计算机电路基础（张虹第3版） 习题参考答案

《计算机电路基础（3部分习题答案第1章1-1 I1.6A，Uab=17.4V，Ucb=13.4V。1-2 I1-2A，I2=4A，I3=-6A，IS=6A，U=14V。1-3 Uab-0.5V。1-4 Va1.5V，Vb1.5V，Vc=0.5V，Vd=-3.5V。14V5ΩI=1A。17（）eq=4（）eq=10（）eq=6.75。1-8 I14A，I2=-1A，I3=1A，I4=2A。1-9 V1=37.5V；I1=1.25A，I2=0.75A，I32.5A。1-10 网电流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。孔流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； 阻R12=R21=-4Ω； US11=8V，US22=20V。Uab=3.6V。1-14 I=1.25A。uX=150V。Uoc=8V；Req6Ω；Isc=（4/3）A1-17 I=3.53A。1-18 RL=80Ω，160Ω，240Ω时，RL0.8W，0.9W，0.864W。1-19（a）R

R1

； （b）R

R1R2 ；R1R2r（c）R=R1+R2–aR1；（d）R=12Ω。1-20Uoc1.2V， R0=0.8Ω。等效电路略。1-21I=1.8A。1-22τ=R3C。1-23 uC（t）=20-10e-2000tV，i（t）=10e2000t

mA。1-24 iL（t）=-11.6e-50tA，i1（t）=-10.8e-50tA，uL（t）-4e-50tV。1-25 t34.5。第2章2-1（1）Um=311V，U=220V，w=314rad/s，f=50Hz，θu=-π/6；2Im=10 A，I=10A，w=rad/s，f=25Hz，θi=π/4。2（2）电压、电流的波形图略。2-2 u（t）=100sin（2000πt+5.7o）V 。2-3 u（t）14.14sin（100πt45o）V。2-4 u（t）=100sin（250πt+π/4）V。iuπ/2π/3π/3π/3（V7 1010

U2200oV，I5260oA。22-8 i1（t）=2

sin（200πt-90o）A， i2（t）=

sin（200πt-26.5o）A，2u1（t）=220 sin（200πt+120o）V，u2（t）=10sin（200πt135o）V。22-9（1）电感元件，L=12.5mH；（2）电容元件，C=500uF；（3）电阻元件，R=8/5=1.6Ω。 2-10

UR2520oV，UL50110oV，US559835oV。 IR520omAIC157110omAISIRIC524374mA。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。222-13

LCUSI=28.2850omA，LCUS

=31.6766oV。2-14

01/

=1/

011031001012

104，Q=ω0L/R=50。2-15 R=10Ω，L=UL/（ω0I）=1mH，C=I/（UCω0）=1000pF，Q=ω0L/R=100。 2-16 Ub10090oV，Uc10030oV。332-17 UP2100 V，Ul=2100 V。33 2-19 Ia2290oAIb22150oAIc2230oA。 2-20UAB2200oV，UBC220-120oV，UCA220120oV；IAB2236.9oA， IBC2283.1oA，ICA22156.9oA。功率略。2-21（1）线图照图2-16； （2）6.8A，0A； （3）95V，285V。222 1，； b（，（1（，）。2-23

u

100

290o)V，

u21

50

2sin(1000t90o)V。2-24

uu u L

di1Mdi2，

uu u L

di2Mdi1。1 L1 12

1dt dt

2 L2 21

2dt dt（1）（2）M≈0.0201H。Req=25kΩ。2-27 n10； Pmax=1.25。2-28 57匝。2-29（1）U1=10V，U2=2V，I1=0.1A，I2=0.5A，PL=1W；（2）n/≈7.1，Pmax=1.125W。第3章3-1 i=-3mA，U-18V。3-2 （1）uoU2； （2）uo=ui。3-3（a）uo3V； （b）uo-6V。（a）ui＞2Vuoui–2，ui≤2Vuo=0；（b）ui＞-2V时，uo=ui+2，ui≤-2V时，uo=0。画出uo的波形如解题图3-4所示。解题图3-4UZ1=6V，UZ2=8VUD=0.7V。（1）当稳压管串联时，共有4种接法，如解题图3-5（a）所示。得到4种稳压值如下：Uo1=UZ1+UZ2=6+8=14VUo2=UZ1+UP=6+0.7=6.7VUo3=UP+UZ2=0.7+8=8.7VUo4=UP+UP=0.7+0.7=1.4V（2）当稳压管并联时，有4种接法，如解题图3-5（b）所示。得到两种稳压值如下：Uo1=UZ1=6V（稳压管DZ1处于稳压状态，DZ2截止）Uo2=Uo3=Uo4=UP=0.7V解题图3-53-6 （a）-6V； （b）-12V；（c）0V（d）-12V。3-7解题图3-7IDZ=4mA＜IZmin=5mAuo。（1）ui=0VuoVCC=10V；ui=5ViCmax＜iC=12.9mAuoUCES=0V；（2）ui=1V时，因iC=0.9mA＜iCmax=2mA，故三极管处于放大状态，输出电压uoVCCiCRC1050.95.5V。T1T2T3T4T5T6T7T8（a）NPN213（b）为PNP型硅管，1脚为集电极，2脚为发射极，3脚为基极。3-13（a）UDS=15VUGS（th）=2VUGS=3V、3.5V、4V、4.5VID0.5mA1.25mA2.55mA、4.05mA313（bUS=15V（略；gm=2.6mS。第4章（a）-VCC+VCC。（b）RbRb，（c）电源VBB极性接反了，将正负极倒过来。（d）两处错误：一是输入信号被VBB短路；二是缺少集电极电阻Rc，使输出电压恒为VBRRc。基极静态电流I

UBEUBE≈22I

VCCUCES45μA，BRRb2BR

BSb1 cR显然IB＜IBS，所以三极管为放大状态，故集电极电位VCVCCICRcR（2）由于UBE=0V，VT截止，故VC=12V；（3）基极临界饱和电流

IBS

VCCUCES≈45μA，实际基极电流IRc

VCCUBE≈0.22mA，显然RBb2RBIB＞IBS，故VT饱和，故VC=UCES=0.5V；（4）VT截止，故VC=12V；（5）由于集电极直接接直流电源，故VC=VCC=12V。I

VCCUBEUBE

0.022mA22μA，I

I

1.76mA，RBQRb2

Rb1

CQ BQU V

I R

6.2V；r100)26

I136k，ICEQ

CC CQc

beEQi-RC-308，Rirbe

Rb

//

1.3k，Ro

Rc

5k。4-4（1）IC100，I

VCCUBEQ

180.7 60μA，IB(6040)μA

b)Re

2381010.5RICQ≈βIBQ=6mA，R

UCEQVCC-ICQ(RcRe)18-6(1.50.5)6V；（2）直流负载线如解题图4-4所示。解题图4-4（a）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的幅值。（1）由于 ， ，所以基极电阻 ；由知电放，，所可得 ，即，求负电为RL=1.5kΩ。4-7（1）UBQ=2V，IEQ=1mA，IBQ=10μA，UCEQ=5.7V；rbe=2.73kΩ，Au=-7.7，Ri=3.73kΩ，Ro=5kΩ； R'（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。4-9 IBQ1=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%。AA3kΩ4V3.9V，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。负载变U'化输出电压变化量小称为带负载能力强。所以A放大器带负载能力强。利用公式Ro(o1)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（4-13（1）C，B； （2）B； （3）AC； （4）A、B； （5）BC，A。4-14（1）①+①；（2）③+①；（3）③+②；（4）②+①。第5章5-1（1）C，A，CB； （2）B，A； （3）B；（4）C，D，C，D，B，A； （5）B，D，C。（a）（b）交流正反馈；（c）交直流负反馈，交流负反馈的组态为电压串联负反馈（d）交直流反馈，交流反馈的组态为电压串联负反馈；（e）交直流反馈，交流反馈的组态为电流并联负反馈。（1）Re1Re2RF1的是电压串联负反馈，RF2引入的是电流并联负反馈；（2）RF1RF1C2RF2只引Re2（（3）由RF1构成的反馈支路只影响电路的动态性能，由RF2构成的反馈支路只起到稳定静态工作点的作用。（1）RFc3e1；（2）应接RF从c3到e1；（3）应接RF从e3到e1；（4）应接RF从c3到b1；（5）应接RF从c3到b1。5-5 案解表5-5示。解题表5-5ui/V0.10.51.01.5Uo1/V-1-5-10-14Uo2/V1.15.511145-6（1）R3=R1//R2=5kΩ，R4=R5//R6=（20/3）kΩ；（2）A1组成同相比例电路，uo1=（1+

R2)u ，i1R1i1A2uo2

=（1+R5)u，i2Ri2A3uo

Ro1= 9(uR7o1

uo2)；（3）uo=-0.9V。5-7（1）uo=

10(1R2)(ui2Ri2

ui1)

或10RP(ui2Ri2

ui1)；（2）uo=100mV；（3）10

RPi1R1mini1

i2i3i2i3

ui1

)14，R1min≈143Ω，R2max=Rp-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)；i2（d）ui2

RFuR1

RFuR2

RFuR3

RFuR4

20ui1

20ui2

40ui3

ui4。i2ii2i3i1i2i3i4∞，Δuo/Δuiuouo1V，uo=14V，uo=14V，uoi1i2i3i4

u1u(tt)u(t)100u(t

t)u(t)；o RCi2 1 o1

i2 1 o1若t=0时，uo=0，则t=5ms时，uo=-100×5×5×10-3=-2.5V,t=15ms时，uo=-100×（-5）×10×10-3+（-2.5）=2.5V。输出电压波形如解题图5-10所示。解题图5-10uo

R2R7uRR i1

R7uR i2

R7u；R i315 4 6uo

R2R4(uRR i2

ui1

)05(1R4)(uR i3

ui4)；13 31u1 udt；1o RCiuo

(1R2)R1

1R4C

ui1

dt

1R5C

ui2

dt。Au1=-0.5Au2=-1512R1=100kΩ，RF1=50kΩR2R1//RF1=33.3kΩ，R3=RF2=20kΩ，R4R3//RF2=10kΩ。解题图5-12o1=（21+u，uo=-o1+0.5图略）（1）（2）（3）（4）5-15（a）由已知条件可以得到通带电压放大倍数Aup=4，则20lgAup≈12dBf=f03dB5-15（b）所示（a） （b）解题图5-155-16（1）图（a）中第一个为单限比较器，其门限电平UT1=2V，当ui＜2V时，uo1=-0.7V；当ui＞2V时，uo1=+6V。于是可画出输出电压uo1的波形如解题图5-16（a）所示。（2）图（a）中第二个为滞回比较器，其正、负门限电平分别为UT1=2V，UT2=-2V。当ui＜2V时，uo2=+6V；当ui＞-2V时，uo2=-6V。于是可画出输出电压uo2的波形如解题图5-16（b)所示。UT1ui＜-2V时，uo3+4V；当-2＜ui＜+2Vuo30Vui＞+2Vuo3+4Vuo35-16（c）所示。（a） （b） （c）5-16第6章61（（AB(AC)（AB(AC)；（2）10101110，000101110100；（3）100101.01111011，25.7B；（4）6.355）76.6（6124.7825；（7）001000111111.01000101；（8）（，，246-2（1）D, （2）A， （3）D， （4）C， （5）C。6-3（1）A原=A反=A补=1110（2）A原=A反=A补=10110（3）A原=A反=10001， A补=10010（4）A原=A反=101001， A补=1010106-4 （1）（12+9）00010101（00010101）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

W(AB)(AC)(BC)，

W'(AB)(AC)(BC)（2）

X(AC)(BC)[A(BCD)]，

X'(AC)(BC)[A(BCD)]6-8 函表式 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。 波图（1）FAB， （2）FAB， （3）F(AB)(AB)（4）FABAB， （5）FABAB。 辑略。612 （Y1=（A++（B+C， （bY2=（c）ABCD

AABBABCCDDCD，6-13（1）1 （2）ABDACDABD （3）A+CD+E （4）BC+BD+ABC（5）ABC

（6）1 （7）B+AC （8）AB+BC+AC=

AB+BC+AC（9）A+CD （10）A+C +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 =C+BD+BD第7章7-1 （1）电平0； （2）电平0； （3）电平0； （4）电平1；（5）高平1；（6）电平1； （7）电平。7-3（1）uimax=2.84V；（2）uimin=3.62V；（3）所以三极管饱和，输出电压uo=UCES=0.3V。7-4（a）正确；（b）错误。与门多余输入端不应接地，应接高电平，可以接电源或通过大于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；异或异或异或TLC（g（h非（）R。7-5 Y1=1； Y2=A； Y3=A； Y4=1； Y5=A； Y6=0；Y7=0； Y8=A； Y9A； Y10=A； Y11A； Y6=A。7-6 Y1=

ABC

； Y2=ABC；Y3=

AB

（C=0） Y4=A（B=0）阻 C=1； 阻（B=； Y5=

AB。7-7

YABCD=

ABCD（。与非ABCDF中01ABCDEF1与非与AB67-9（（或或非AB6解图79（（）U21变0F1;（2）令U1=1即可。7-11（a）正确；（b）错误；（TTL.VCOS3.，TTLTTL门电5V左右。TTLCMOSTTLCMOS/TTL专用接口电路，实现CMOS门电路与TTL7-12为TTLY2Y4CABC+VCC或ABCMOSY2Y4CABC+VCCAB第8章8-1（1）1； （2）输，来逻门； （3）非异（4）BDCDBDCD； （5）（6）D0，D2； （7）余3码； （8）100，101；（9）3，8，码低； （10）码。8-2（1）A，D； （2）B； （3）A； （4）B；（5）C； （6）A； （7）C； （8）B，A； （9）B。8-3（a）YABA、B0，否则为1，即实现的是异或逻辑功能；AB，Y2AABAB，Y3AABABBAB，Y4BAB2线—4Y2ABABY1表示A＜B，Y2表示A=B，Y3表示A＞B。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。1ABCY（YABC，为此可用两个异或门实现该逻辑问题；（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。SABCY8-7YSABCSABCSABCSABC，本题用异或门实现较简单，为此需要变换表达式为YS(ABCABCABCABC)=S[A(BCBC)A(BCBC)]S(ABC)，图略。解题表8-7A3、A2、A1、A0D1、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。H、、L10A、B，当泵开启时取值为1，否则为0。真值表如解题表8-11所示。74LS14774LS24974LS14774LS24974LS1474474LS249（1）SiAiBiCi1AiBiCi1BiCi1BiCi1CiAiBiCi1AiBiCiAiBiCi1AiBiCi1（2）逻辑图如解题图8-17所示。AA1，BA0，1D0～1D3C，Y11D0=1D3C，1D11D2C。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+Y28-22ZZMNPQMNPQMNPQMNPQ解题表8-22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8-23所列。解题表8-23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，D1FAA，A=0，C=0，D=0时，逻辑式将成为FBB，则电路可能存在竞争-冒险现象。当B=0，A=1，C=0时，逻辑式将成为FDD，则电路可能存在竞争-冒险现象。（2）增加冗余项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8-24所示。解题图8-24第9章9-1（1）2，2，3； （2）1，0，控输，输入； （3）触器； （4）T，T/；（5）性，性，状转图时图； （6）Qn1JQnKQn；（7）将D至Qn； （8）沿JK发器维持阻塞D触器；（9）RS1； （10）升沿，Qn1D； 时辑电（12组逻电，储电（发； 3）动状，出；（14）同时逻电，异时逻电； （15）存（16）4； （17）复，块； （18）01001； （19）N，2N，2N–1；（20）256，100； （21）256，1000。9-2 （1）A； （2）D； （3）C； （4）D； （5）C；（6）A； （7）B； （8）D； （9）B； （10）A； （12）D； （13）D；（14）D；（15）B（16）D。9-4 （1）FF8；（2）FF1，FF10；（3）FF2，FF5，FF7，FF9；（4）FF3，FF6（5）FF4。9-7

Qn1(AB)Qn，Qn1AB，Qn1ABC，Qn1(AB)QnCQn。波形略.1 1 2 3 4 4 49-8 Qn1ABQn1AB)Qn1 2 29-9 （1）FF1，FF3，FF5，FF6，FF7； （2）FF2，FF3，FF4，FF6； （3）FF3，FF6。n n9-10 Qn+1=Q， Qn+1=D=Q，1 1 2 2Qn+1=

JQnKQnQn，3 3 3 3Qn+1=

SRQnQn

nnQn。 形4Qn+1A。

4 4Q4Q4 4Qn1

n n，Qn1QnQn

nn，Qn1QnQnQn，输出方0 Q2Q0 1

0 1Q0Q1 2

01 2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。9-15D2位二进制（或模四）计数器。9-16JK图（a）3（图（b）所示电路为同步3位二进制（或称八进制）减法计数器。图（a）图（b）所示为三进制可逆计数器，C（控制信号）=0时作加法计数器，C=1时作减法计数，能够自启动；图（c）所示为可控制计数长度的计数器，C=0