数字电路练习题及答案-施密特触发器

一、简答题：1、获取矩形脉冲波形的途径有哪两种？（1）一种方法是利用各种形式的多谐振荡器电路直接产生所需要的矩形脉冲。（2）另一种方法是通过各种整形电路把已有的周期性变化波形变换为符合要求的矩形脉冲其前提条件是能够找到频率和幅度都符合要求的一种已有的电压信号。2、施密特触发器在性能上有哪两个重要特点？（1）输入信号从低电平上升的过程中，电路状态转换时对应的输入电平，与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同。（2）在电路状态转换时，通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。3、施密特触发器有哪些用途？（1）可以将边沿变化缓慢的信号波形整型为边沿陡峭的矩形波。（2）可以将叠加在矩形脉冲高、低电平上的噪声有效地清除。4、单稳态触发器的工作特性具有哪些显著特点？（1）它具有稳态和暂稳态两个不同的工作状态。单稳只有一个稳定的状态这个稳定状态要么是，要么1在没有受到外界触发脉冲作用的情况下，单稳态触发器保持在稳态；（2）在外界触发脉冲作用下，能从稳态翻转到暂稳态，（假设稳态为，则暂稳态为1）。在暂稳态维持一段时间以后，再自动返回稳态。（3）单稳态触发器在暂稳态维持的时间长短仅仅取决于电路本身的参数，与触发脉冲的宽度和幅度无关。二、计算题：

1、如图所示为一个用CMOS门电路构成的施密特触发器，已知电源电压为，R10；R20k；求其正向值电压、负向阈值电压及回差电压题126分）解：（1）正向阈值电压为分）（2）负向阈值电压为分）（3）回差电压为分）解：（1）正向阈值电压为VT

RR2

1010)V)（2分）202（2）负向阈值电压为VT

R1R2

1010)V)V分）20（3）回差电压为：T

T

7.5VV（2分）2、在图示的施密特触发器电路中G1和为74LS系列与非门和反相器它

们的域值电

V，

，

,二极管的导通压降

,试计算电路的正向阈值电压

、负向阈值电压

和回差电压。3图示是一微分型单稳态触发器已知,试求其输出脉冲宽度。4、为了得到输出脉冲宽度等于3ms的单稳态触发器,在使用集成单稳态触发器74121需要接多大的外接电容。

假定这时的微分电阻用集成电路的内部电阻三、做图题：

1、已知输入信号波形如图所示，试画出其输出波形。四、综合题：

1图所的施密器电中，已知和为CMOS相器，2RRk1

。（1计算电路的正向阈值电压V负向阈值电V和回差电压分）T施密特触发器的输入电压波形如图所示，试画出其输出电压波形分）解正向阈值电压为分）负向阈值电压为分）回差电压为分）（2画出输出电压波形分）解：

（1正向阈值电压为：V

10k151（2分）30负向阈值电压为：V

10k（2分）30k2回差电压为T

T

V（1分）（2画出输出电压波形分）2、指出下图所示电路是什么电路；在电路中，R=R=5KΩμF，V，试计12CC

算电路的振荡频率及占空比题10分）解）电路名称分）（2）电路的振荡频率为分）（3）电路的占空比为分）解：（1）电路名称：它是一个由555定时器构成的多谐振荡器电路分）（2）电路的振荡频率为分）1fT(R)ln233ln21（3）电路的占空比为分）(R)Cln2R52121(R)R533212

9.5kHz3、试用555定时器及电阻容构成一个多谐振荡器，画出电路图。若给定电阻

的阻值只有1kΩ，要求振荡频率为1kHz，则电容值和占空比各是多少？分）解：（1出电路：（2）、求电容：因为

1(RR)212

1000Hz而RR1所以(10001000)C

C2

12

0.48

（3占空比：Rq12R1

4、如图所示电路为由COMS门电路组成的多谐振荡器。（1）、

画出

和

的波形图（2）、求出振荡周期T的表达式5、如图所示电路为由CMOS或非门构成的单稳态触发器。（1）画出加入触发脉冲V1后，Vo1及Vo2工作波形。（2）写出输出脉宽

的表达式。6、用施密特触发器构成的多谐振荡电路如图所示，其阈值电压分别为

和，试画出

和

的波形，求出振荡周期的表达式。

7、试判断图中的555定时构成何种应用电路？若V求V、V及△VCCT+T-

T的值。解：施密特触发器8V4V4V8、判断图示由555定时器构成了何种应用电路？若＝RΩμF,V=12V，试计12CC算电路的振荡频率本题5分）解：

9、电路如图6所示，其中RA=RB=10kΩμf试问：（1）在Uk为高电平期间，由555定时器构成的是什么电路，其输出的频率f0=?（2）分析由JK触发器FF1、FF2、FF3成的计数器电路，要求：写出驱动方程和状态方程，画出完整的状态转换图；（3）设Q3、Q2、Q1初态为000，Uk所加正脉冲的宽度为Tw=5/f0，脉冲过后Q3、Q2、Q1将保持在哪个状态？解：（1）多谐振荡器：f

1()Cln

（2）驱动方程：Q;12K13状态方程：

JQ;2K2

JQ;32K3

Q3Q12Q3状态转换图：

iDDoiDDiDDooiDDDDT33iDDoiDDiDDooiDDDDT33（3）初态为000，五个周期后将保持在100态。10、分析如图所示由555定时器构成电路的工作原理。

6

U84u

TR

2

1

35

u

解：该电路构成施密特触发器，由于555内部比较器和C2的参考电压不同，输出电u由高电平变为低电平，或由低电平变为高电平所对应的U值不同，oi形成施密特触发特性分）12从0逐渐升高的过程uU时U当UU时，33312保持不变uU时U0在此变化方向上阈值电压为U；33从高逐渐降程中，值电压为i21UUU分）DDDDDD

13

U，故回电压DD

数字电自题3案一、填空题每空1分，共20分）1．八进制数(34.2

8

的等值二进制数为11100.01；十进制数98的8421BCD码为10011000。2试写出下列图中各门电路的输出分别是什么状（高电平低电平（其为TTL门电路，而（C）为CMOS门电路）（A）（B）（C）Y=02Y=1Y=11233．一个JK触发器有2

个稳态，它可存储1

位二进制数。4．

单稳态触发器

有一个稳定状态和一个暂稳状态。

施密特触发器

有两个稳定状态、有两个不同的触发电平，具有回差特性。

多谐振荡器

没有稳定状态，只有两个暂稳态。以上三种电路均可由555定时器

外接少量阻容元件构成。5常用逻辑门电路的真值表如右图所示则FFF分123别属于何种常用逻辑门。同或，F与非门，12F或非。36．OC门的输出端可并联使用，实现__线与____功能；三态门的输出状态有______0________、1、

ABFFF12001100101110011

3高阻

三种状态。

111017序逻辑电路的输出不仅和____输入___有关且还与___电路原来状态____有关。二、选择题：(选择一个正确答案填入括号内，每题分，共20分)1.在四变量卡诺图中，逻辑上不相邻的一组最小项为）A．mC．m

15

与m与m

313

B．mD．m

42

与m与m

682．L=AB+C的对偶式为B）

A.A+BCB.(A+B)CC.A+B+CD.ABC3．属于组合逻辑电路的部件是（AA．编码器B．寄存器C．触发器D．计数器4．T触发器中，当T=1时，触发器实现（C）功能。A．置1B．置0C．计数D．保持5．指出下列电路中能够把串行数据变成并行数据的电路应该是（CA．JK触发器C．移位寄存器

B．3/8线译码器D．十进制计数器6．某电路的输入波形u输出波形u下图所示，则该电路为（CIOA．施密特触发器C．单稳态触发器

B．反相器D．JK触发器7.三极管作为开关时工作区域是(D)A．饱和区+放大区C．放大区+击穿区8．已知逻辑函数A.B.

B．击穿区+截止区D．饱和区+截止区与其相等的函数为（DC.D.9.一个数据选择器的地址输入端有3个时，最多可以有（C）个数据信号输出。A．4B．6C．8D．1610.用触发器设计一个24进制的计数器，至少需要D)个触发器。A．3B．4

C．6D．5三、将下列函数化简为最简与或表达式（本题10分）1.解:

（代数法）(B)ACDBCDAACDA

2、F

（A,B,C,D）=∑m(0,1,2,4,5,9)+∑d(7,8,10,11,12,13)（卡诺图法）2000111100010111110

111

1四、设计一个A、B三人表决电路，以表决某一提案是否通过，如多数赞成，则提案通过，同时A有否决权分）1．用4选1数据选择器74LS153来实现，连线时可附加适当门电路。2．用3/8线译码器74LS138来实现，连线时可附加适当门电路。

ABCY）YABC1．用四选一数据选择器来实现（3分）设A=A，A=B，则D=D=0，D=C，D=11001232．用译码器来实现（3分）设A=A，A=B，A=C210

000011

001100

010101

000001Ym66

1

1

0

1用与非门来实现，逻辑图略（2分）

1

1

1

1五、如下图所示，根据CP波形画出Q波形设各触发器的初态均为1分）（1）（2）（3）CPQ1Q2

33333332031Q3六、试说明如下图所示的用555定时器构成的电路功能，求出V

T+

、V

T-

和ΔV，并画T出其输出波形。（10分）211解：施密特触发器VV，V（3分（5分）TTCC七、分析下图所示电路为多少进制计数器，并画出状态转换图。分)‘’CP

EP

DDDDT4LS160QQQQ

CLD

1

‘’CP

EP

DDDDT4LS160QQQQ

CLD

‘’解：

&YQY00010101QQQ001001110110

01221020122102都是九进制计数器每个5分）八、分析下面电路的逻辑功。要求写出驱动方程、状态方程、输出方程、填写状态转换表、画状态转换图、判断电路能否自启动、并说明电路功能（分）

Q

&