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文檔簡介

1、習(xí)題答案第一章 數(shù)制和碼制1 數(shù)字信號和模擬信號各有什么特點(diǎn)? 答:模擬信號量值的大小隨時(shí)間變化是連續(xù)的。 數(shù)字信號量值的大小隨時(shí)間變化是離散的、突變的(存在一個(gè)最小數(shù)量單位)。2 在數(shù)字系統(tǒng)中為什么要采用二進(jìn)制?它有何優(yōu)點(diǎn)? 答:簡單、狀態(tài)數(shù)少,可以用二極管、三極管的開關(guān)狀態(tài)來對應(yīng)二進(jìn)制的兩個(gè)數(shù)。3. 二進(jìn)制:0、1;四進(jìn)制:0、1、2、3;八進(jìn)制:0、1、2、3、4、5、6、7;十六進(jìn)制:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。4. (30.25)10=( 11110.01)2=( 1E.4)16。 (3AB6)162=(35266)8。(136.27)10=( 1

2、0001000.0100)2=( 88.4)16。5. B E6. ABCD7. (432.B7)162=(2062. 556)8。8. 二進(jìn)制數(shù)的1和0代表一個(gè)事物的兩種不同邏輯狀態(tài)。9. 在二進(jìn)制數(shù)的前面增加一位符號位。符號位為0表示正數(shù);符號位為1表示負(fù)數(shù)。這種表示法稱為原碼。10. 正數(shù)的反碼與原碼相同,負(fù)數(shù)的反碼即為它的正數(shù)原碼連同符號位按位取反。11. 正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同,負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼即為它的反碼在最低位加1形成。12. 在二進(jìn)制數(shù)的前面增加一位符號位。符號位為0表示正數(shù);符號位為1表示負(fù)數(shù)。正數(shù)的反碼、補(bǔ)碼與原碼相同,負(fù)數(shù)的反碼即為它的正數(shù)原碼連同符號位按位取反。負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼即為它

3、的反碼在最低位加1形成。補(bǔ)碼再補(bǔ)是原碼。13. A:(+1011)2的反碼、補(bǔ)碼與原碼均相同:01011;B: (-1101)2的原碼為11101,反碼為10010,補(bǔ)碼為10011.14. A: (111011)2 的符號位為1,該數(shù)為負(fù)數(shù),反碼為100100,補(bǔ)碼為100101. B: (001010)2 的符號位為0,該數(shù)為正,故反碼、補(bǔ)碼與原碼均相同:001010.15. 兩個(gè)用補(bǔ)碼表示的二進(jìn)制數(shù)相加時(shí),和的符號位是將兩個(gè)加數(shù)的符號位和來自最高有效數(shù)字位的進(jìn)位相加,舍棄產(chǎn)生的進(jìn)位得到的結(jié)果就是和的符號。 +3的補(bǔ)碼000011,+15的補(bǔ)碼001111,和為010010;+9的補(bǔ)碼01

4、001,-12 的補(bǔ)碼10100,和11101.16.(100001000)BCD=(108)D=(6C)H=(01101100)B。17. A18. A19.常見的十進(jìn)制代碼有8421碼, 2421碼,5211碼,余 3碼,余3循環(huán)碼;前3種碼從左到右每一位的1分別用碼的權(quán)值表示;余 3碼的權(quán)值為8、4、2、1;余3循環(huán)碼相鄰的兩個(gè)代碼之間僅有一位的狀態(tài)不同。20.計(jì)算機(jī)鍵盤上的按鍵是ASCII碼。1000100 1011000 1011000 1011001. (參見教材P15表)習(xí)題答案第二章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)1. 二值邏輯是指只有兩種對立邏輯狀態(tài)的邏輯關(guān)系。如門的開、關(guān)等。二值邏輯中的正邏

5、輯指有1表示高電平,開關(guān)閉合等有信號的狀態(tài),0表示低電平,開關(guān)斷開等無信號狀態(tài);負(fù)邏輯則正好與正邏輯相反。2. 見教材P22-23。3. 正邏輯 與、或、非運(yùn)算的真值表: 負(fù)邏輯 與、或、非運(yùn)算的真值表:4. 連續(xù)異或1985個(gè)1的結(jié)果是1.5. D6. 奇數(shù)7. 18. A9. A10. 邏輯函數(shù)的對偶函數(shù)( A +BC ),反函數(shù) ()。11. 邏輯函數(shù)的表示方法有:真值表、邏輯函數(shù)式、邏輯電路圖、時(shí)序圖和卡諾圖等五種形式。12. 用標(biāo)準(zhǔn)積之和表示,則F (A, B, C, D )=(ABC +ACD +ABD +BCD+ ABCD )=m (7, 11, 13, 14, 15)。用標(biāo)準(zhǔn)和

6、之積表示,則F (A, B, C, D )=M (0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12) 。13. n個(gè)變量分別有2 n 個(gè)最小項(xiàng)和最大項(xiàng)。14. A C D三項(xiàng)15. M (3, 5, 7, 11, 13, 14, 15) m(0, 1, 2, 4, 8, 10, 12)16. F負(fù)(A, B, C )= m(0,3,5,6)17. 最簡與或表達(dá)式為:; 最簡或與表達(dá)式: 18. 的最小項(xiàng)之和表達(dá)式為:的最大項(xiàng)之積表達(dá)式為:的與非-與非表達(dá)式為: 的或非-或非表達(dá)式為: 或19. 20. 卡諾圖的幾何相鄰性包括的三種情況:相接相鄰、相對相鄰、相重相鄰。21. 第三

7、章 門電路一、 填空1. 用以實(shí)現(xiàn) 基本邏輯運(yùn)算和復(fù)合邏輯運(yùn)算 的單元電路稱為門電路。2. 常用的門電路在邏輯功能上有 與門、或門、非門、與非門、或非門、異或門 等幾種。3. 正邏輯是指 以高電平表示邏輯1,低電平表示邏輯0 。4. 負(fù)邏輯是指 以低平表示邏輯1,高電平表示邏輯0 。5. 反相器的輸入特性是指 從反相器輸入端看進(jìn)去的輸入電壓與輸入電流的關(guān)系 。6. 反相器的輸出特性是指 從反相器輸出端看進(jìn)去的輸出電壓與輸出電流的關(guān)系 。7. 兩個(gè)OD與非門線與后,實(shí)際的邏輯關(guān)系是 與或非 。8. 噪聲容限示意圖如下圖所示。反相器輸入為高電平時(shí)的噪聲容限公式是 VNH=VOH(min)-VIH(

8、min) ,低電平時(shí)的噪聲容限公式是VNL=VIL(max)-VOL(max) 。9. TTL門電路的輸入端負(fù)載特性用公式表達(dá)為 。10. 三態(tài)門的輸出是 高電平 、 低電平 和 高阻態(tài) 。二、 輸入信號的高、低電平分別是5V和0V,R1為3.3 k,R2為10 k,RC為1 k,VCC為5V,VEE為-8V,三極管的為20,飽和壓降與飽和導(dǎo)通時(shí)的內(nèi)阻忽略。計(jì)算輸入高、低電平時(shí)對應(yīng)的輸出電平。答案:當(dāng)vI=VIL=0V時(shí),發(fā)射結(jié)反偏,三極管截止,iC=0,vO=VCC=5V。當(dāng)vI=VIH=5V時(shí),深度飽和時(shí)三極管的基極電流為滿足iB>IBS,故三極管處于深度飽和狀態(tài),vO0V。三、分析

9、圖示電路的邏輯功能。答案:詳見教材P116四、輸入電壓波形如圖所示,試畫出電路的輸出電壓波形。答案: 五、已知圖中各門電路都是74系列門電路,指出各門電路的輸出是什么狀態(tài)。答案:Y1為高電平;Y2為低電平;Y3為低電平;Y4為低電平。六、74系列TTL與非門組成如圖電路。試求前級門GM能驅(qū)動多少個(gè)負(fù)載門?門GM輸出高電平VOH3.2V,低電平VOL0.4V,輸出低電平時(shí)輸出電流最大值IOLmax=16 mA,輸出高電平時(shí)輸出電流最大值IOHmax= -0.4mA, 與非門的電流IIL-1.6mA,IIH0.04 mA。答案:在滿足VOL0.4V的條件下,求得可驅(qū)動的負(fù)載門數(shù)目為在滿足VOH3.

10、2V的條件下,求得可驅(qū)動的負(fù)載門數(shù)目為因此GM最多能驅(qū)動5個(gè)同樣的與非門。七、上題中,若門均為74系列TTL或非門,而其它條件不變,門的參數(shù)與上題相同,那么前級門GM能驅(qū)動多少個(gè)負(fù)載門?答案:在滿足VOL0.4V的條件下,求得可驅(qū)動的負(fù)載門數(shù)目為在滿足VOH3.2V的條件下,求得可驅(qū)動的負(fù)載門數(shù)目為因此GM最多能驅(qū)動5個(gè)同樣的或非門。八、計(jì)算圖中上拉電阻RL的阻值范圍。前級輸出門均為74LS系列OC門,電源VCC=5V,輸出高電平VOH3.2V,輸出低電平VOL0.4V。輸出管截止時(shí)漏電流IOH0.1mA,低電平輸出時(shí)允許的最大負(fù)載電流IOL(max)=8 mA,后級負(fù)載門為74系列TTL與非

11、門,輸入電流IIL-0.4mA,IIH0.02 mA。答案:RL 的最大允許值為 RL 的最小允許值為 故RL 的取值范圍應(yīng)為 。九、計(jì)算圖中上拉電阻RL的阻值范圍。前級輸出門均為74LS系列OC門,電源VCC=5V,輸出高電平VOH3.2V,輸出低電平VOL0.4V。輸出管截止時(shí)漏電流IOH0.1mA,低電平輸出時(shí)允許的最大負(fù)載電流IOL(max)=8 mA,后級的74系列TTL或非門,輸入電流IIL-0.4mA,IIH0.02 mA;后級的74系列TTL非門,輸入電流IIL-0.4mA,IIH0.02 mA。答案:RL 的最大允許值為 RL 的最小允許值為 故RL 的取值范圍應(yīng)為 。十、三

12、個(gè)三態(tài)門的輸出接到數(shù)據(jù)總線上,如圖所示。(1)簡述數(shù)據(jù)傳輸原理。(2)若門G1發(fā)送數(shù)據(jù),各三態(tài)門的使能端子應(yīng)置何種電平?答案:(1)數(shù)據(jù)傳輸原理:工作過程中控制各個(gè)反相器的EN端輪流等于1,而且任何時(shí)候僅有一個(gè)等于1,便可輪流把傳輸?shù)礁鱾€(gè)反相器輸出端的信號送到總線上,而互不干擾。(2)若門G1發(fā)送數(shù)據(jù),各三態(tài)門的使能端子應(yīng)置于EN1=1,EN2=EN3=0第四章 組合邏輯電路一、填空1. 數(shù)字電路分成兩大類,一類是 組合邏輯電路 ,另一類是 時(shí)序邏輯電路 。2. 組合邏輯電路在邏輯功能上的共同特點(diǎn)是 任意時(shí)刻的輸出僅僅取決于該時(shí)刻的輸入,與電路原來的狀態(tài)無關(guān) 。3. 組合邏輯電路的分析是指 由

13、給定的邏輯電路,通過分析找出電路的邏輯功能來 。4. 組合邏輯電路通常采用的設(shè)計(jì)方法分為 進(jìn)行邏輯抽象 、 寫出邏輯函數(shù)式 、 選定器件類型 、 將邏輯函數(shù)化簡或變換成適當(dāng)?shù)男问?和 由化簡或變換后的邏輯函數(shù)式,畫出邏輯電路圖 五個(gè)步驟。5. 邏輯狀態(tài)賦值是指 以二值邏輯的0、1兩種狀態(tài)分別代表輸入變量和輸出變量的兩種不同狀態(tài) 。6. 編碼器的邏輯功能是 將輸入的每一個(gè)高、低電平信號編成一個(gè)對應(yīng)的二進(jìn)制代碼 。7. 譯碼器的邏輯功能是 將每個(gè)輸入的二進(jìn)制代碼譯成對應(yīng)的輸出高、低電平信號或另外一個(gè)代碼 。8. 用具有n位地址輸入的數(shù)據(jù)選擇器,可以產(chǎn)生任何形式輸入變量數(shù)不大于 n+1 的組合邏輯函

14、數(shù)。9. 競爭是指 門電路兩輸入信號同時(shí)向相反的邏輯電平跳變的現(xiàn)象 。10.競爭-冒險(xiǎn)是指 由于競爭而在電路輸出端可能產(chǎn)生尖峰脈沖 的現(xiàn)象。二、分析圖示電路的邏輯功能。在保證邏輯功能不變的情況下,此電路可否用非門和與非門構(gòu)成,試畫出電路圖。 答案:根據(jù)邏輯電路圖寫出邏輯表達(dá)式:列出真值表:由真值表可見這是一個(gè)奇偶判別電路。即當(dāng)輸入A、B、C中有偶數(shù)個(gè)1時(shí),輸出Y等于1。而當(dāng)輸入A、B、C中有奇數(shù)個(gè)1或全為0時(shí),輸出Y等于0。若用非門和與非門構(gòu)成電路,則邏輯表達(dá)式應(yīng)變換成與非式。三、試分析圖示(a)和(b)兩電路是否具有相同的邏輯功能。如果相同,它們實(shí)現(xiàn)的是何邏輯功能。答案:根據(jù)邏輯電路圖寫出邏

15、輯表達(dá)式:(a) (b) 可見,兩電路具有相同的邏輯表達(dá)式,因此邏輯功能相同。電路實(shí)現(xiàn)的是異或邏輯功能。四、試分析圖示電路的邏輯功能。答案:根據(jù)邏輯電路圖寫出邏輯表達(dá)式:列出真值表:由真值表可見這是一個(gè)同或門電路。即當(dāng)輸入A、B、C相同時(shí),輸出Y等于1。而當(dāng)輸入A、B、C不同時(shí),輸出Y等于0。五、用兩片74HC148接成16線-4線優(yōu)先編碼器。六、用兩片74HC138接成4線-16線譯碼器。七、分析圖示電路的邏輯功能。各輸出為1時(shí),分別表示什么含義?答案:根據(jù)邏輯電路圖寫出邏輯表達(dá)式:此電路的邏輯功能為1位數(shù)值比較器。當(dāng)Y1=1時(shí),表示二進(jìn)制數(shù)A>B ;當(dāng)Y2=1時(shí),表示二進(jìn)制數(shù)A=B

16、;當(dāng)Y3=1時(shí),表示二進(jìn)制數(shù)A< B 。八、用四選一數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)三變量函數(shù)。答案:若采用卡諾圖法,令A(yù)1=B A0=C九、用3線-8線譯碼器74HC138和門電路產(chǎn)生如下函數(shù)。用8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151實(shí)現(xiàn)函數(shù)Y2。答案:令A(yù)2=A A1=B A0=C 則 當(dāng)用8選1數(shù)據(jù)選擇器74HC151實(shí)現(xiàn)函數(shù)Y2時(shí),令A(yù)2=A A1=B A0=C 則 D1=D3=D4=D7=1 D0=D2=D5=D6=0十、用4線-16線譯碼器74LS154和門電路產(chǎn)生如下函數(shù)。答案:令A(yù)3=A A2=B A1=C A0=D 則 十一、某工廠有三個(gè)車間和一個(gè)自備電站,站內(nèi)有兩臺發(fā)電機(jī)X和Y。Y的發(fā)電能力是

17、X的兩倍。如果一個(gè)車間開工,只起動X即可;如果兩個(gè)車間同時(shí)開工,只起動Y即可;如果三個(gè)車間同時(shí)開工,則X和Y都要起動。試設(shè)計(jì)一個(gè)控制發(fā)電機(jī)X、Y起動和停止的邏輯電路。(1)用全加器實(shí)現(xiàn)。(2)用譯碼器實(shí)現(xiàn)。(3)用門電路實(shí)現(xiàn),門電路種類不限。答案:用E、F、G三個(gè)變量作為輸入變量分別對應(yīng)三個(gè)車間,并設(shè)車間開工為1,不開工為0; X、Y兩個(gè)變量作為輸出變量分別對應(yīng)兩臺發(fā)電機(jī),并設(shè)電機(jī)啟動為1,停止為0。根據(jù)題意可列真值表:由真值表寫出邏輯表達(dá)式:(1)用全加器實(shí)現(xiàn) 令CI=E A=F B=G 則S=X CO=Y(2)用譯碼器實(shí)現(xiàn)。令A(yù)2=E A1=F A0=G 則 (3)用門電路實(shí)現(xiàn),門電路種類

18、不限。 第五章 觸發(fā)器1. 觸發(fā)器是能夠記憶一位二值信號的基本邏輯單元。2. 觸發(fā)器有兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài),可用來存儲數(shù)碼 0和 1 (只要電源不斷電)。觸發(fā)器按其邏輯功能可分為 RS 觸發(fā)器、 D 觸發(fā)器、 JK 觸發(fā)器、 T 觸發(fā)器等四種類型。按觸發(fā)方式可以分為: 電平觸發(fā) 、 脈沖觸發(fā) 、 邊沿觸發(fā) 。3. 觸發(fā)器有 兩 個(gè)穩(wěn)定狀態(tài),通常用 Q 端的輸出狀態(tài)來表示觸發(fā)器的狀態(tài)。4. 或非門構(gòu)成的SR鎖存器的輸入為 S=1、R=0,當(dāng)輸入S變?yōu)?時(shí),觸發(fā)器的輸出將會( C )。(A)置位 (B)復(fù)位 (C)不變5. 與非門構(gòu)成的SR鎖存器的輸入為,當(dāng)兩輸入的0狀態(tài)同時(shí)消失時(shí),觸發(fā)器的輸出狀態(tài)為(

19、 D)(A) (B) (C) (D)狀態(tài)不確定6. 觸發(fā)器引入時(shí)鐘脈沖的目的是(B )(A)改變輸出狀態(tài)(B)改變輸出狀態(tài)的時(shí)刻受時(shí)鐘脈沖的控制(C)保持輸出狀態(tài)的穩(wěn)定性7. 與非門構(gòu)成的SR鎖存器的約束條件是( B)(A) (B) (C) (D)8. “空翻”是指( A)(A)在時(shí)鐘信號作用時(shí),觸發(fā)器的輸出狀態(tài)隨輸入信號的變化發(fā)生多次翻轉(zhuǎn)(B)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)取決于輸入信號(C)觸發(fā)器的輸出狀態(tài)取決于時(shí)鐘信號和輸入信號(D)總是使輸出改變狀態(tài)9. JK觸發(fā)器處于翻轉(zhuǎn)時(shí),輸入信號的條件是( D)(A)J=0 , K=0 (B)J=0 , K=1 (C) J=1 , K=0 (D)J=1 , K

20、=110. J=K=1時(shí),JK觸發(fā)器的時(shí)鐘輸入頻率為120Hz,Q輸出為(C )(A)保持為高電平 (B)保持為低電平(C)頻率為60Hz的方波 (D)頻率為240Hz的方波11. JK觸發(fā)器在CP的作用下,要使,則輸入信號為(A)(A)J=K=0 (B)J=1 , K=0 (C)J=K=Q (D)J=0 , K=112. 下列觸發(fā)器中,沒有約束條件的是( B)(A)SR鎖存器 (B)主從JK觸發(fā)器 (C)鐘控RS觸發(fā)器13. 某JK觸發(fā)器工作時(shí),輸出狀態(tài)始終保持為1,則可能的原因有(ACD )(A)無時(shí)鐘脈沖輸入 (B)J=K=1 (C)J=K=0 (D)J=1 , K=014. 歸納基本R

21、S觸發(fā)器、同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)器和邊沿觸發(fā)器觸發(fā)翻轉(zhuǎn)的特點(diǎn)。答:(1)基本的RS觸發(fā)器的動作特點(diǎn)是在輸入信號S和R的全部作用時(shí)間內(nèi),都能直接改變輸出端Q狀態(tài)。(2)同步RS觸發(fā)器的動作特點(diǎn)是在CP=1的全部時(shí)間內(nèi),S和R的變化都將引起觸發(fā)器狀態(tài)的相應(yīng)改變。(3)主從觸發(fā)器的動作特點(diǎn)是觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)分兩步動作:第一步,在CP=1的期間主觸發(fā)器接收輸入端的信號被置成相應(yīng)的狀態(tài),從觸發(fā)器不動。第二步,在CP的下降沿到來時(shí)從觸發(fā)器按照主觸發(fā)器的狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。因?yàn)橹饔|發(fā)器本身是一個(gè)同步RS觸發(fā)器,所以在CP=1的全部時(shí)間內(nèi)輸入信號都將對主觸發(fā)器起控制作用。(4)邊沿觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)特點(diǎn)是觸發(fā)器的狀態(tài)僅取決于CP信號

22、的上升沿或下降沿到達(dá)時(shí)輸入端的邏輯狀態(tài),而在這之前或以后,輸入信號的變化對觸發(fā)器的狀態(tài)沒有影響。15. 畫出由與非門組成的SR鎖存器輸出端的電壓波形,輸入端的電壓波形如圖中所示。答案:16. 畫出圖中由或非門組成的SR鎖存器輸出端的電壓波形,其中輸出入端S,R的電壓波形如圖中所示。答案:17. 由或非門組成的觸發(fā)器和輸入端信號如圖所示,設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為1,畫出輸出端Q的波形。答案:18. 在下圖電路中,若CP、S、R的電壓波形如圖中所示,試畫出Q的波形,假定觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q=0。答案:19. 若主從結(jié)構(gòu)RS觸發(fā)器各輸入端的電壓波形如圖中所示,試畫出端對應(yīng)的電壓波形。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為

23、Q=0。答案:20. 已知主從結(jié)構(gòu)JK觸發(fā)器輸入端J、K和CP的電壓波形如圖所示,試畫出端對應(yīng)的波形。設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)為Q = 0。答案: 21. 圖示電路中,已知CP和輸入信號T的電壓波形,試畫出觸發(fā)器輸出端的電壓波形,設(shè)觸發(fā)器的起始狀態(tài)為Q=0。答案: 22. 已知上升沿觸發(fā)的D觸發(fā)器輸入端的波形如圖所示,畫出輸出端Q的波形。若為下降沿觸發(fā),畫出輸出端Q的波形。設(shè)初始狀態(tài)為Q=0。答案: 23. 已知D觸發(fā)器各輸入端的波形如圖所示,試畫出端的波形。答案:24. 如圖所示為邊沿D觸發(fā)器構(gòu)成的電路圖,設(shè)觸發(fā)器的初始狀態(tài)Q1Q0=00,確定Q0 及Q1在時(shí)鐘脈沖作用下的波形。答案:因?yàn)?所以

24、即兩個(gè)D觸發(fā)器的輸入信號分別為另一個(gè)D觸發(fā)器的輸出信號,故在確定它們輸出端波形時(shí),應(yīng)該分段交替畫出其波形。習(xí)題答案第六章 時(shí)序邏輯電路1. 時(shí)序邏輯電路是指 任一時(shí)刻得輸出信號不僅取決于當(dāng)時(shí)得輸入信號,而且還取決于電路原來得狀態(tài) 。時(shí)序邏輯電路具有 存儲和記憶 功能,而組合邏輯電路沒有這種功能。2. 按照存儲電路中觸發(fā)器動作特點(diǎn)的不同,時(shí)序邏輯電路可分為 同步 時(shí)序邏輯電路和 異步 時(shí)序邏輯電路,而按照輸出信號特點(diǎn)的不同,又可將時(shí)序邏輯電路劃分為 米利 型 和 穆爾 型兩種 。3. 用4級觸發(fā)器組成十進(jìn)制計(jì)數(shù)器,其無效狀態(tài)個(gè)數(shù)為( D )。A. 不能確定 B. 10個(gè) C. 8個(gè) D. 6個(gè)4

25、. 某時(shí)序邏輯電路的波形如圖所示,由此判定該電路是( B )。A. 二進(jìn)制計(jì)數(shù)器 B. 十進(jìn)制計(jì)數(shù)器 C. 移位寄存器5. 寄存器是用于 寄存一組二值代碼的 ,移位寄存器除了具有寄存器的功能以外,還具有移位功能,移位功能是指 在移位脈沖的作用下依次左移或右移 。6. 由D觸發(fā)器組成的四位數(shù)碼寄存器,清零后,輸出端Q3Q2Q1Q0=_0000_ ,若輸入端D3D2D1D0=1001,當(dāng)CP有效沿出現(xiàn)時(shí),輸出端Q3Q2Q1Q0=_1001_ 。7. 試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。解:屬同步時(shí)序電路,時(shí)鐘方程省去。輸出方程: 驅(qū)動方程:T觸發(fā)器的特性方程:將各觸發(fā)器的驅(qū)動方程代入特性方程,即

26、得電路的狀態(tài)方程:列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表 畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序波形圖由狀態(tài)圖可以看出,當(dāng)輸入X 0時(shí),在時(shí)鐘脈沖CP的作用下,電路的4個(gè)狀態(tài)按遞增規(guī)律循環(huán)變化,即:0001101100當(dāng)X1時(shí),在時(shí)鐘脈沖CP的作用下,電路的4個(gè)狀態(tài)按遞減規(guī)律循環(huán)變化,即:0011100100可見,該電路既具有遞增計(jì)數(shù)功能,又具有遞減計(jì)數(shù)功能,是一個(gè)2位二進(jìn)制同步可逆計(jì)數(shù)器。8. 寫出下圖電路的驅(qū)動方程、特性方程和輸出方程。解:驅(qū)動方程狀態(tài)方程輸出方程9. 試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。解:該電路為異步時(shí)序邏輯電路。具體分析如下:(1)寫出各邏輯方程式時(shí)鐘方程:CP0=CP (時(shí)鐘脈沖源的上升沿觸發(fā))CP1=Q0

27、(當(dāng)FF0的Q0由01時(shí),Q1才可能改變狀態(tài))輸出方程:各觸發(fā)器的驅(qū)動方程:(2)將各觸發(fā)器的驅(qū)動方程代入D觸發(fā)器的特性方程,得各觸發(fā)器的狀態(tài)方程: (CP由01時(shí)此式有效)(Q0由01時(shí)此式有效)(3)列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表(4)畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時(shí)序波形圖 (5)邏輯功能分析 由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知:該電路一共有4個(gè)狀態(tài)00、01、10、11,在時(shí)鐘脈沖作用下,按照減1規(guī)律循環(huán)變化,所以是一個(gè)異步4進(jìn)制減法計(jì)數(shù)器,Z是借位信號。10. 輸入信號波形如圖所示, 試畫出電路對應(yīng)的輸出Q2、Q1的波形圖。 11. 試分析下圖所示時(shí)序邏輯電路的邏輯功能。解:屬同步時(shí)序電路,時(shí)鐘方程省去。驅(qū)動方程:將各觸發(fā)器的驅(qū)動方程

28、代入特性方程,即得電路的狀態(tài)方程:列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表畫狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知:該電路屬同步五進(jìn)制計(jì)數(shù)器,不具備自啟動功能。12.已知計(jì)數(shù)器的輸出端Q2、Q1、Q 0的輸出波形如圖所示,試畫出對應(yīng)的狀態(tài)圖,并分析該計(jì)數(shù)器為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器。由狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可知:該電路屬七進(jìn)制計(jì)數(shù)器。13. 分析圖示時(shí)序電路的邏輯功能,假設(shè)電路初態(tài)為000,如果在CP的前六個(gè)脈沖內(nèi),D端依次輸入數(shù)據(jù)為1,0, 1,0,0, 1,則電路輸出在此六個(gè)脈沖內(nèi)是如何變化的?解:屬同步時(shí)序電路,時(shí)鐘方程省去。驅(qū)動方程:將各觸發(fā)器的驅(qū)動方程代入特性方程,即得電路的狀態(tài)方程:列狀態(tài)轉(zhuǎn)換表該電路屬三位右移移位寄存器。14. 分析圖示計(jì)數(shù)器

29、電路,說明這是多少進(jìn)制的計(jì)數(shù)器,并畫出對應(yīng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。十進(jìn)制計(jì)數(shù)器74160的功能表與表(教材P282)相同。這是一個(gè)七進(jìn)制進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。15.下圖所示計(jì)數(shù)器電路為幾進(jìn)制計(jì)數(shù)器?圖示計(jì)數(shù)器電路分別為八進(jìn)制計(jì)數(shù)器和七進(jìn)制進(jìn)制的計(jì)數(shù)器。16. 試用兩片4位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器74161采用并行進(jìn)位方式構(gòu)成8位二進(jìn)制同步加法計(jì)數(shù)器。模為16×16=256。17. 試用74161構(gòu)成九進(jìn)制計(jì)數(shù)器。(可采用異步清零法或同步預(yù)置數(shù)法)異步清零法同步預(yù)置數(shù)法18. 試用集成計(jì)數(shù)器74160和與非門組成五進(jìn)制計(jì)數(shù)器,要求直接利用芯片的進(jìn)位輸出端作為該計(jì)數(shù)器的進(jìn)位輸出。 19. 試用集成計(jì)數(shù)器74191

30、和與非門組成余3碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器。20. 試用集成計(jì)數(shù)器74160和與非門組成48進(jìn)制計(jì)數(shù)器。解:因?yàn)镹48,而74160為模10計(jì)數(shù)器,所以要用兩片74160構(gòu)成此計(jì)數(shù)器。先將兩芯片采用并行進(jìn)位方式連接成100進(jìn)制計(jì)數(shù)器,然后再用異步清零法組成了48進(jìn)制計(jì)數(shù)器。21. 某石英晶體振蕩器輸出脈沖信號的頻率為32768Hz,用74161組成分頻器,將其分頻為頻率為1Hz的脈沖信號。 解:因?yàn)?2768=215,經(jīng)15級二分頻,就可獲得頻率為1Hz的脈沖信號。因此將四片74161級聯(lián),從高位片(4)的Q2輸出即可。22. 試用計(jì)數(shù)器74161和數(shù)據(jù)選擇器74151設(shè)計(jì)一個(gè)01100011的序列信號發(fā)

31、生器。解:由于序列長度P=8,故將74161構(gòu)成模8計(jì)數(shù)器,并選用數(shù)據(jù)選擇器74151產(chǎn)生所需序列,從而得電路如圖所示。23. 試用JK觸發(fā)器設(shè)計(jì)一個(gè)同步五進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器,要求電路能夠自啟動。解:本題是同步計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì),分析步驟如下:(1) 根據(jù)設(shè)計(jì)要求,設(shè)定狀態(tài),畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。該狀態(tài)圖不須化簡。(2) 狀態(tài)分配,列狀態(tài)轉(zhuǎn)換編碼表。由題意要求M=5,故應(yīng)取觸發(fā)器位數(shù)n=3,因?yàn)?22<5<23(1) 畫出電路的次態(tài)卡諾圖,經(jīng)化簡得到電路的狀態(tài)方程。(4) 選擇觸發(fā)器 用JK觸發(fā)器,則可列出有關(guān)JK觸發(fā)器驅(qū)動方程和進(jìn)位輸出方程。(5)畫邏輯電路圖(6)檢查能否自啟動可見,如果電路進(jìn)

32、入無效狀態(tài)101、110、111時(shí),都可在CP脈沖作用下,分別進(jìn)入有效狀態(tài)010、011、100。所以電路能夠自啟動。習(xí)題答案第十章 脈沖波形的產(chǎn)生和整形1. 能否用施密特觸發(fā)器存儲1位二值代碼?為什么? 答:可以用施密特觸發(fā)器存儲1位二值代碼,因?yàn)樗瑯泳哂袃蓚€(gè)穩(wěn)定狀態(tài)。但這兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)要依靠輸入信號來維持,兩狀態(tài)的轉(zhuǎn)換也要靠輸入信號的變化來實(shí)現(xiàn)。2. 在教材P458圖所示的施密特觸發(fā)器電路中,為什么要求R1<R2? 答:若R1>R2 ,會使VT+ >2VTH= VDD ,VT- <0 ,而vI的變化范圍在0 VDD之間,即達(dá)不到閾值而使電路自鎖,不能進(jìn)行狀態(tài)翻轉(zhuǎn)。3

33、. 反相輸出的施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性和普通反相器的電壓傳輸特性有什么不同? 答:反相輸出的施密特觸發(fā)器的電壓傳輸特性和普通反相器的電壓傳輸特性的不同點(diǎn)在于輸入信號在上升和下降過程中,電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)對應(yīng)的輸入電平不同。電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)有正反饋過程,使輸出波形邊沿變得很陡。4. 若反相輸出的施密特觸發(fā)器輸入信號波形如圖P10-4所示,試畫出輸出信號的波形。施密特觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換電平VT+、VT-已在輸入波形圖上標(biāo)出。圖P10-4 答:圖A10-45. 在教材P458圖給出的由CMOS反相器組成的施密特觸發(fā)器電路中,若R1=50k ,R2=100k ,VDD=5V ,VTH=VDD/2 ,試求電路的輸

34、入轉(zhuǎn)換電平VT+、VT-以及回差電壓VT 。解:6. 在圖P10-6(a)所示的施密特觸發(fā)器電路中,已知R1=10k , R2=30k 。G1和G2為CMOS反相器,VDD=15V 。(1) 試計(jì)算電路的正向閾值電壓VT+、負(fù)向閾值電壓VT-和回差電壓VT 。(2) 若將圖P10-6(b)給出的電壓信號加到圖P10-6(a)電路的輸入端,試畫出輸出電壓的波形。圖P10-6解:(1) (2)圖A10-67. 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖的寬度(即暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間)由哪些因素決定?與觸發(fā)脈沖的寬度和幅度有無關(guān)系?答:單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出脈沖的寬度(即暫穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間)的長短取決于電路內(nèi)部的時(shí)間常數(shù),與觸發(fā)脈沖的寬

35、度和幅度沒有關(guān)系。8. 比較圖 (教材P467)的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和圖10.3.5( 教材P469)的積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,它們各有何優(yōu)點(diǎn)、缺點(diǎn)?答:(1)積分型比微分型單穩(wěn)抗干擾能力強(qiáng)。 (2)積分型單穩(wěn)輸出波形的邊沿比較差(因?yàn)殡娐窢顟B(tài)轉(zhuǎn)換中無正反饋?zhàn)饔?。 (3)積分型單穩(wěn)必須在觸發(fā)脈沖寬度大于輸出脈沖寬度時(shí)方能正常工作;而微分型單穩(wěn)可用窄脈沖觸發(fā)也可在vd的脈寬大于輸出脈寬時(shí)電路仍工作,但輸出脈沖下降沿較差(vO在返回低電平過程中電路內(nèi)部不能形成正反饋)9. 在教材P467圖給出的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路中,已知R=51k ,C=0.01F,電源電壓VDD=10V ,試求在觸發(fā)信號作用下

36、輸出脈沖的寬度和幅度。 解: tW=RCln2=51×103×0.01×10-6×0.69=0.35ms Vm=VOH-VOL10V10. 在教材P467圖給出的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路中,為加大輸出脈沖寬度所采取的下列措施哪些是對的,哪些是錯(cuò)的。如果是對的,在( )內(nèi)打;如果是錯(cuò)的,在( )內(nèi)打×:(1) 加大Rd(×); (2)減小R(×); (3)加大C(); (4)提高VDD(×);(5) 增加輸入觸發(fā)脈沖的寬度(×)。11. 在教材P469圖給出的積分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路中,若G1和G2為74LS系

37、列門電路,它們的VOH=3.4V ,VOL0V, VTH=1.1V ,R=1k ,C=0.01F,試求在觸發(fā)信號作用下輸出負(fù)脈沖的寬度。設(shè)觸發(fā)脈沖的寬度大于輸出脈沖的寬度。 解:12. 圖P10-12是用兩個(gè)集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器74121所組成的脈沖變換電路,外接電阻和電容參數(shù)如圖中所示。試計(jì)算在輸入觸發(fā)信號vI作用下vO1、vO2輸出脈沖的寬度,并畫出與vI波形相對應(yīng)的vO1、vO2的電壓波形。vI的波形如圖中所示。圖P10-12 解:圖A10-12 tW1=RCln2=22×103×0.13×10-6×0.692ms tW2=RCln2=11×

38、103×0.13×10-6×0.691ms13. 在什么條件下電路中的正反饋會使電路產(chǎn)生振蕩?在什么條件下電路中的負(fù)反饋會使電路產(chǎn)生振蕩? 答:電路中的正反饋會使電路產(chǎn)生振蕩的條件:利用閉合回路中的正反饋可以產(chǎn)生振蕩, 但構(gòu)成振蕩器中的反相器必須工作在電壓傳輸特性的轉(zhuǎn)折區(qū)。電路中的負(fù)反饋會使電路產(chǎn)生振蕩的條件:利用門電路的傳輸延遲時(shí)間將奇數(shù)個(gè)反相器首尾相接。14. 在教材P477圖給出的對稱式多諧振蕩器電路中,若RF1= RF2=1k ,C1=C2=0.1F ,G1和G2為74LS04(六反相器)中的兩個(gè)反相器,G1和G2的VOH=3.4V , VTH=1.1V

39、,VIK=-1.5V ,R1=20k ,求電路的振蕩頻率。 解: 其中 故得到振蕩頻率為 15. 在教材P477圖給出的對稱式多諧振蕩器電路中,試判斷為提高振蕩頻率所采取的下列措施哪些是對的,哪些是錯(cuò)的。如果是對的,在( )內(nèi)打;如果是錯(cuò)的,在( )內(nèi)打×:(1)加大電容C(C1=C2=C)的電容量( × ); (2)減小電阻R(RF1=RF2=R)的阻值( ); (3)提高電源電壓( × )。16. 圖P10-16是由五個(gè)同樣的與非門接成的環(huán)形振蕩器。今測得輸出信號的重復(fù)頻率為10MHz,試求每個(gè)門的平均傳輸延遲時(shí)間。假定所有與非門的傳輸延遲時(shí)間相同,而且tPH

40、L=tPLH=tpd。 解: 17在教材P487圖給出的脈沖占空比可調(diào)的多諧振蕩器電路中,已知CMOS集成施密特觸發(fā)器的電源電壓VDD15V,VT+=9V,VT-4V,試問: (1) 為了得到占空比為q50的輸出脈沖,R1與R2 的比值應(yīng)取多少?(2) 若給定R1=3k , R2=8.2k ,C=0.05F ,電路的振蕩頻率為多少?輸出脈沖的占空比又是多少?解:(1) (2) 18為什么石英晶體能穩(wěn)定振蕩器的振蕩頻率?答:當(dāng)在多諧振蕩器電路中接入石英晶體時(shí),振蕩器的振蕩頻率將取決于石英晶體的固有諧振頻率f0,而與外接電阻、電容無關(guān)。固有諧振頻率由石英晶體的結(jié)晶方向和外形尺寸決定。所以,頻率穩(wěn)定

41、度極高,石英晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度能達(dá)到10-1010-11。19在555定時(shí)器電路中,改變控制電壓輸入端VCO的電壓,可以改變。 閾值端TH、觸發(fā)端TR的電平; 555定時(shí)器電路輸出的高、低電平; 放電三極管TD的導(dǎo)通與截止電平; 置零輸入端RD的置零電平。答:在555定時(shí)器電路中,改變控制電壓輸入端VCO的電壓,可以改變。20施密特觸發(fā)器具有。 一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài); 兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài); 多個(gè)穩(wěn)定狀態(tài); 沒有穩(wěn)定狀態(tài)答:施密特觸發(fā)器具有。21欲將輸入的不規(guī)則波形轉(zhuǎn)換為脈沖寬度和幅度都相等的矩形波可選用。 施密特觸發(fā)器; 多諧振蕩器; 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器; 數(shù)據(jù)選擇器答:欲將輸入的不規(guī)則波形轉(zhuǎn)換為脈沖寬度和幅

42、度都相等的矩形波可選用。22可以用做延時(shí)的電路是。 譯碼器; 多諧振蕩器; 施密特觸發(fā)器; 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器答:可以用做延時(shí)的電路是。23555定時(shí)器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,為改變輸出脈沖寬度,可以改變。 電阻R ; 電容C ; 電源電壓VDD ; 控制電壓輸入端的接法 ; 輸入信號的脈沖寬度。答:555定時(shí)器接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器,為改變輸出脈沖寬度,可以改變。24555定時(shí)器接成的多諧振蕩器時(shí),為使輸出波形的周期T增加,可以。 增大R1 ; 增大R2 ; 增大C ; 增加電源電壓 ; 增加控制電壓輸入端的電壓。答:555定時(shí)器接成的多諧振蕩器時(shí),為使輸出波形的周期T增加,可以。實(shí)際是改變了比較器的基準(zhǔn)電壓

43、,即改變了電容器的充放電起始值和轉(zhuǎn)換值。25在圖(教材P492)用555定時(shí)器接成的施密特觸發(fā)器電路中,用什么方法能調(diào)節(jié)回差電壓的大小? 答:電源電壓或外接控制電壓改變時(shí),可以改變回差電壓的大小。26在圖(教材P493)用555定時(shí)器接成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路中,若觸發(fā)脈沖寬度大于單穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間,電路能否正常工作?如果不能,則電路應(yīng)做何修改? 答:若觸發(fā)脈沖寬度大于單穩(wěn)態(tài)持續(xù)時(shí)間后,輸出脈沖寬度將等于觸發(fā)脈沖的低電平持續(xù)時(shí)間,而不再取決于電路本身的參數(shù),電路不能正常工作。因此,出現(xiàn)這種情況時(shí),輸入端一定要加微分電路。27在圖(教材P493)用555定時(shí)器接成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路中,對觸發(fā)脈沖的幅度有

44、什么要求?答:當(dāng)輸入信號vI發(fā)生負(fù)跳變時(shí),負(fù)脈沖電壓應(yīng)低于555定時(shí)器內(nèi)比較器C2的基準(zhǔn)電壓VR2 ,才能使定時(shí)器的輸出vO變成高電平,電路進(jìn)入暫穩(wěn)態(tài)。28 在圖(教材P495)用555定時(shí)器接成的多諧振蕩器電路中,如果用vO端代替vO端接到R2C電路輸入端,去掉R1,電路能否正常工作?答:電路不能正常工作。因?yàn)槿サ鬜1,就斷開了電源經(jīng)R1對電容C的充電通路,振蕩器無法形成振蕩。若R1存在,電路可以振蕩,但會使vO端的負(fù)載加重,vO波形變差。29. 圖P10-29是由555定時(shí)器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器電路。(1) 在圖P10-29(a)中,當(dāng)VDD15V時(shí),沒有外接控制電壓,求VT+、VT- 及V

45、T各為多少?(2) 在圖P10-29(b)中,當(dāng)VDD9V時(shí),外接控制電壓VCO5V,求VT+、VT-及VT各為多 少? 圖P10-29 解:(1)當(dāng)VDD15V時(shí),(2)當(dāng)VCO5V時(shí), 30. 圖P10-30是用555定時(shí)器組成的開機(jī)延時(shí)電路。若給定C=25F,R=91k,VCC12V,試計(jì)算常閉開關(guān)S斷開以后經(jīng)過多長的延遲時(shí)間vO才跳變?yōu)楦唠妶DP10-30 解:31. 在圖P10-31所示由555定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器中,若R1=R2=5.1 k ,C0.01F, VCC12V。試求脈沖寬度tW、振蕩周期T、振蕩頻率f 、占空比q 。圖P10-31解:習(xí)題答案第十一章 數(shù)模和模數(shù)轉(zhuǎn)換1.

46、 在教材P508圖所示的權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中,若取VREF=5V,試求當(dāng)輸入數(shù)字量為d3d2d1d0=0101時(shí)輸出電壓的大小。解:2. 在權(quán)電阻D/A轉(zhuǎn)換器中,若n6,并選MSB權(quán)電阻R5=10 k,試選取其它各位權(quán)電阻。 解:根據(jù)已知條件可得出 3. n位權(quán)電阻D/A轉(zhuǎn)換器如圖P11-3所示。(1)試推導(dǎo)輸出電壓vO與輸入數(shù)字量之間的關(guān)系式;(2)如n8,VREF=10V,當(dāng)時(shí),如輸入數(shù)字量為(20)H,試求輸出電壓值。圖P11-3 解:(1) (2)十六進(jìn)制數(shù)(20)H=(0010 0000)2 4. 在教材P510圖所示的倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中,已知VREF=-8V,試計(jì)算當(dāng)

47、d3、d2、d1、d0每一位輸入代碼分別為1時(shí)在輸出端所產(chǎn)生的模擬電壓值。 解: 5. 在教材P511圖所示的倒T形電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中,給定VREF=5V,試計(jì)算(1)輸入數(shù)字量的d9d0每一位為1時(shí)在輸出端所產(chǎn)生的模擬電壓值。(2)輸入為全1、全0和1000000000時(shí)對應(yīng)的輸出電壓值。 解:(1)根據(jù) 可求得d9d0每一位為1時(shí)在輸出端所產(chǎn)生的模擬電壓值分別為:-2.5V,-1.25V,-0.625V,-0.313V,-0.156V,-78.13mV,-39.06mV,-19.53mV,-9.77mV,-4.88mV。(2)輸入為全1、全0和1000000000時(shí)對應(yīng)的輸出電壓值分別

48、為:-4.995V,0V,-2.5V。6. 在教材P511圖由CB7520所組成的D/A轉(zhuǎn)換器中,已知VREF=-10V,試計(jì)算當(dāng)輸入數(shù)字量從全0變到全1時(shí)輸出電壓的變化范圍。如果想把輸出電壓的變化范圍縮小一半,可以采取哪些方法? 解:由 當(dāng)D=0時(shí),vO=0V;當(dāng)(全1)時(shí),vO=9.99V。 如果想把輸出電壓的變化范圍縮小一半,可以將VREF的絕對值減小一半。也可以將求和放大器的放大倍數(shù)減小一半。此時(shí),不能再用芯片內(nèi)置反饋電阻R,而應(yīng)外接一個(gè)大小等于R/2的反饋電阻。7. 某10位倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器如圖P11-7所示,當(dāng)R=Rf時(shí):(1)試求輸出電壓的取值范圍。(2)若要求電路輸入

49、數(shù)字量為(200)H時(shí)輸出電壓vO=5V,試問VREF應(yīng)取何值?圖P11-7 解:(1) (2)十六進(jìn)制數(shù)(200)H=(10 0000 0000)2 由所以VREF= -10V8. 某一倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器,它的n10,VREF= -5V,要求輸出電壓vO=4V,試問輸入二進(jìn)制數(shù)應(yīng)為多少?為獲得20V的輸出電壓,有人說,在其它條件不變的情況下,增加D/A轉(zhuǎn)換器的位數(shù)即可,你認(rèn)為正確嗎? 解:(二進(jìn)制數(shù)) 對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù) 將819轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)819=(1100110011)2 要獲得20V的輸出電壓,只能提高基準(zhǔn)電壓,增加轉(zhuǎn)換器位數(shù)只能提高精度和分辨率,且vO最大只能接近VREF值,不

50、可能超過VREF值。9. 某一倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器中,若n10,d9=d7=1,其余位為0,在輸出端測得電壓vO=3.125V,問該D/A轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓VREF=? 解:d9=d7=1,其余位為0所對應(yīng)的數(shù)為10 1000 0000=512+128=640 所以10D/A轉(zhuǎn)換器,其最小分辨電壓VLSB5mV,最大滿刻度輸出模擬電壓VFSRl0V,求該轉(zhuǎn)換器輸入二進(jìn)制數(shù)字量的位數(shù)。 解:由分辨率公式得出11. 在10位二進(jìn)制數(shù)D/A轉(zhuǎn)換器中,已知其最大滿刻度輸出模擬電壓VFSR5V,求最小分辨電壓VLSB和分辨率。 解:由得出 分辨率為12在要求A/D轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換時(shí)間小于1s 、小于10

51、0s和小于0.1s三種情況,應(yīng)各選擇哪種類型的A/D轉(zhuǎn)換器? 答:1s并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器;100s逐次漸進(jìn)型A/D轉(zhuǎn)換器;0.1s間接A/D轉(zhuǎn)換器(如雙積分型)。13如果要將一個(gè)最大幅值為5.1V的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,要求能分辨出5mV的輸入信號的變化,試問應(yīng)選用幾位的A/D轉(zhuǎn)換器。 解:位14如果輸入電壓的最高次諧波頻率fi(max)=100kHz,請選擇取樣周期Ts,并計(jì)算最小取樣頻率fs。應(yīng)該選擇哪種類型的A/D轉(zhuǎn)換器?解:根據(jù)取樣定理可得取樣周期 故可以選擇逐次漸進(jìn)型A/D轉(zhuǎn)換器最小取樣頻率為 15如果將圖(教材P530)所示并聯(lián)比較型A/D轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字量增加至8位,并采用圖11.3.3(b)(教材P526)所示的量化電平

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