计算机电路基础（第3版） 习题参考答案

《计算机电路基础（2版》修订稿部分习题答案第1章1-1I=1.6A，Uab=17.4V，Ucb=13.4V。1-2I1=-2A，I2=4A，I3=-6A，IS=6A，U=14V。1-3Uab=-0.5V。1-4Va=1.5V，Vb=1.5V，Vc=0.5V，Vd=-3.5V。14V5Ω电阻的串联。I=1A。1-7（）Rq4Ω（b）Rq00Ω（）Rq67Ω。1-8I1=4A，I2=-1A，I3=1A，I4=2A。1-9V1=37.5V；I1=1.25A，I2=0.75A，I3=2.5A。1-10网孔电流Ia=1.25A； Ib=-0.25A； Ic=0.25A；各支路电流I1=1.25A；I2=1.5A；I3=-0.5A；I4=0.25A。网孔电流Ia=（1/3）A； Ib=-3A；各支路电流I1=（1/3）A；I2=（10/3）A。自阻R11=6Ω，R22=16Ω；互阻R12=R21=-4Ω； US11=8V，US22=20V。Uab3.6V。1-14I=1.25A。uX150V。Uoc8V；Req6Ω；Isc=（4/3）A。等效电路略。1-17I=3.53A。1-18当RL=80Ω，160Ω，240Ω时，RL吸收的功率分别为0.8W，0.9W，0.864W。1-19（a）R

R1

；（b）R

R1R2R1R2r

；（c）R=R1+R2

–aR1；（d）R=12Ω。1-20 Uoc1.2V，R00.8Ω。等效电路略。1-21 I1.8。1-22 τ=R3C。1-23uC（t）=20-10e-2000tV，i（t）=10e2000t

mA。1-24iL（t）=-1+1.6e-50tA，i1（t）=-1+0.8e-50tA，uL（t）=-4e-50tV。1-25t≈34.5ms。第2章2-1（1）Um=311V，U=220V，w=314rad/s，f=50Hz，θu=-π/6；2Im10 A，I10A，w50πrad/s，f25Hz，θi=π/4。2（2）电压、电流的波形图略。2-2u（t）=100sin（2000πt+5.7o）V。2-3u（t）=14.14sin（100πt-45o）V。2-4u（t）=100sin（250πt+π/4）V。iuπ/2π/3π/3π/3π/3，但相位差不因为纵轴的移动（计时起点）的改变而改变。V7 1010

U2200oV，I5260oA。22-8i1（t）=2

sin（200πt-90o）A， i2（t）=

sin（200πt-26.5o）A，2u1（t）220 sin（200πt120o）V，u2（t）10sin（200πt135o）V。22-91）电感元件，L25（2）电容元件，C500F（3）电阻元件，R85=1Ω。 2-10

UR2520oV，UL50110oV，US559835oV。

IR520omA，I 157110omA，ISIRICCC

524374mA。2-12（1）Z=100Ω；（2）uR（t）=100sin（107t+90o）V，uL（t）=104sin（107t+180o）V，uC（t）=104sin（107t+0o）V，uS（t）=100sin（107t+90o）V；22（3）P=50W，Q=0，S=UI50 ×（ /2）=50。22

US 。I=28.2850oUS 。

=31.6766oV

w01/

LC=1/LC

104，Q=w0L/R=50。0110310010122-15 R=10Ω，L=UL/（w0I）=1mH，C=I/（UCw0011031001012 2-16Ub10090oV，Uc10030oV。332-17UP2100 V，Ul2100 V。33 2-19Ia22-90oA，Ib22150oA，Ic2230oA。 2-20UAB2200oV，UBC220-120oV，UCA220120oV；IAB2236.9oA， IBC2283.1oA，ICA22156.9oA。功率略。-11）2-6（2）68，0（）95V25V。2-2（（12/；b（1，2/（1，3/（2，3/）

u

100

2sin(1000t90o)V，u

50

2sin(1000t90o)V。2-24

21uu21

u L

di1Mdi2，uu

u L

di2Mdi1。1 L1 12

1dt

dt 2

L2 21

2dt dt1）（2）≈0.001。Req25kΩ。2-27 n=10；Pmax=1.25。2-28 572-9（1）110V，22V，I101，I20.5，PL=1（2）n/71，Pax1.15。第3章3-1 i=-3mA，U-18V。3-2（1）uo=U2；（2）uo=ui。3-3（a）uo=3V；（b）uo=-6V。3-4（u＞2Vou–2ui2Vo0（bu＞-2Voui2ui-2Vuo0。3-5（1）1.4V，6.7V，8.7V，14V；（2）0.7V，6V。3-6（a）-6V；（b）-12V；（c）0V；（d）-12V。IDZ4mA＜IZmin5mAuo6V。（1）ui0VuoVCC10V；ui5ViCmax＜iC=12.9mA，故三极管处于饱和状态，uoUCES0V；（2）ui1ViC0.9mA＜iCmax2mA，故三极管处于放大状态，输出电压uoVCCiCRC1050.95.5V。T1放大，T2截止，T3放大，T4饱和，T5饱和，T6截止，T7截止，T8截止。（a）NPN型锗管，2脚为集电极，1脚为发射极，3脚为基极；（b）为PNP型硅管，1脚为集电极，2脚为发射极，3脚为基极。（a）放大区；（b）放大区；（c）截止区；（d）截止区。UDS15V2UGS3V、3.5V4V4.5VID分别近似为：0.5mA、1.25mA、2.55mA、4.05mA，根据这些数据，用3-4（b）S15V（略；gm2.6S。第4章（）-VC改为VC（b）应在基极与电源之间添上基极电阻Rb，保证发射（cVB（dRbRC1BQ

VCCUBERb2

UBE≈0.022Rb1

IBS

VCCUCES≈0.045mA，Rc由于IBQ＜IBS，故T放大，故UCQVCCICQRc≈6.4V；（2）由于UBE=0V，T截止，UCQ=12V；（3）基极电流I

VCCUBE≈0.22mA，由于I＞IRB B RB B

T饱和，UCQUCES

=0.5V；（4）T截止，UCQ=12V；（5）由于集电极直接接直流电源，UCQ=VCC=12V。Q=22，Q=1.6，EQ=6.2V；kΩ，Ro=Rc=5kΩ。

Rc≈-308，Rruiberui

Rb

∥rbe

rbe

≈1.3（1）IBQ60μA，ICQ6mA，UCEQ6V（2）略。（a）饱和失真，增大Rb； （b）截止失真，减小Rb；（c）同时出现饱和失真和截止失真，应减小信号源电压uS。4-6（1）Rb≈565kΩ；（2）RL=1.5kΩ。4-7（1）UBQ=2V，IEQ=1mA，IBQ=10μA，UCEQ=5.7V；rbe=2.73kΩ，Au=-7.7，Ri=3.73kΩ， R'Ro=5kΩ；（2）Ri增大，Ri≈4.1kΩ；减小，L ≈－1.92。RfRe4-8（1）IBQ=31μA，ICQ=1.86mA，UCEQ=4.56V；Au=-95，Ri=952Ω，Ro=3kΩ；（2）Ui=3.2mV，Uo=304mV；若C3开路，Ui=9.6mV，Uo=14.4mV。4-9IBQ1=0.1mA，ICQ1=4.5mA，UCEQ1=4.7V，IBQ2=0.45mA，ICQ2=18mA，UCEQ2=11V；如果ICQ1增加1%，Uo=15.9V，比原来升高了0.9V，约升高6%。AA3kΩ时，输出电压由4V变到3.9V，输出电压仅变化0.1V，而B放大器在相同负载变化情况下，输出电压变化了1V。U'ARoo1)RL，Uo可以计算出A放大器的输出电阻Ro1≈77Ω，B放大器的输出电阻Ro2≈1kΩ，Ro1小。由此可知，放大器输出电阻越小，带负载能力越强。，B（b4-13（1）C，B； （2）B； （3）A、C； （4）A、B； （5）B、C，A。4-14（1）①；（2）③，①；（3）③，②；（4）②，①。第5章5-1（1）C，A，C、B；（2）B，A；（3）B；（4）C，D，C，D，B，A；（5）B，D，C。（a）（b）（c）交直流负反馈，交流负反馈的组态为电压串联负（d）交直流反馈，交流反馈的组态为电压串联负反馈；（）交直流反馈，交流反馈的组态为电流并联负反馈。（1）局部反馈：Re1Re2引入的是电压串联负反馈；级间反馈：RF1引入的是电压串联负反馈，RF2引入的是电流并联负反馈；（2）RF11C2RF2Re2（3）由RF1构成的反馈支路只影响电路动态性能，由RF2构成的反馈支路只起到稳定静态工作点作用。（1）RF从c3e1；（2）RFc3e1；（3）RFe3e1；（4）应接RFc3b1；（5）RFc3b1。5-55-6（1）R3=R1//R2=5kΩ，R4=R5//R6=（20/3）kΩ；（2）A1组成同相比例电路，uo1=（1R2/R1）ui1A2组成同相比例电路，uo2=（1+R5/R6）ui2A3组成差分输入比例电路，uo-R9R7（o1o2；3）o0.9V。5-7（1）uo=

10(1R2)(ui2Ri2

ui1)

或10RP(ui2Ri2

ui1

)；（2）uo

=100mV；（3）10

RPi1R1mini1

(ui2

ui1

)14，R

i2i2

i3≈143Ωi3

=RW

-R1min

≈9.86kΩ。i1（a）uoi1

RFuR1

RFuR2

RFuR3

2ui12ui2

5ui3；uo

RFuR1

RFuR2

RFuR3

10ui1

10ui2

ui3；uo

RF(uR1

ui1

)8(ui2

ui1)；i2ui2

RFuR1

RFuR2

RFuR3

RFuR4

20ui1

20ui2

40ui3

ui4。i1i2i3i4电压串联，∞，Δuo/Δui=11uo=11Vuo1Vuo14Vuo14Vuoi1i2i3i415-10uoRCui(t2t1)uo(t1)100ui(t2t1)uo(t1)，图略。（a）uo

R2R7uRR i1

R7uR i2

R7u；R i315 4 6uo

R2R4(uRR i2

ui1

)05(1R4)(uR i3

ui4)；1341u1 udt； （d）u41

35oR2)1 udt 15o

u dt。1o RCi1

R RCi1

RCi2Auf-0.5，Auf-1，如解5-12R1100kΩ，RF150kΩR1//RF1=33.3kΩ，R2=RF2=20kΩ，

R2//RF2=10kΩ。i2ii2i3o1-2u1u，uo-o1.u2，根据以上关系（图略）（1）带阻滤波器；（2）带通滤波器；（3）低通波 器；（4）低通滤波器。 5-15Aup4，20lg|Aup|≈12。第6章6-1（1（AB(AC)（AB(AC)（2101000000（31011001，257（44.35（766461467170011110000；（∏0246-2（1）D, （2）A，（3）D，（4）C，（5）C。6-3（1）A原=A反=A补=（2）A原=A反=A补=（3）A原=A反=10001， A补=10010（4）A原=A反=101001， A补=1010106-4（1）（12+9）补=00010101，求出（00010101）的十进制数为21。（2）（11-3）补=00001000，求出（00001000）的十进制数为8。（3）（-29-25）补=11001010，求出（11001010）的十进制数为-54。（4）（-120+30）补=10100110，将10100110求反补得到有符号的二进制数（1011010）2，再转换成十进制数为-90。6-5（1）

W(AB)(AC)(BC)，

W'(AB)(AC)(BC)（2）

X(AC)(BC)[A(BCD)]，

X'(AC)(BC)[A(BCD)]6-8函数表达式Ya=ABC， Yb=（A+B）C， Yc=ABC6-9（1）F(B,C)m， （2）F(B,C)m(6,7)6-10

Y1AB，

Y2AB，

Y3AB，

Y4AB⊙C。波形图略。 （1）FAB， （2）FAB， （3）F(AB)(AB)（4）FABAB， （5）FABAB。 逻辑图略。6-2（）Y1=（AB）（B+C， （bY2=（c）ABCD

AABBABCCDDCD，6-13（1）1 （2）ABDACDABD

（3）A+CD+E （4）BC+BD+AD（5）ABC

（6）1（7）B+AC （8）AB+BC+AC=

AB+BC+AC（9）A+CD （10）A+C （11）A+B （12）1 （13）1（14）A+C+BD+BEF （15）AC+AC+BD6-14（1）AB+AD+BD （2）AD+BC+CD+ABC+ABD（3）AB+BC+AC=AB+BC+AC （4）A+B+C+D（5）ABD+ABD+BCD+BCD（6）AC+BC（7）C+AB（8）A+B+C（9）A+B （10）BC+ABD AB+AB+ACD+ACD（12）CD+AD+BCD （13）AB+BD+AC（14）ABC+BCD+ABC+BCD（15）BC+BD+ACD （16）AB+AB+BC+BD+ACD（17）CD+AB+BC+AD+BD （18）AB+BC+BD+ACD+ACD6-15（1）Y1=BC+BD+BCD （2）Y2=D+AC （3）Y3=BD+ABC+ACD（4）Y4=BD+AC （5）Y5=BD+BD （6）Y6=DC+AC+BCD（7）Y7=BD+CD+ACD （8）Y8=A+D+BC+BC （9）Y9=AD（10）Y10=AB+BCD+BCD （11）Y11=C+BD+BD第7章7-1（1）0（2）0（3）0（4）1（5）1（6）1；（7）高电平1。（1）uimax2.84V（2）uimin3.62VuoUCES0.3V。（a）正确；（b）与2kΩ的电阻接地；（c）错误。或门多余输入端不应悬空，即不应置1，而应置0，通过接地实现；（d）正确；（e）异或门只能是两个输入信号相异或异或异或TLC（（（h非门，输入端（基极）R。7-5Y1=1； Y2=A； Y3=A； Y4=1； Y5=A； Y6=0；Y70； Y8=A； Y9A； Y10=A； Y11A； Y6A。7-6Y1=Y3=

ABCAB

； Y2=ABC；（C=0） Y4= A （B=0）高阻（C=1； 高阻（B=1； Y5=

AB。7-7

YABCD=

ABCD（图略。与非ABCDF01A、BC、DEF1，悬空即可。与非与AB67-（b或门和或非AB67-9（（d）所示。（1）U2U2由0后，F1;（2）U11（b）（c）TTL2.4VCMOS门电3.TLR，TTL5V（d）CMOSTTL门电路输入逻辑电CMOSTTLCMOS/TTL专用接口电路，实现CMOS门电路与TTL门电路之间的连接。7-12TTL电路时，Y1、Y2、Y4CAB并联；Y3C输入端悬空，或接+VCCABCMOSY1Y2Y4CABY3C+VCC或与A或B并接。第8章8-1（11（2（3（4）1DCD，2DCD；（5（62（73（81010193（10编码。8-21），（2）B（3）（4）B（5）C（6）（7）C（8）B，（9）B。（a）Y

ABAB，真值表略，逻辑功能：判断输入变量A、B是否相等，若相等输出为0，1异或（b1ABY2AABAB3AABABBAB，Y4BABAB，真值表略，逻辑功能：电路为2线—4线译码器，输出低电平有效。（c）Y1AB，Y2ABAB，Y3AB，真值表略，逻辑功能是：是一个数值比较器，Y1表示A＜B，Y2表示A=B，Y3表示A＞B。（1）X2X1X0Y2Y1Y0K为何值，Y2、Y1Y2X2，Y1X2X1，Y0的逻辑表达式为：K=1时，Y0=Y0X2X1X0； （2）非

X1X0K=0时，异或与非-与非YABAB

，共需5个与非门。将异或表达式化成与非-与非式为：YABAB，共需6个或非门。1ABY（真值表略YABC，为此可用两个异或（2）设输入为A、B、C、D，输出为Y，高电平有效，写出表达式并化简得Y=BCD+ABD+ACD+ABC，为此可用4个三输入的与门和1个四输入的或门实现该逻辑问题；（3）根据二进制乘法规则列出真值表，写出函数表达式并化简得D3B1B0，D2A0B0，A1A0B1A0B1B0A1A0B1B0，D0A0B0，根据表达式选择与门、非门、或门实现该逻辑问题。8-9 A3A2A1A0D1、D0组成两位二进制数作为输出变量，输入信号低电平有效，输出为原码，据此可列出真值表、写逻辑式并化简得：D1A3A2A3A2，D0A3A2A1，用7个与非门即可实现，A0为隐含码。HMA、B，当泵开启时取值为1，否则为0。真值表如解题表8-12所示。74S1774S2974S47输出是反码，74LS24974LS1474474LS249（1）SiAiBiCi1AiBiCi1BiCi1BiCi1CiAiBiCi1AiBiCiAiBiCi1AiBiCi1（2）逻辑图如解题图8-18所示。AA1，BA0，1D0～1D3C，Y1则1D0=1D3=C，1D1=1D2=C。设A=A1，B=A0，2D0～2D3对应C，Y2表示多数表决结果；则2D1=2D2=C，2D0=0，2D3=1。逻辑图略。MNZY1+Y28-23Z的表达式为ZMNPQMNPQMNPQMNPQ解题表8-23判断结果为Y，Y=1表示受血者可以接受献血者的血液，否则不能，真值表如解题表8-24所列。解题表8-24根据真值表写出函数表达式并化简得YD1D0X1X0D1D0X0D1D0X1X0D1D0X1X0D1D0X1X0D1D0根据上述表达式即可画出逻辑图。（图略）（1）B=1，D=1FAA，-A=0，C=0，D=0FBB，则电路可能存在竞争-B0FDD则电路可能存在竞争-冒险现象。 解图8-25（2）BD、

ABC、ACD，并将逻辑表达式化成与非式FABADBCDBDABCACDABADBCDBDABCACD用与非门实现上式，如解题图8-25所示。第9章9-1（1）2，2，3；（2）1，0，控制输入，时钟输入；（3）触发器；（4）T，T/；（5）特性（6）Qn1JQnKQnD接至Qn边沿JK-D（9）RS1上升沿，Qn1D时序逻辑电路；（12（触发器（3141（20）256，100（21）256，1000。9-2（1）（2）（3）C4）（5）C6）（7）B8）（9）B10）（1）；（12）（13）（4）（15）B16）。9-4（1）FF8；（2）FF1，FF10；（3）FF2，FF5，FF7，FF9；（4）FF3，FF6；（5）FF4。Qn1ABQnQn1ABQn1ABCQn1AB)QnCQn。1 1 2 3 4 4 4Qn1ABQn1AB)Qn，波形略。1 2 29-9 （1）FF1，FF3，FF5，FF6，FF7；（2）FF2，FF3，FF4，FF6（3）FF3，FF6。9-10 Qn+1=

nQ，Qn+1=D=

nQ，Qn+1=

JQnKQnQn，1 1 2

2 3 3 3 3Qn+1=

SRQnQn

nnQn。4 4 49-11Qn+1=A。

Q4Q4 4n1QnQnn1QnQnQnQnn1QnQnQn，0 2 0 1

0 1 01 2

01 2输出方程为：Y=Q2；题图9-13所示时序电路是一个同步五进制加法计数器，并且能够自启动。Qn1QnQn1QnQn1QnQn9-14所示3 2 2 1 1 2 3时序电路是一个由上升沿触发的D触发器组成的同步七进制计数器，不能自启动。9-15D触发器组成的异步四进制减法计数器，也可称为异步位二进制（或模四）9-16JK触发器组成的同步七进制加法计数器。图（a）3位二进制（或称八进制）（b）3位二进制（或称八进制）减法计数器。控制信号）=0时作加法计数器，C=1（c）所示为可控制计数长度的计数器，C0时作七进制计数，C1时作六进制计数，能够自启动。DQ3D接Q3，则构成扭环形计数器。图略。0000所示；用反馈置数法实现：若取0000作初态，则1010为反馈状态，其连线图如图（b）所示。100074LS16074LS161实现九进制计数器时，00009-22（a）和（b）所示。9-24八十六进制计数器。10-2674LS160000、001010、、100五个状态循环变化时，CP、Q0、Q1、Q2、Y0～Y4的波形如（b）所CPY0～Y4CP的周期。图10-21 图10-22解题图9-269-27按下列各式接线：RDETEP=1，D0=D，D