建立起一个空间电荷区，其方向由N区指向P区。空间电荷区的建立，对多数载流子的扩散起削弱作用，对少子的漂移起增强作用，当这两种运动达到动态平衡时，PN结形成。5、检测二极管极性时，需用万用表欧姆挡的³1K档位，当检测时表针偏转度较大时，与红表棒相接触的电极是二极管的阴阳极。检测二极管好坏时，两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很大时，说明二极管已经被击穿；两表棒位置调换前后万用表指针偏转都很小时，说明该二极管已经绝缘老化不通。6、单极型晶体管又称为场效应（MOS）管。其导电沟道分有N沟道和P沟道。7、稳压管是一种特殊物质制造的面接触型硅晶体二极管，正常工作应在特性曲线的反向击穿区。8、MOS管在不使用时应避免栅极悬空，务必将各电极短接。二、判断正误：1、P型半导体中不能移动的杂质离子带负电，说明P型半导体呈负电性。（错）52、自由电子载流子填补空穴的“复合”运动产生空穴载流子。3、用万用表测试晶体管时，选择欧姆档R×10K档位。4、PN结正向偏置时，其内外电场方向一致。（错）（错）（错）（错）（对）（错）5、无论在任何情况下，三极管都具有电流放大能力。6、双极型晶体管是电流控件，单极型晶体管是电压控件。7、二极管只要工作在反向击穿区，一定会被击穿损坏。8、当三极管的集电极电流大于它的最大允许电流I时，该管必被击穿。（错）CM9、双极型三极管和单极型三极管的导电机理相同。10、双极型三极管的集电极和发射极类型相同，因此可以互换使用。三、选择题：（错）（错）1、单极型半导体器件是（C、二极管；、双极型三极管；、场效应管；D、稳压管。2、P型半导体是在本征半导体中加入微量的（A）元素构成的。、三价；3、稳压二极管的正常工作状态是（C、导通状态；、截止状态；、反向击穿状态；、四价；、五价；D、六价。D、任意状态。4、用万用表检测某二极管时，发现其正、反电阻均约等于1KΩ，说明该二极管（C、已经击穿；、完好状态；、内部老化不通；D、无法判断。5、PN结两端加正向电压时，其正向电流是（A）而成。、多子扩散；、少子扩散；、少子漂移；D、多子漂移。6、测得NPN型三极管上各电极对地电位分别为V＝，V＝，V＝，EBC说明此三极管处在（A、放大区；、饱和区；、截止区；D、反向击穿区。7、绝缘栅型场效应管的输入电流（C、较大；8、正弦电流经过二极管整流后的波形为（C、矩形方波；、等腰三角波；、正弦半波；9、三极管超过（C）所示极限参数时，必定被损坏。、较小；、为零；D、无法判断。D、仍为正弦波。AI；U；CMBRCEO、集电极最大允许耗散功率P；D、管子的电流放大倍数。CM10、若使三极管具有电流放大能力，必须满足的外部条件是（C）、发射结正偏、集电结正偏；、发射结正偏、集电结反偏；、发射结反偏、集电结反偏；D、发射结反偏、集电结正偏。6四、简述题：1N型半导体中的多子是带负电的自由电子载流子，P型半导体中的多子是带正电N型半导体带负电，P答：这种说法是错误的。因为，晶体在掺入杂质后，只是共价键上多出了电子或少了电子，从而获得了N型半导体或P型半导体，但整块晶体中既没有失电子也没有得电子，所以仍呈电中性。2、某人用测电位的方法测出晶体管三个管脚的对地电位分别为管脚①12V3V、管脚③3.7V，试判断管子的类型以及各管脚所属电极。答：管脚③和管脚②电压相差，显然一个硅管，是基极，一个是发射极，而管脚①比管脚②和③的电位都高，所以一定是一个NPN则可判断出管脚②是发射极，管脚③是基极，管脚①是集电极。3、图1-33所示电路中，已知E，，tui二极管为理想元件（即认为正向导通时电阻R=0，反向阻断时电阻R=u的波形。0uEu=u，图1-33i0i当u<E时，二极管截止时，u=E。所以u的波形图如下图i00所示：u/V100ωtui4、半导体和金属导体的导电机理有什么不同？单极型和双极型晶体管的导电情况又有何不同？答：金属导体中只有自由电子一种载流子参与导电，而半导体中则存在空穴载流子和自由电子两种载流子，它们同时参与导电，这就是金属导体和半导体导电机理上的本质不同点。单极型晶体管内部只有多数载流子参与导电，因此和双极型晶体管中同时有两种载流子参与导电也是不同的。5、图1-34所示电路中，硅稳压管D的稳定电压为8VD的稳定电压为6V，正Z1Z2向压降均为，求各电路的输出电压U。0）图：两稳压管串联，总稳压值为14V，所以U；0（b）图：两稳压管并联，输出电压按小值计，因此U；0（c）图：两稳压管反向串联，U=8.7V；0（d）图：两稳压管反向并联，可认为DZ1截止不通，则U=0.7V。076、半导体二极管由一个PN结构成，三极管则由两个PN结构成，那么，能否将两个二极管背靠背地连接在一起构成一个三极管？如不能，说说为什么？答：将两个二极管背靠背地连接在一起是不能构成一个三极管的。因为，两个背靠背的二极管，其基区太厚，不符合构成三极管基区很薄的内部条件，即使是发射区向基区发射电子，到基区后也都会被基区中大量的空穴复合掉，根本不可能有载流子继续向集电区扩散，所以这样的“三极管”是不会有电流放大作用的。图1-347、如果把三极管的集电极和发射极对调使用？三极管会损坏吗？为什么？答：集电极和发射极对调使用，三极管不会损坏，但是其电流放大倍数大大降低。因为集电极和发射极的杂技浓度差异很大，且结面积也不同。五、计算分析题：1、图1-35所示三极管的输出特性曲线，试指出各区域名称并根据所给出的参数进8分）（1）U，I=60μ，I=？CEBC（2）I，U=4V，I=？CCECB（3）U，I由40~60μA时，β=？CEB8I(mA)C100μA80μA60μA40μA20μA5A4321I＝0BC0U(V)12345678CE图1-35解：A区是饱和区，B区是放大区，C区是截止区。（1）观察图6-25，对应I=60μ、U=3V处，集电极电流I约为3.5mA；BCEC（2）观察图6-25，对应I、U=4V处，I约小于80μA和大于70μ；CCEB（3）对应ΔI=20μ、U=3V处，ΔI≈1mA，所以β≈1000/20≈50。BCEC2、已知NPN型三极管的输入—输出特性曲线如图1-36所示，当（1）U=0.7V，U=6V，I=？BECEC（2）I=50μ，U=5V，I=？BCEC（3）U，U从0.7V变到0.75V时，求I和I的变化量，此时的（9CEBEBC分）I(mA)I(A)μCB100μA80μA60μA40μA20μA10812080604020642I＝0BU(V)0U(V)00.10.30.50.70.9BE12345678CE（）输入特性曲线（b）输出特性曲线图1-361U=0.7VI=30μ(b)曲线查得I≈3.6mA；BEBC（2）由（b）曲线可查得此时I≈5mA；C（3）由输入特性曲线可知，U从0.7V变到0.75V的过程中，ΔI≈30μ，由输BEB出特性曲线可知，ΔI≈2.4mA，所以β≈2400/30≈80。C92.1检验学习结果1、放大电路的基本概念是什么？放大电路中能量的控制与变换关系如何？答：基本放大电路是放大电路中最基本的结构，是构成复杂放大电路的基本单元。它利用双极型半导体三极管输入电流控制输出电流的特性，或场效应半导体三极管输入电压控制输出电流的特性，实现信号的放大。从电路的角度来看，放大电路的放大作用主要体现在两个方面：一是放大电路主要利用三极管或场效应管的控制作用放大微弱信号，输出信号在电压或电流的幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。二是输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。放大电路能量控制是以小控大，双极型三极管放大电路是以微弱的基极小电流控制集电极输出大电流的，单极型三极管放大电路则是以微弱的输入电压控制漏极较大输出电流的，通常用集电极电阻实现晶体管的电流放大转换成负载所需要的电压放大。2、基本放大电路组成的原则是什么？以共射组态基本放大电路为例加以说明。1）保证放大电路的核心器件三极管工作在放大状态，即有合适的偏置。也就是说发射结正偏，集电结反偏。（2）输入回路的设置应当使输入信号耦合到三极管的输入电极，形成变化的基极电流，从而产生三极管的电流3）输出回路的设置应该保证将三极管放大以后的电流信号转变成负载需要的电量形式（输出电压或输出电流）。3、说明共发射极电压放大器中输入电压与输出电压的相位关系如何。答：共发射极电压放大器中输入电压与输出电压的相位关系为反相。4、放大电路中对电压、电流符号是如何规定的?答：晶体管交流放大电路内部实际上是一个交、直流共存的电路。电路中各电压和电流的直流分量及其注脚均采用大写英文字母表示；交流分量及其注脚均采用小写英文字母表示；而总量用英文小写字母，其注脚采用大写英文字母。如基极电流的直流分量用I表示；交流分量用i表示；总量用i表示。BbB5、如果共发射极电压放大器中没有集电极电阻R，会得到电压放大吗？CR的作用是将集电极的电流变化变换成集电极的电压变化，以实现C电压放大。如果电路中没有R，显然无法得到电压放大。C2.2检验学习结果1、影响静态工作点稳定的因素有哪些？其中哪个因素影响最大？如何防范？答：实践证明，放大电路即使有了合适静态工作点，在外部因素的影响下，例如温度变化、电源电压的波动等，都会引起静态工作点的偏移，在诸多影响因素中，温度变化是影响静点稳定的最主要因素。在放大电路中加入反馈环节，可以有效地抑制温度对10静态工作点的影响。2、放大电路中为什么要设置静态工作点？静态工作点不稳定对放大电路有何影响？答：对放大电路的要求是：对输入信号能放大且不失真。放大电路的核心元件三极管为非线性器件，只有保证在任意时刻都使三极管工作在线性放大区，输出波形才不会失真。若不设置静态工作点或让静态工作点靠近截止区，则输出波形容易发生截止失真；若静态工作点靠近饱和区，输出波形容易发生饱和失真。正确的静态工作点Q可以保证输出信号的不失真。当输入信号为零时，三极管各电极上的电流与电压处于静态。有信号输入时，在放大管的输入回路便产生动态信号，输入信号加载在静态之上，于是输出回路电流随之产生相应的变化，再由负载电阻转换成电压的变化，从而实现了电压放大。3、静态时耦合电容C、C两端有无电压？若有，其电压极性和大小如何确定？12答：静态时耦合电容C和C两端均有电压。共射放大电路静态时，输入信号源相12当于短路，因此，耦合电容C的端电压等于三极管基极电位值V，左低右高；静态下1BC的端电压等于三极管输出电压值2U，左高右低。CE4、放大电路的失真包括哪些？失真情况下，集电极电流的波形和输出电压的波形有何不同？消除这些失真一般采取什么措施？答：放大电路出现的失真包括截止失真和饱和失真两种。截止失真时，共射放大电路的集电极电流波形出现下削波，输出电压波形出现上削顶；饱和失真时，共射放大电路的集电极电流波形出现上削波，输出电压波形出现下削顶。消除截止失真，需将静态工作点上移，消除饱和失真，要将静态工作点下移。另外，还要在电路中加设反馈环节。5、试述R和C在放大电路中所起的作用。EE答：R在电路中起的作用是负反馈作用，数值通常为几十至几千欧，它不但能够对E直流信号产生负反馈作用，同样可对交流信号产生负反馈作用，从而造成电压增益下降过多。为了不使交流信号削弱，一般在R的两端并上一个滤波电容C，以消除反馈电EE阻对交流量的影响，减小R对交流电压放大倍数的影响。E2.3检验学习结果111、图2-12所示各电路，分析其中哪些具有放大交流信号的能力？为什么？+V+VCCCCC2C++1TT++uuu00uRii（b）（a）+V+VCCCCRCB1C2－＋2C+C11TT+uuu0u0ii（d）（）图2-12检验题1电路图答：图（）没有放大交流信号的能力。因为，基极电位V=U，静态工作点太高；BCC图（b）电路中，由于集电极电阻R=0，所以无法实现电压放大；图（c）分压式偏置共Cd）电路中核心元件三极管应选择NPN硅管，但用成PNP管，因此不具有交流信号放大能力。2、电压放大倍数的概念是什么?电压放大倍数是如何定义的？共发射极放大电路的的电压放大倍数与哪些参数有关？答：放大电路的输出电压与输入信号电压的比值就是电压放大倍数。共发射极放大电路中，电压放大倍数与晶体管电流放大倍数成正比，与放大电路集电极电阻成正比，与晶体管输入交流等效电阻成反比，且与输入信号电压反相。3、试述放大电路输入电阻的概念。为什么总是希望放大电路的输入电阻r尽量大i一些？答：对需要传输和放大的信号源来说，放大电路相当于一个负载，负载电阻就是放大电路的输入电阻。放大电路的输入电阻r的大小决定了放大器向信号源取用电流的大i小。因为被放大信号是微弱小信号，而且总是存在一定内阻。所以我们希望放大电路的输入电阻r尽量大些，这样从信号源取用的电流就会小一些，以免造成输入信号电压的i衰减。4、试述放大电路输出电阻的概念。为什么总是希望放大电路的输出电阻r尽量小012一些呢？答：对负载来说，放大电路的输出电阻r相当于信号源内阻。我们通常希望放大电0路的输出电阻r尽量小一些，以便向负载输出电流后，输出电压没有很大的衰减。而且0放大器的输出电阻r越小，负载电阻R的变化对输出电压的影响就越小，使得放大器0L带负载能力越强。5、何谓放大电路的动态分析？动态分析分析步骤？你能否说出微变等效电路法的思想？答：放大电路的动态分析，就是求解放大电路对交流信号呈现的输入电阻r、电路i的输出电阻r和交流电压放大倍数Au0流分量；动态分析的目的是找出输入电阻rr、交流电压放大倍数A与放大ui0电路参数间的关系。采用微变等效电路法的思想是：当信号变化的范围很小时，可认为晶体管电压、电流变化量之间的关系是线性的。即在满足小信号条件下，将晶体管线性化，把放大电路等效为一个近似的线性电路。这样我们就可以利用前面学习过的电路分析法，求出放大电路对交流信号呈现的输入电阻r、输出电阻r和交流电压放大倍数A了。ui02.4检验学习结果1、共集电极放大电路与共发射极放大电路相比，有何不同？电路有何特点？答：共集电极放大电路与共发射极放大电路相比，共发射极放大电路输入电阻不够大，而共集电极放大电路输入电阻较大；共发射极放大电路输出电阻不够小，而共集电极放大电路输出电阻较小；共发射极放大电路的电压放大倍数很大，放大能力较强，而共集电极放大电路的电压放大倍数约等于1。因此共发射极放大电路适合于做多级放大电路的中间级，而共集电极放大电路适合于多级放大电路的前级和后级。2、射极输出器的发射极电阻R能否像共发射极放大器一样并联一个旁路电容CEE来提高电路的电压放大倍数？为什么？R是不能象共发射极放大电路一样并联一个旁路电容EC来提高电路的电压放大倍数的。因为射极输出器的输出取自于发射极，即输出电压等E于发射极电阻R两端的电压，如果并上一个旁路电容，则电路对交流信号就会无输出。E2.5检验学习结果1、功放和普通放大电路相比，有何不同？对功放电路有哪些特殊的技术要求？答：从能量控制的观点来看，功率放大器和电压放大器并没有本质上的区别。但是，从完成任务的角度和对电路的要求来看，它们之间有着很大的差别。电压放大电路主要13要求它能够向负载提供不失真的放大信号，其主要指标是电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻等。功率放大器主要考虑获得最大的交流输出功率，而功率是电压与电流的乘积，因此功放电路不但要有足够大的输出电压，而且还应有足够大的输出电流。2、何谓交越失真？采取什么方法可以消除交越失真？答：因为晶体管都存在正向死区。因此，当乙类功放电路在输入信号正、负半周交替时，两个功放管都处于截止状态，造成输出信号波形不跟随输入信号的波形变化，波形的正、负交界处出现了一段零值，这种失真现象称为交越失真。为消除交越失真，可在两个功放管的发射结加上一个较小的正偏电压，使两管都工作在微导通状态。这时，两个功放管，一个在正半周工作，另一个在负半周工作，互相弥补对方的不足，从而在负载上得到一个完整的输出波形。即两个功放管的输入、输出特性完全一致，达到工作特性完全对称的状态。3、什么是零漂现象？零漂是如何产生的？采用什么方法可以抑制零漂？答：直接耦合的多级放大电路，当输入信号为零时，输出信号电压并不为零，而且这个不为零的电压会随时间作缓慢的、无规则的、持续的变动，这种现象称为零点漂移，简称零漂。差动放大电路可以有效地抑制零漂。当温度变化时，因两管电流变化规律相同，两管集电极电压漂移量也完全相同，从而使双端输出电压始终为零。也就是说，依靠差动放大电路的完全对称性，使两管的零漂在输出端相抵消，使零点漂移得到抑制。4、何谓差模信号？何谓共模信号？答：差模信号是放大电路中需要传输和放大的有用信号，用u表示，数值上等于两id管输入信号的差值；温度变化，电源电压波动及外界电磁干扰等对放大电路的影响，相加以抑制。2.6检验学习结果1、什么叫反馈？正反馈和负反馈对电路的影响有何不同？答：“反馈”就是通过一定的电路形式，把放大电路输出信号的一部分或全部按一定的方式回送到放大电路的输入端，并影响放大电路的输入信号。如果反馈能使输入信号的净输入量削弱的称为负反馈，负反馈提高了基本放大电路的工作稳定性。如果放大电．．．路输出信号的一部分或全部，通过反馈网络回送到输入端后，造成净输入信号增强，则这种反馈称为正反馈。正反馈可以提高放大电路的增益，但正反馈电路的性能不稳定，一般较少使用。2、放大电路一般采用的反馈形式是什么？如何判断放大电路中的各种反馈类型？答：放大电路中普遍采用的是负反馈。负反馈通常有四种典型形式：电压串联负反馈、电压并联负反馈、电流串联负反馈和电流并联负反馈。放大电路中如果反馈信号取自于输出电压，为电压负反馈；若取自于输出电流，则为电流负反馈；若反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式相加减，可判断为串联负反馈；若反馈信号与输入是以电14流的形式相加减，可判断为并联负反馈；如果反馈信号和输入信号加到放大元件的同一电极，则为并联反馈，否则为串联反馈。3、放大电路引入负反馈后，对电路的工作性能带来什么改善？答：放大电路引入负反馈后，虽然提高了放大电路的稳定性，但放大电路的电压放大倍数降低了。但对放大电路来说，电路的稳定性至关重要，因此电路的电压放大倍数虽然降低了，换来的却是放大电路的稳定性得以提高，这种代价值得。4、放大电路的输入信号本身就是一个已产生了失真的信号，引入负反馈后能否使失真消除？答：采用负反馈能够提高放大电路的稳定性，从本质上讲，是利用失真的波形来改善波形的失真，不能理解为负反馈能使波形失真完全消除。第2章检测题（共100分，120分钟）一、填空题：1、基本放大电路的三种组态分别是：共发射极放大电路、共集电极放大电路和共基极放大电路。2、放大电路应遵循的基本原则是：发射结正偏；集电结反偏。3、将放大器输出信号的全部或部分通过某种方式回送到输入端，这部分信号叫做反馈信号。使放大器净输入信号减小，放大倍数也减小的反馈，称为负反馈；使放大器净输入信号增加，放大倍数也增加的反馈，称为正反馈。放大电路中常用的负反馈类型有电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈和电流并联负反馈。4电压增益恒小于11，输入信号和输出信号同相，并具有输入电阻高和输出电阻低的特点。5、共射放大电路的静态工作点设置较低，造成截止失真，其输出波形为上削顶。若采用分压式偏置电路，通过反馈环节调节合适的基极电位，可达到改善输出波形的目的。6、对放大电路来说，人们总是希望电路的输入电阻越大越好，因为这可以减轻信号源的负荷。人们又希望放大电路的输出电阻越小越好，因为这可以增强放大电路的整个负载能力。7R的数值通常为几十至几千欧负反馈E作用，同样可对交流信号产生负反馈作用，从而造成电压增益下降过多。为了不使交流信号削弱，一般在R的两端并联一个约为几十微法的较大射极旁路电容C。EE8、放大电路有两种工作状态，当u＝0时电路的状态称为静态，有交流信号uii输入时，放大电路的工作状态称为动态。在动态情况下，晶体管各极电压、电流均15包含直流分量和交流分量。放大器的输入电阻越大，就越能从前级信号源获得较大的电信号；输出电阻越小，放大器带负载能力就越强。9、电压放大器中的三极管通常工作在放大状态下，功率放大器中的三极管通常工作在极限参数情况下。功放电路不仅要求有足够大的输出电压，而且要求电路中还要有足够大的输出电流，以获取足够大的功率。10、晶体管由于在长期工作过程中，受外界温度及电网电压不稳定的影响，即使输入信号为零时，放大电路输出端仍有缓慢的信号输出，这种现象叫做零点漂移。克服零点漂移的最有效常用电路是差动放大电路。二、判断下列说法的正确与错误：1、放大电路中的输入信号和输出信号的波形总是反相关系。2、放大电路中的所有电容器，起的作用均为通交隔直。（错）（对）（错）（对）3、射极输出器的电压放大倍数等于1，因此它在放大电路中作用不大。4、分压式偏置共发射极放大电路是一种能够稳定静态工作点的放大器。5、设置静态工作点的目的是让交流信号叠加在直流量上全部通过放大器。（对）6、晶体管的电流放大倍数通常等于放大电路的电压放大倍数。7、微变等效电路不能进行静态分析，也不能用于功放电路分析。（错）（对）8、共集电极放大电路的输入信号与输出信号，相位差为180错）9、微变等效电路中不但有交流量，也存在直流量。10、基本放大电路通常都存在零点漂移现象。（错）（对）（错）（对）11、普通放大电路中存在的失真均为交越失真。12、差动放大电路能够有效地抑制零漂，因此具有很高的共模抑制比。13、放大电路通常工作在小信号状态下，功放电路通常工作在极限状态下。（对）14、输出端交流短路后仍有反馈信号存在，可断定为电流负反馈。15、共射放大电路输出波形出现上削波，说明电路出现了饱和失真。（对）（错）（错）（错）（对）（对）16、放大电路的集电极电流超过极限值I，就会造成管子烧损。CM17、共模信号和差模信号都是电路传输和放大的有用信号。18、采用适当的静态起始电压，可达到消除功放电路中交越失真的目的。19、射极输出器是典型的电压串联负反馈放大电路。三、选择题：1、基本放大电路中，经过晶体管的信号有（、直流成分；、交流成分；、交直流成分均有。2、基本放大电路中的主要放大对象是（、直流信号；、交流信号；、交直流信号均有。163、分压式偏置的共发射极放大电路中，若V点电位过高，电路易出现（B、截止失真；4、共发射极放大电路的反馈元件是（、电阻R；、电阻R；、饱和失真；、晶体管被烧损。、电阻R。BEC5、功放首先考虑的问题是（、管子的工作效率；、不失真问题；、管子的极限参数。6、电压放大电路首先需要考虑的技术指标是（、放大电路的电压增益；、不失真问题；7、射极输出器的输出电阻小，说明该电路的（）、带负载能力强；、带负载能力差；8、功放电路易出现的失真现象是（、饱和失真；、截止失真；、管子的工作效率。、减轻前级或信号源负荷。、交越失真。9、基极电流i的数值较大时，易引起静态工作点Q接近（B、截止区；、饱和区；、死区。10、射极输出器是典型的（、电流串联负反馈；、电压并联负反馈；、电压串联负反馈。四、简答题：1、共发射极放大器中集电极电阻R起的作用是什么？C答：R起的作用是把晶体管的电流放大转换成放大器的电压放大。C2、放大电路中为何设立静态工作点？静态工作点的高、低对电路有何影响？答：设立静态工作点的目的是使放大信号能全部通过放大器。Q点过高易使传输信号部分进入饱和区；Q点过低易使传输信号部分进入截止区，其结果都是信号发生失真。3、指出图2-27所示各放大电路能否正常工作，如不能，请校正并加以说明。＋V＋VCCCCRCCR2C1T（）（b）－V＋VCCCCRC＋21TTREE17（c）（d）图2-272-4-3电路图RV=U太高而使信号进入饱和区发生失真，B1BCC另外还缺少R、C负反馈环节，当温度发生变化时，易使放大信号产生失真；EE（b）图缺少集电极电阻R，无法起电压放大作用，同时少R、C负反馈环节；CEE（cCC的极性反了，不能正常隔直通交，而且也缺少RC负反馈环节；12EE（d）图的管子是PNP型，而电路则是按NPN型管子设置的，所以，只要把管子调换成NPN型管子即可。4、说一说零点漂移现象是如何形成的？哪一种电路能够有效地抑制零漂？（4分）答：直接耦合的多级放大电路，当输入信号为零时，输出信号电压并不为零的现象称为零点漂移。晶体管参数受温度的影响是产生零漂的根本和直接原因。采用差动放大电路可以有效地解决零漂问题。5、为削除交越失真，通常要给功放管加上适当的正向偏置电压，使基极存在的微小的正向偏流，让功放管处于微导通状态，从而消除交越失真。那么，这一正向偏置电压是否越大越好呢？为什么？（4分）答：这一正向电压较小，仅使两个管子都工作在微导通状态即可。因为，交越失真实际上是两个功放管都存在正向死区电压造成的，消除交越失真，实际上就是解决死区电压的问题。如果这一正向偏置电压大于死区电压较多，势必造成两个功放管不能正常工作。五、计算题：1图2-28R＝R＝40KΩR＝10KΩ，CB1B2R＝，=70。求静态工作点I、I和U8分，图中晶体管为硅管）EBQCQCEQ＋25VRR2CuuR0RCiEE图2-28检测题2-5-1电路图5VII2.87BCQEQ解：静态工作点为：I40ABU252.87(3.31.5)11.2VCE182、画出图2-23所示电路的微变等效电路，并对电路进行动态分析。要求解出电路的电压放大倍数A，电路的输入电阻r及输出电阻r9分）ui0解：图2-23的微变等效电路如下图所示。iiibbRuRRuCiB1B20动态分析：26mVrbe30070)9432.87mAr=R//R//r=40000//10000//943≈843ΩrR=3.3KΩiB1B2be0CRr3300943A70245Cu3.1检验学习结果1、集成运放由哪几部分组成，各部分的主要作用是什么？答：集成电路主要由输入级、中间放大级、输出级和偏置电路四部分构成。其中输入级是决定运放性能好坏的关键，要求输入电阻高，差模电压放大倍数大，共模抑制比大，静态电流小，通常由一个高性能的双端输入差动放大器组成。中间放大级是整个集成运放的主放大器，其性能的好坏直接影响运放的放大倍数，主要作用是提高电压增益，通常采用复合管的共发射极电路构成。输出级又称功放级，要求有较小的输出电阻以提高带负载能力，通常采用电压跟随器或互补的电压跟随器组成。偏置电路的作用是向运放内部各级电路提供合适又稳定的静态工作点电流。2、试述集成运放的理想化条件有哪些？Ar＝∞；0ui③输出电阻r＝0；④共模抑制比K→∞。03、工作在线性区的理想运放有哪两条重要结论？试说明其概念。答：工作在线性区的理想运放有两条重要结论：（1）虚短：理想运放的同相输入端和反相输入端电位相等，U＝U。由于两个输＋－（2）虚断：由于理想运放的差模输入电阻r＝∞，因此可得i=i=0。集成运放的i+-输入端并未断开，但通过的电流恒为零，这种情况称为“虚断”193.2检验学习结果1、集成运放的线性应用主要有哪些特点？答：集成运放的线性应用通常为运算电路，均存在深度负反馈环节；运放在特性曲地”分析线性运放的问题。23、集成运放的非线性应用主要有哪些特点？答：集成运放应用在非线性电路时，处于开环或正反馈状态下；运放在非线性运用中同相输入端和反相输入端上的信号电压大小不等，因此“虚短”的概念不再成立；非线性应用下的运放虽然同相输入端和反相输入端信号电压不等，但由于其输入电阻很大，所以输入端的信号电流仍可视为零值。因此，非线性应用下的运放仍然具有“虚断”的特点；非线性区运放的输出量与输入量之间为非线性关系，输出端信号电压或为正饱和值，或为负饱和值。4、画出滞回比较器的电压传输特性，说明其工作原理。答：滞回比较器的电压传输特性如右图所示。当输入信号电压由a点负值开始增大时，输出u＝＋U，直到输入电压u＝U时，u由＋U跃u0ZiB10Z0变到－U，电压传输特性由a→b→c→d→f；若输入信号电cZaZb压u由f点正值开始逐渐减小时，输出信号电压u原来等于i0u－U，当输入电压u=U时，u由－U跃变为＋U，电压i0UdB1UZiB20ZZB2fe传输特性由f→d→e→b→a，图示曲线中的U、U称为状－UB1B2Z态转换点，又称为上、下门限电压，ΔU＝U－U称为回B1B2差电压。由于此电压比较器在电压传输过程中具有滞回特性，因此称为滞回电压比较器。由于滞回电压比较器存在回差电压，使电路的抗干扰能力大大增强。5、举例说明理想集成运放两条重要结论在运放电路分析中的作用。答：可以反相比例输入电路和同相比例输入电路为例说明。（过程略）6、工作在线性区的集成运放，为什么要引入深度电压负反馈？而且反馈电路为什么要接到反相输入端？答：集成运放的开环电压放大倍数A无穷大，所以输入信号的线性范围很小，以致u0集成运放在开环时实际上无法实现线性放大。加上深度电压负反馈后，运放的闭环电压增益较开环增益小很多，因此运放的线性输入范围同时得到了扩大，扩大以后的线性输入范围才能对输入信号进行正常的线性放大。而且，集成运放加上深度负反馈后，还能改善其他的许多性能指标，所以集成运放在线性应用电路中必须加上深度负反馈。20第3章检测题（共100分，120分钟）一、填空题1、若要集成运放工作在线性区，则必须在电路中引入深度负反馈；若要集成运放工作在非线性区，则必须在电路中引入正反馈或者在开环工作状态下。集成运放工作在线性区的特点是输入电流等于零和输出电阻等于零；工作在非线性区的特点：一是输出电压只具有两种状态和净输入电流等于零；在运算放大器电路中，集成运放工作在线性区，电压比较器工作在非线性区。2、集成运算放大器具有同相和反相两个输入端，相应的输入方式有同相输入、反相输入和双端输入三种。3、理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点：一是差模输入电压相等，称为虚短；二是输入电流等于零，称为虚断。4、理想集成运放的A＝∞，r＝∞，r＝0，K＝∞。u0ioCMR5、反相比例运算电路中反相输入端为虚地，同相比例运算电路中的两个输入端电位等于输入电压。同相比例运算电路的输入电阻大，反相比例运算电路的输入电阻小。6、同相比例运算电路的输入电流等于零，反相比例运算电路的输入电流等于流过反馈电阻中的电流。同相比例运算电路的比例系数大于1，而反相比例运算电路的比例系数小于零。7、同相输入运算电路可实现A1的放大器，反相输入运算电路可实现A＜0uu的放大器，微分运算电路可将三角波电压转换成方波电压。8、滞回电压比较器的基准电压U＝0时，输入电压每经过一次零值，输出电压R就要产生一次跃变，这时的比较器称为过零比较器。9、集成运放的非线性应用常见的有单门限比较器、滞回比较器和方波发生器。10、滞回比较器的电压传输过程中具有回差特性。二、判断下列说法的正确与错误1、电压比较器的输出电压只有两种数值。（对）2、集成运放使用时不接负反馈，电路中的电压增益称为开环电压增益。（错）345、集成运放不但能处理交流信号，也能处理直流信号。6、集成运放在开环状态下，输入与输出之间存在线性关系。7、同相输入和反相输入的运放电路都存在“虚地”现象。（对）（错）（对）（错）（错）218、理想运放构成的线性应用电路，电压增益与运放本身的参数无关。9、各种比较器的输出只有两种状态。（错）（对）（对）10、微分运算电路中的电容器接在电路的反相输入端。三、选择题1、理想运放的开环放大倍数A为（u0、；2、国产集成运放有三种封闭形式，目前国内应用最多的是（、扁平式；、圆壳式；、双列直插式。3、由运放组成的电路中，工作在非线性状态的电路是（、0；、不定。、反相放大器；4、理想运放的两个重要结论是（、虚短与虚地；、虚断与虚短；、差分放大器；、电压比较器。、断路与短路。5、集成运放一般分为两个工作区，它们分别是（、正反馈与负反馈；、线性与非线性；、虚断和虚短。6）输入比例运算电路的反相输入端为虚地点。、同相；、反相；、双端。7、集成运放的线性应用存在（）现象，非线性应用存在（）现象。、虚地；8、各种电压比较器的输出状态只有（、一种；、两种；9、基本积分电路中的电容器接在电路的（、反相输入端；、同相输入端；、虚断；、虚断和虚短。、三种。、反相端与输出端之间。10、分析集成运放的非线性应用电路时，不能使用的概念是（、虚地；、虚短；、虚断。四、简答题1、集成运放一般由哪几部分组成？各部分的作用如何？）答：集成运放一般由输入级、输出级和中间级及偏置电路组成。输入级一般采用差动放大电路，以使运放具有较高的输入电阻及很强的抑制零漂的能力，输入级也是决定运放性能好坏的关键环节；中间级为获得运放的高开环电压放大倍数（10～1037采用多级共发射极直接耦合放大电路；输出级为了具有较低的输出电阻和较强的带负载能力，并能提供足够大的输出电压和输出电流，常采用互补对称的射极输出器组成；为了向上述三个环节提供合适而又稳定的偏置电流，一般由各种晶体管恒流源电路构成偏置电路满足此要求。2、何谓“虚地”？何谓“虚短”？在什么输入方式下才有“虚地”？若把“虚地”22反相比例运放，把反相端也接地时，就不会有i=i成立，反相比例运算电路也就无法正if常工作。3、集成运放的理想化条件主要有哪些？答：集成运放的理想化条件有四条：①开环差模电压放大倍数A=∞U0电阻r=∞；③开环输出电阻=0；④共模抑制比K=∞。rid0CMR4、在输入电压从足够低逐渐增大到足够高的过程中，单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压各变化几次？答：在输入电压从足够低逐渐增大至足够高的过程中，单门限电压比较器和滞回比较器的输出电压均只跃变一次。5、集成运放的反相输入端为虚地时，同相端所接的电阻起什么作用？答：同相端所接电阻起平衡作用。6、应用集成运放芯片连成各种运算电路时，x为什么首先要对电路进行调零？答：调零是为了抑制零漂，使运算更准确。五、计算题10V1、图3-20所示电路为应用集成运放组成的VR与电压U0x表电压U10分）0图3-20检测题5.2电路图算电路，因此：RU10105Rx010x62、图3-21所示电路中，已知R＝2K，R＝1f5K，R＝2K，R＝18K，U＝1V，求输出电23i。压U（10分）o解：此电路为同相输入电路。10.9V5U)0.93.15V图3-21023、图3-22所示电路中，已知电阻R＝5R，输入电压U＝5mV，求输出电压U。f1i023（10分）图3-22UU=5mV=U，解：第二级运放是反向比例运算电路，所以：iUU5510Ri214.1检验学习结果1、数字信号和模拟信号的典型特征是什么？你能否说出实际当中数字信号和模拟信号的典型实例？答：模拟信号是连续和不间断的，数字信号是离散和跳跃的。实际当中的音频信号就是模拟信号，而方波脉冲就是典型的数字信号。2、何谓“正”逻辑？“负”逻辑？你能举例说明“正”逻辑吗？答：所谓逻辑，就是事件的发生条件与结果之间所要遵循的规律。一般说来，事件的发生条件与产生的结果均为有限个状态，每一个和结果有关的条件都有满足或者不满足的可能，在逻辑中可以用“1”和“0”来表示。逻辑关系中的“1”和“0”不表示数字，仅表示状态。当用“10”表示低电平时，称为正逻辑关系，反之称为负逻辑。3、最基本的逻辑关系有哪些？你能举例说明实际生活中的一个“或”逻辑吗？30人，这些学生为输入变量时，教师是输出变量，只要有一个学生来听课，教师就要例行上课职责教学，如果30不上课了。4.2检验学习结果1、完成下列数制的转换（1256）＝（）＝（）10216（2B7）＝（）＝（）16210（310110001）＝（）＝（）2168241256）＝（100000000）＝（100）10216（2B7）＝（10110111）＝（183）16210（310110001）＝（B1）＝（261）21682、将下列十进制数转换为等值的8421BCD码。（1）256（2）4096（3）100.25（2）4096（4）0.024（4）0.0241）256[001001010110][0100000010010110][0000.000000100100]（3）100.25[000100000000.00100101]3、写出下列各数的原码、反码和补码。（1）[＋32]1）[＋32]（2）[－48]（2[－48]（3）[＋100]（4）[－86]原码[00100000B]反码[00100000B]补码[00100000B]原码[10110000B]反码[11001111B]补码[11010000B]（3）[＋100]原码[01100100B]反码[01100100B]补码[01100100B]补码[10101010B]（4）[－86]原码[11010110B]反码[10101001B]4.3检验学习结果1、用真值表证明ABABABABB解：用真值表证明A00110101111011102、将写成为最小项表达式。FABA(BCBC)解：FABA(BCBC)ABCABCABCABCm(1）3、将化为最简与或式。FABCABCAC解：FCABC4、用卡诺图化简下列逻辑函数（1）（2）FABCABCDA(BC)BCF(A、B、C、D)m(0461213)解：（1）FABCABCDABCBCABC()25（2）(、、、)FABCDm(01213)ACBCABD第4章检测题（共100分，120分钟）一、填空题1、在时间上和数值上均作连续变化的电信号称为模拟信号；在时间上和数值上离散的信号叫做数字信号。21”表示高0”表示低电平。3、数字电路中，输入信号和输出信号之间的关系是逻辑关系，所以数字电路也称为逻辑电路。在逻辑关系中，最基本的关系是与逻辑、或逻辑和非逻辑。4基数位权不同。十进制计数各位的基是10，位权是10的幂。5、8421BCD码和2421码是有权码；余3码和格雷码是无权码。6、进位制是表示数值大小的各种方法的统称。一般都是按照进位方式来实现计数的，简称为数制。任意进制数转换为十进制数时，均采用按位权展开求和的方法。7、十进制整数转换成二进制时采用除2取余法；十进制小数转换成二进制时采用乘2取整法。8、十进制数转换为八进制和十六进制时，应先转换成二进制，然后再根据转换的二进制数，按照三位一组转换成八进制；按四位一组转换成十六进制。9、8421BCD码是最常用也是最简单的一种代码，各位的权依次为8、4、2、1。8421BCD码的显著特点是它与二进制数码的4位等值0～9完全相同。10、原码、反码和补码是把符号位和数值位一起编码的表示方法，是计算机中数的表示方法。在计算机中，数据常以补码的形式进行存储。11、逻辑代数的基本定律有分配律、结合律、交换律、反演律和非非律。12、最简与或表达式是指在表达式中或项最少，且与项也最少。13、卡诺图是将代表最小项的小方格按相邻原则排列而构成的方块图。卡诺图的画图规则：任意两个几何位置相邻的最小项之间，只允许一位变量的取值不同。14、在化简的过程中，约束项可以根据需要看作“1”或“0”。二、判断正误题1、输入全为低电平“00”时，必为“与”逻辑关系。（错）2、或逻辑关系是“有0出0，见1出1（错）（错）（对）3、8421BCD码、2421BCD码和余3码都属于有权码。4、二进制计数中各位的基是2，不同数位的权是2的幂。265、格雷码相邻两个代码之间至少有一位不同。6、是逻辑代数的非非定律。（错）（错）（对）（对）ABAB7、卡诺图中为1的方格均表示一个逻辑函数的最小项。8、原码转换成补码的规则就是各位取反、末位再加1。三、选择题1、逻辑函数中的逻辑“与”和它对应的逻辑代数运算关系为（B、逻辑加、逻辑乘、逻辑非2100对应的二进制数为（C、1011110、1100010、1100100D、110001003、和逻辑式表示不同逻辑关系的逻辑式是（BAB、、、D、ABABABBABA4、数字电路中机器识别和常用的数制是（A、二进制、八进制、十进制D、十六进制5、[＋56]的补码是（D、00111000B、11000111B、01000111BD、01001000B6、所谓机器码是指（B、计算机内采用的十六进制码、带有正负号的二进制数码四、简述题、符号位数码化了的二进制数码D、八进制数1、数字信号和模拟信号的最大区别是什么？数字电路和模拟电路中，哪一种抗干扰能力较强？答：数字信号是离散的，模拟信号是连续的，这是它们的最大区别。它们之中，数字电路的抗干扰能力较强。2答：数制是指计数的进制，如二进制码、十进制码和十六进制码等等；码制是指不同的在本书介绍的范围内，8421BCD码和2421BCD码属于编码方式，如各种BCD码、循环码等。有权码；余3码和格雷码属于无权码。3、试述补码转换为原码应遵循的原则及转换步骤。答：一般按照求负数补码的逆过程，数值部分应是最低位减1，然后取反。但是对二进制数来说，先减1后取反和先取反后加1得到的结果是一样的，因此也可以采用取反加1的方法求其补码的原码。4、试述卡诺图化简逻辑函数的原则和步骤。答：用卡诺图化简时，合并的小方格应组成正方形或长方形，同时满足相邻原则。利用卡诺图化简逻辑函数式的步骤如下：27①根据变量的数目，画出相应方格数的卡诺图；②根据逻辑函数式，把所有为“1”的项画入卡诺图中；③用卡诺圈把相邻最小项进行合并，合并时就遵照卡诺圈最大化原则；④根据所圈的卡诺圈，消除圈内全部互非的变量，每一个圈作为一个“与”项，将各“与”项相或，即为化简后的最简与或表达式。五、计算题1、用代数法化简下列逻辑函数（12分）①F(AB)CAB＝＝ABCACB②FACABBC③＝ABFABCABCABCABCABCFABBCDCDABCACD④＝ABCDBC2、用卡诺图化简下列逻辑函数（12分）①＝Fm(3,4,5,10)d(1,2,13)BCBCABD②③④＝F(ABCD)m,2,3,5,6,7,8,9)ACCDAC＝F(AB、C、D)m(01,6,7,8,12,14,15）ABCACD＝F(AB、C、D)m(01,5,7,8,14,d(3,9,）ADBCABCACD3、完成下列数制之间的转换（8分）①（365）＝（101101101）＝（555）＝（16D）102816②（11101.1）＝（29.5）＝（35.4）＝（1D.8）210816③（57.625）＝（71.5）＝（）108164、完成下列数制与码制之间的转换（5分）①（47）＝（01111010）＝（01000111）103码8421码②（3D）＝（00101101）165、写出下列真值的原码、反码和补码（6分）①[＋36]＝[00100100B]＝[01011011B]＝[01011100B]原反补②[－49]＝[10110001B]＝[11001110B]＝[11001111B]原反补5.1检验学习结果1、基本逻辑门有哪些？同或门和异或门的功能是什么？二者有联系吗？答：基本的逻辑门是与门、或门和非门。异或门的功能是“相同出0，相异出128同或门的功能是“相同出1，相异出02、你能说出常用复合门电路的种类吗？它们的功能如何？答：常用的复合逻辑门有与非门、或非门、与或非门、异或门和同或门，其中与非门的功能是“有0出1，全1出01出0，全0出1的功能是“与门中只要有一个输出为1，与或非门的输出即为1；两个与门输出均为0时，与或非门的输出为13、通常集成电路可分为哪两大类？这两大类芯片在使用时注意的事项相同吗？答：集成电路按照元件类型的不同可分为双极型逻辑门（TTL集成逻辑门）和单极型CMOS集成逻辑门）两大类。这两大类集成芯片在使用时注意的事项有不小的差异，其中TTL集成电路作用时需注意的事项：①TTL接高电平、并接到一个已被使用的输入端上等。门输入端口为“或”逻辑关系时，多余的输入端可以接低电平、接地、并接到一个已被使用的输入端上等。用的管脚可以悬空，不可以接地。②电源电压应根据门电路参数的要求选定。一般TTL门电路的电源电压应满足5V±的要求；几个输入端引脚可以并联连接。③具有图腾结构的几个TTL与非门输出端不能并联；④电路的输出端接容性负载时，应在电容之前接限流大电阻（≥2.7K开机的瞬间，较大的冲击电流烧坏电路。⑤TTL集成电路的电源电压应满足±5V要求，输入信号电平应在0~5V之间；⑥焊接时应选用45W以下的电烙铁，最好用中性焊剂，所用设备应接地良好。CMOS集成电路使用时应注意的事项：①CMOS集成电路容易受静电感应而击穿，在使用和存放时应注意静电屏蔽，焊接时电烙铁应接地良好，尤其是CMOS集成电路多余不用的输入端不能悬空，其“与”门②CMOS集成电路的电源电压应在规定的电压范围（3～15）V内选定。电源电压的极性不能接反。为防止通过电源引入干扰信号，应根据具体情况对电源进行去耦和滤波。③同一芯片上的CMOS门，在输入相同时，输出端可以并联使用（目的是增大驱动④CMOS集成电路应在静电屏蔽下运输和存放。调试电路板时，开机先接通电路板电源，后开信号源电源；关机时先关信号源电源，后断开电路板电源。严禁带电从插座上拔插器件。4、试述图腾结构的TTL与非门和门的主要区别是什么？29答：在结构上，门没有图腾结构的TTL与非门中的T和T组成的射极跟随器，T345的集电极是开路的。图腾结构的TTL与非门的输出是推挽输出，输出电阻都很小，不允许将两个普遍TTL门的输出端直接连接在一起。但是门和输出端可以直接并接在一起，从而可实现“线与”的逻辑功能，而图腾结构的TTL与非门是没有“线与”功能的。5、三态门和普通TTL与非门有什么不同？主要应用在什么场合？答：普通的TTL与非门有两个输出状态，即逻辑0或逻辑1，这两个状态都是低阻输出。三态门除具有这两个状态外，还有高阻输出的第三态，高阻态下三态门的输出端相当于和其它电路断开。三态门广泛应用在计算机系统中，主要用途是构成数据总线。6、CMOS传输门具有哪些用途？答：CMOS传输门不但可以实现数据的双向传输，经改进后也可以组成单向传输数据的传输门，利用单向传输门还可以构成传送数据的总线，当传输门的控制信号由一个非门的输入和输出来提供时，又可构成一个模拟开关。7、TTL与非门多余的输入端能否悬空处理？CMOS门呢？答：TTL门集成与非门多余的输入端可以悬空（但不能带开路长线）、接高电平、并接到一个已被使用的输入端上等。CMOS集成门多余不用的输入端不能悬空，应根据需要接地或接高电平。8、普通TTL门的输出端能否并联连接？CMOS门呢？TTL门电路的输出端是不可以并联连接的，因为当一些门的输出为高电平、另一些门的输出为低电平时，就会有一个很大的电流由输出为逻辑高电平的门流向输出为逻辑低电平的门，从而将门电路烧毁；同一芯片上的CMOS可以并联使用（目的是增大驱动能力），否则，输出端也是不允许并联使用的。5.2检验学习结果1、分析图5-17所示电路的逻辑功能。答：图5-17所示逻辑电路的功能为：F=B⊕，即输入和相异时输出为1。2、设计一个三变量判奇电路。30解：设计：由题意可让、、为输入变量，F为输出变量，写出相应真值表如下：A00001111B00110011C01010101F01101001把F=1的最小项作为逻辑函数式中的与项，有FABCABCABCABC此式即为最简表达式画出相应逻辑电路如下：&AB&F&&1C5.1检验学习结果1、何谓编码？优先编码器中“优先”二字如何理解？答：把若干个0和1按一定规律编排起来的过程称为编码。当编码器同时有多个输入时，常要求输出不但有意义，而且应按事先编排好的优先顺序输出，只对其中优先权最高2、译码器的输入量是什么？输出量又是什么？你能熟练画出七段数码管对应七个发光二极管的符号图吗？答：译码器的输入量是二进制，输出量是人们熟悉的某个特定信息。其它略。3、常用的集成数值比较器有哪些型号？扩展连接方式一般采用哪两种？各有何特点？答：常用的集成比较器有74LS85（474LS521（8位数值比较器）等。31采用两个74LS85芯片级联，可构成八位数值比较器。这种串联连接的扩展方法结构简单，但运算速度低。74LS85也可采用并联扩展两级比较法。并联扩展各组的比较是并行进行的，因此运算速度比级联扩展快。4、数据选择器能实现的功能是什么？集成数据选择器74LS153中，D~D是什么端03子？A、A又是什么端子？01答：数据选择器能实现的功能有根据需要将其中任意一路挑选出来的电路，也叫做多路开关。集成数据选择器74LS153中，D~D是输入的四路信号；A、A是地址选择控0301制端。5、数据选择器的输出端Y由电路中的什么信号来控制？Y可以是四路输入数据中的任意一路，由选择控制信号A、1A来控制。0第5章检测题（共100分，120分钟）一、填空题1门电路与门、或门和非门。2、具有“相异出1，相同出0”功能的逻辑门是异或门，它的反是同或门。3、数字集成门电路按开关元件的不同可分为TTL和CMOS两大类。其中TTL集成电路是双极型，CMOS集成电路是单极型。集成电路芯片中74LS系列芯片属于双极型集成电路，系列芯片属于单极型集成电路。4、功能为“有0出1、全1出”的门电路是或非门；具有“有1出1，全0出0”功能的门电路是或门；实际中集成的与非门应用的最为普遍。5、普通的TTL与非门具有图腾结构，输出只有高电平“1”和低电平“0”两种状态；经过改造后的三态门除了具有“1”态和“0”高阻态。6、使用三态门可以实现总线结构；使用OC门可实现“线与”逻辑。7TTL集成电路和CMOS集成电路相比，TTL集成门的带负载能力强，CMOS集成门的抗干扰能力强；CMOS集成门电路的输入端通常不可以悬空。8、一个PMOS管和一个NMOS管并联时可构成一个传输门，其中两管源极相接作为输入端，两管漏极相连作为输出端，两管的栅极作为控制端。9、具有图腾结构的TTL集成电路，同一芯片上的输出端，不允许并联使用；同一芯片上的CMOS集成电路，输出端可以并联使用，但不同芯片上的CMOS集成电路上的输出端是不允许并联使用的。10TTL门输入端口为“与”逻辑关系时，多余的输入端可悬空处理；TTL门输32入端口为“或”逻辑关系时，多余的输入端应接低电平；CMOS门输入端口为“与”逻辑关系时，多余的输入端应接高CMOS门多余的输入端应接低电平；即CMOS门的输入端不允许悬空。11、能将某种特定信息转换成机器识别的二进制数码的组合逻辑电路，称之为编码器；能将机器识别的二进制数码转换成人们熟悉的十进制或某种特定信息的逻辑电路，称为译码器；74LS85是常用的集成逻辑电路数值比较器。12、在多路数据选送过程中，能够根据需要将其中任意一路挑选出来的电路，称之为数据选择器，也叫做多路开关。二、判断正误题1、组合逻辑电路的输出只取决于输入信号的现态。2、3线—8线译码器电路是三—八进制译码器。（对）（错）3、已知逻辑功能，求解逻辑表达式的过程称为逻辑电路的设计。（错）4、编码电路的输入量一定是人们熟悉的十进制数。5、74LS138集成芯片可以实现任意变量的逻辑函数。6、组合逻辑电路中的每一个门实际上都是一个存储单元。（错）（错）（错）7、74系列集成芯片是双极型的，CC40系列集成芯片是单极型的。（对）8、无关最小项对最终的逻辑结果无影响，因此可任意视为0或1。（对）9、三态门可以实现“线与”功能。10、共阴极结构的显示器需要低电平驱动才能显示。三、选择题（错）（错）1、具有“有1出0、全0出1”功能的逻辑门是（B、与非门2、下列各型号中属于优先编译码器是（C、74LS85、74LS138、74LS1483、七段数码显示管TS547是（B、共阳极LED管、共阴极LED管4、八输入端的编码器按二进制数编码时，输出端的个数是（B、或非门、异或门D、同或门D、74LS48、极阳极管D、共阴极LCD管、2个5、四输入的译码器，其输出端最多为（D、4个