模擬與數(shù)字電子技術基礎習題課件

主編李中發(fā)2005年1月電子技術模擬與數(shù)字電子技術基礎習題第1章半導體器件學習要點了解半導體的特性和導電方式，理解PN結的單向?qū)щ娞匦粤私獍雽w二極管、三極管的結構理解二極管的工作原理、伏安特性和主要參數(shù)理解雙極型三極管的放大作用、輸入和輸出特性曲線及主要參數(shù)了解MOS場效應管的伏安特性、主要參數(shù)及其與雙極型三極管的性能比較模擬與數(shù)字電子技術基礎習題半導體：導電性能介于導體和絕緣體之間的物質(zhì)，如硅(Si)、鍺(Ge)。硅和鍺是4價元素，原子的最外層軌道上有4個價電子。本征半導體、雜質(zhì)半導體。N型半導體的多數(shù)載流子、少數(shù)載流子；P型半導體的多數(shù)載流子、少數(shù)載流子。無論是P型半導體還是N型半導體都是中性的，對外不顯電性。摻入的雜質(zhì)元素的濃度越高，多數(shù)載流子的數(shù)量越多。少數(shù)載流子是熱激發(fā)而產(chǎn)生的，其數(shù)量的多少決定于溫度。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題理想二極管：正向電阻為零，正向?qū)〞r為短路特性，正向壓降忽略不計；反向電阻為無窮大，反向截止時為開路特性，反向漏電流忽略不計。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題第1章小結

本章在介紹半導體基本知識的基礎上，重點闡述了半導體二極管、雙極型晶體管(BJT)和場效應晶體管(FET)的結構、工作原理、主要特性曲線和參數(shù)等。絕對零度時，本征半導體中沒有載流子。溫度高于絕對零度時，將發(fā)生本征激發(fā)，產(chǎn)生兩種載流子，即自由電子和空穴，它們總是成對出現(xiàn)，稱為電子空穴對。電子空穴對的濃度隨溫度的升高而增加，在固定溫度下不變。2.雜質(zhì)半導體有N型和P型兩種，N型半導體中的多子為自由電子，P型半導體中的多子為空穴。多子由摻雜產(chǎn)生，其濃度由摻雜濃度決定；少數(shù)載流子由本征激發(fā)產(chǎn)生，其濃度與溫度有關，這一點導致晶體管的很多參數(shù)與溫度有關，產(chǎn)生熱不穩(wěn)定性。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題將P型和N型半導體緊密結合在一起，在它們的交界面處，發(fā)生兩種形式載流子的運動，即多子的擴散運動和少子的漂移運動，它們達到動態(tài)平衡時，形成穩(wěn)定的空間電荷區(qū)，即PN結。PN結的最主要特性就是單向?qū)щ娦浴?.二極管的伏安特性曲線分為正向和反向兩個區(qū)域，當正向電壓小于開啟電壓時，流過二極管的電流近似為0；隨著，UD稍有增加，電流ID迅速增加。在特性的反向區(qū)，反向電流等于反向飽和電流，但當反向電壓達到擊穿電壓值時，二極管發(fā)生反向擊穿。擊穿后，電流在很大范圍內(nèi)變化時，反向擊穿電壓幾乎不變，利用這一特性可以制成硅穩(wěn)壓管。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題二極管是非線性元件，在分析含二極管的電路時，常用某種模型代替二極管，主要有開關模型、固定正向電壓降模型、折線化模型和低頻小信號模型。不同的應用場合應使用不同的模型。二極管的主要參數(shù)有最大整流電流IF、反向擊穿電壓UBR、最大反向工作電壓URM

、反向電流IR

和正向壓降UF

等。7.雙極型半導體晶體管（BJT）有兩種載流子參與導電，屬電流控制電流源器件（CCCS），BJT有NPN和PNP兩種結構類型。其工藝特點為：基區(qū)極薄且摻雜濃度低，發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，集電區(qū)摻雜濃度低。晶體管的輸出特性曲線可以分為飽和、截止、放大三個區(qū)域。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題雙極型晶體管在放大、飽和截止區(qū)，有不同的發(fā)射結和集電極偏置，為保證晶體管工作在放大狀態(tài)，應使其發(fā)射結正偏，集電結反偏。晶體管的參數(shù)主要分為直流參數(shù)、交流參數(shù)和極限參數(shù)三類。9.場效應管為電壓控制電流源器件(VCCS)。即用柵源電壓來控制溝道寬度，改變漏極電流。場效應管為單極型器件，僅一種載流子(多子)導電，熱穩(wěn)定性優(yōu)于BJT。場效應管有結型和絕緣柵型兩種結構，每種又分為N溝道和P

溝道兩種。絕緣柵型場效應管（MOSFET）又分為增強型和耗盡型兩種類型。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題10.場效應管的漏極特性曲線可分為可變電阻區(qū)、截止區(qū)和恒流區(qū)，在放大電路中，應使其工作在恒流區(qū)。場效應管的參數(shù)也分為直流參數(shù)(UGS(th)或UGS(off)、IDSS)交流參數(shù)(gm)和極限參數(shù)(IDM、PDM)三類?？鐚m反映了場效應管的電壓控制作用模擬與數(shù)字電子技術基礎習題第2章單級交流放大電路理解共發(fā)射極單管放大電路的基本結構和工作原理掌握放大電路靜態(tài)工作點的估算和微變等效電路的分析方法了解放大電路輸入電阻和輸出電阻的概念理解射極輸出器的電路結構、性能特點及應用了解場效應管共源極放大電路的結構和性能特點學習要點模擬與數(shù)字電子技術基礎習題放大電路的結構示意框圖見下圖。放大電路概念示意圖模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例1：測量三極管三個電極對地電位如圖所示，試判斷三極管的工作狀態(tài)。三極管工作狀態(tài)判斷

放大截止飽和模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例2：用數(shù)字電壓表測得VB=4.5V、VE=3.8V、VC=8V，試判斷三極管的工作狀態(tài)。例2電路圖放大模擬與數(shù)字電子技術基礎習題模擬與數(shù)字電子技術基礎習題（3）放大電路微變等效電路模擬與數(shù)字電子技術基礎習題①電壓放大倍數(shù)式中RL'=RC//RL。當RL=∞（開路）時模擬與數(shù)字電子技術基礎習題②輸入電阻Ri

輸入電阻Ri的大小決定了放大電路從信號源吸取電流(輸入電流)的大小。為了減輕信號源的負擔，總希望Ri越大越好。另外，較大的輸入電阻Ri，也可以降低信號源內(nèi)阻Rs的影響，使放大電路獲得較高的輸入電壓。在上式中由于RB比rbe大得多，Ri近似等于rbe，在幾百歐到幾千歐，一般認為是較低的，并不理想。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題③輸出電阻

對負載而言，放大器的輸出電阻Ro越小，負載電阻RL的變化對輸出電壓的影響就越小，表明放大器帶負載能力越強，因此總希望Ro越小越好。上式中Ro在幾千歐到幾十千歐，一般認為是較大的，也不理想。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題模擬與數(shù)字電子技術基礎習題模擬與數(shù)字電子技術基礎習題模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例：圖示電路（接CE），已知UCC=12V，RB1=20kΩ，RB2=10kΩ，RC=3kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，β=50。試估算靜態(tài)工作點，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。解：（1）用估算法計算靜態(tài)工作點模擬與數(shù)字電子技術基礎習題（2）求電壓放大倍數(shù)（3）求輸入電阻和輸出電阻模擬與數(shù)字電子技術基礎習題RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1++

例題:在圖示放大電路中，已知UCC=12V,RC=2kΩ,RE1=200Ω，RE2=1.8KΩ，RB1=20kΩ，RB2=10kΩ，RL=3kΩ，晶體管β=50，UBE=0.6V,試求:(1)靜態(tài)工作點IB、IC及UCE；(2)畫出微變等效電路；(3)輸入電阻ri,r0及模擬與數(shù)字電子技術基礎習題RB1+UCCRCRB2RE2RE1【解】(1)直流通路如圖所示模擬與數(shù)字電子技術基礎習題RB1+UCCRCC1C2RB2CERE2RLuiuoRE1++

(2)微變等效電路如圖rbeRCRLRE1++

(3)交流參數(shù)模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例：圖示電路，已知UCC=12V，RB=200kΩ，RE=2kΩ，RL=3kΩ，RS=100Ω，β=50。試估算靜態(tài)工作點，并求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。解：（1）用估算法計算靜態(tài)工作點模擬與數(shù)字電子技術基礎習題模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

動態(tài)分析的基本步驟：

放大電路中頻微變等效電路是在晶體管低頻小信號模型的基礎上，增加放大電路交流通路的相關元件而構成的。具體畫法如下：(1)先將晶體管的低頻小信號模型畫出；(2)再將放大電路晶體管以外的交流通路的元件畫出；(3)在中頻段，畫的過程中將大容量的耦合電容、旁路電容器短路，將直流電源交流短路；

現(xiàn)以能夠穩(wěn)定工作點的分壓偏置共射放大電路為例進行討論，電路見圖。共射組態(tài)基本放大電路的動態(tài)分析

1.先進行靜態(tài)分析，保證晶體管處于放大區(qū)；模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

一、靜態(tài)分析共射組態(tài)交流基本放大電路

進行直流計算的目的是檢驗放大電路是否是處于放大狀態(tài)，如果放大狀態(tài)不正確，進行交流計算就沒有意義。其次，在微變等效電路中有rbe，要計算rbe就必須知道IEQ（ICQ），這也需要通過直流計算來獲得。ICQ=

IBQ

UCEQ=VCC

－ICQRc－IEQRe≈VCC－ICQ(Rc+Re)模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

分壓偏置共射放大電路

共射放大電路交流微變等效電路

因放大電路的輸入信號處于中頻段,所以可以將大容量的耦合電容和旁路電容器短路；將直流電源交流短路。

將晶體管的低頻模型畫出。

再將共射放大電路交流通路的其他元件一一畫出。二、動態(tài)分析模擬與數(shù)字電子技術基礎習題1.求放大電路中頻電壓放大倍數(shù)

在畫出了放大電路的微變等效電路后，求解電壓放大倍數(shù)就是一個解電路的問題。輸出電壓為輸入電壓為電壓放大倍數(shù)為共射放大電路求電壓放大倍數(shù)模擬與數(shù)字電子技術基礎習題2.求放大電路的輸入電阻根據(jù)輸入電阻的定義和微變等效電路有若滿足Rb1>Rb2>>rbe，則Ri≈

rbe。共射放大電路求輸入電阻模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

根據(jù)輸出電阻的定義，需要將信號源進行置零處理，也就是，將短路，但保留內(nèi)阻；將負載電阻開路，同時在輸出端加一個測試用信號源。3.求放大電路的輸出電阻共射放大電路求輸出電阻模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

例2.5：有一基本放大電路如圖所示，已知VCC=15V、Rc=3k

、Rb1=390k

、Re1=100

、Re2=1k

、RL=10k

，UBE=0.7V，

=99，耦合電容的容量足夠大。試計算電路的中頻電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。解：例2.5電路圖解：

靜態(tài)計算如下模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

畫微變等效電路，如圖所示，可得電壓增益例2.5的微變等效電路模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

畫微變等效電路，如圖2.5.3所示，可得電壓增益

旁路電容的斷開，使電壓放大倍數(shù)下降，其物理意義將在后面解釋。

電壓放大倍數(shù)可近似等于是兩電阻之比，因而電壓放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題輸出電阻輸入電阻=[1.2+10]//390=10.89k

模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

共集組態(tài)放大電路如圖所示。它的集電極負載電阻等于0，相當集電極交流接地，輸入信號接基極，輸出信號從發(fā)射極引出，所以，共集組態(tài)放大電路也稱為射極輸出器。共集組態(tài)放大電路

共集組態(tài)放大電路的偏置電阻往往只采用一個上偏置電阻，其原因是增大輸入電阻。共集組態(tài)基本放大電路的動態(tài)分析

一、靜態(tài)分析模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

靜態(tài)工作點的計算原則與共射組態(tài)放大電路一樣，先畫出直流通路?；鶚O電流：集電極極電流：管壓降：共集組態(tài)放大電路的直流通路模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

下左圖所示的共集組態(tài)放大電路的微變等效電路如下右圖所示。

1.中頻電壓放大倍數(shù)的求解微變等效電路ecbiUoUberbIcIRb1RLReiRiRbI

二、動態(tài)分析共集組態(tài)放大電路ecbiUoUberbIcIRb1RLReiRiRbI

式中R

L=Re//RL，式中，由于>>rbe,所以，電壓增益近似等于1。由此可解出電壓放大倍數(shù)表達式根據(jù)微變等效電路可列如下方程2.輸入電阻ecbiUoUberbIcIRb1RLReiRiRbI基極電流：輸入電阻：根據(jù)電阻歸算的原理

Ri是從放大電路輸入端看進去的輸入電阻，是從基極看進去的輸入電阻，所以

所以，輸入電阻模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

共集組態(tài)放大電路的輸入電阻比共射組態(tài)基本放大電路要大，為了減少偏置電阻并聯(lián)對總輸入電阻下降的影響，所以共集組態(tài)放大電路經(jīng)常只使用一個上偏置電阻，這個上偏置電阻一般可以用到幾百千歐以上。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題3.輸出電阻求求基極電流：求輸出電阻

根據(jù)輸出電阻的定義，需要將信號源進行置零處理，也就是，將短路，但保留內(nèi)阻；將負載電阻開路，同時在輸出端加一個測試用信號源。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題于是

所以，輸出電阻相當兩個電阻的并聯(lián)，一個是Re，另一個是基極回路的等效電阻歸算到發(fā)射極回路的電阻求輸出電阻模擬與數(shù)字電子技術基礎習題4.共集組態(tài)放大電路的特點由以上分析可知，共集組態(tài)放大電路的基本特點：１.共集放大電路只能放大電流，電壓放大倍數(shù)小于且接近等于1。２.輸出電壓的相位與輸入電壓的相位相同，輸出電壓的波形和輸入電壓的波形一樣，故又名射極跟隨器。

3.共集電極基本放大電路的輸入電阻高，輸出電阻低，具有阻抗變換的特點，有較強的帶負載能力，常用于多級放大電路的輸入級和輸出極，以及功率放大電路。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題第3章集成運算放大器和模擬乘法器單元電路內(nèi)容提要：本章的重點是分析組成運算放大器和模擬乘法器的基本單元電路，包括差分放大電路和互補功率輸出電路。對多級放大電路的有關問題以及運算放大器的參數(shù)等內(nèi)容也做了介紹。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題3.1

集成運算放大器的基本結構1.什么是集成電路

利用集成電路的制造工藝，將電子元器件（場效應管、雙極型晶體管、二極管、電阻和小容量電容等）和連線制作在同一片半導體芯片上，構成具有特定功能的電路，稱為集成電路。2.集成電路的分類

①模擬集成電路——運算放大器、功率放大器、模擬乘法器、模擬鎖相環(huán)、模擬穩(wěn)壓電源等。

②數(shù)字集成電路

③模擬數(shù)字混合集成電路模擬與數(shù)字電子技術基礎習題3.模擬集成電路的特點（1）集成電路體積小,功耗??；（2）易于制造相對精度高的器件，容易保證電路中元件的對稱性；（5）在一些場合用有源器件代替無源器件；（6）級間采用直接耦合方式；（7）集成電路的可靠性高于分立元件構成的電子電路。（3）電路中的電阻元件由半導體的體電阻構成；（4）可以利用PN結的電容效應制造小容量的電容元件；模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

集成運算放大器是一個高增益直接耦合放大電路，方框圖如圖所示。運算放大器方框圖

集成運算放大器一般由三級組成。輸入級是差分放大電路，中間級是高增益放大電路，輸出級是互補推挽電路。除此以外還有一些輔助環(huán)節(jié)，例如偏置電流源、電位偏移電路等。4.集成運算放大器的基本結構模擬與數(shù)字電子技術基礎習題多級放大電路的耦合方式

多級放大電路的級與級之間、信號源與放大電路之間、放大電路與負載之間的連接均稱為耦合。常見的耦合方式可以分為直接耦合、電抗性元件耦合和光電耦合。

對耦合電路有兩點要求，一是要保證放大電路對通頻帶內(nèi)信號的有效傳輸；二是要保證各放大級的正常工作，不能破壞各放大級的工作點。

模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

耦合方式：直接耦合電抗性元件耦合——電容耦合電抗性元件耦合——變壓器耦合光電耦合模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

將前一級的輸出端直接接到后一級的輸入端，或者級間通過電阻連接的耦合方式，稱為直接耦合方式。直接耦合放大電路各級的靜態(tài)工作點互相影響。

將基本放大電路去掉耦合電容，前后級直接連接。直接耦合放大電路

集電極電位隨著放大級數(shù)的增加而逐級提高。

1.直接耦合兩級阻容耦合放大電路

將放大器前級的輸出端通過電容接到后級的輸入端，稱為阻容耦合。圖為兩級阻容耦合放大電路。第一級為共射放大電路，第二級為共集放大電路。

2.

阻容耦合模擬與數(shù)字電子技術基礎習題變壓器耦合的共射放大電路

將放大電路前級的輸出端經(jīng)變壓器接到后級的輸入端或負載上，稱為變壓器耦合。

變壓器耦合可以實現(xiàn)阻抗變換，達到阻抗匹配，使負載上獲得足夠大的功率輸出。

3.

變壓器耦合

變壓器耦合，級與級之間的工作點互相獨立，可以通過變壓器傳輸交流信號。光電耦合放大電路

光電耦合是以光為媒介來實現(xiàn)電信號的傳輸，因其抗干擾能力強而得到越來越廣泛的應用。

圖為光電耦合電路，將發(fā)光元件（發(fā)光二極管）與光敏元件（光電三極管）相互絕緣地組合在一起。發(fā)光元件為輸入回路，將電能轉(zhuǎn)換為光能；光敏元件為輸出回路，將光能再轉(zhuǎn)換為電能。

4.

光電耦合耦合方式靜態(tài)工作點低頻特性便于集成否零點漂移適用場合直接耦合好是存在集成電路互相影響阻容耦合各級獨立差否不存在分立元件放大電路變壓器耦合各級獨立差否不存在調(diào)諧放大功放電路光電耦合各級獨立好是存在信號隔離遠程傳送

5.耦合方式的比較零點漂移

輸入電壓為零，而直接耦合放大電路靜態(tài)工作點的輸出電壓隨時間緩慢變化的現(xiàn)象，稱為零點漂移。下左圖為零點漂移的測試電路，下右圖為零點漂移的時間曲線。零點漂移的特點是緩慢變化，無規(guī)則，且趨向一個方向變化。

零點漂移的測試電路輸出電壓的漂移一、零點漂移現(xiàn)象模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

溫度變化、電源電壓波動、元器件老化都將引起零點漂移。其中由溫度變化所引起的晶體管特性參數(shù)的變化是產(chǎn)生零點漂移的主要原因，如反向飽和電流ICBO和電流放大系數(shù)

等。因而也稱零點漂移為溫度漂移，簡稱溫漂。直接耦合放大電路靜態(tài)工作點的電壓隨時間緩慢變化的現(xiàn)象，也稱為時漂。二、零點漂移現(xiàn)象產(chǎn)生的原因

溫度漂移（

V/

C）是在輸入端短路時，把輸出端的溫漂電壓折合到輸入端，得到等效輸入漂移電壓與溫度變化量之比來表示，即模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

因晶體管存在死區(qū)，若輸入信號小于開啟電壓，則晶體管不導通。所以乙類互補輸出電路在輸入信號正、負半周交替過零處，因晶體管存在死區(qū)，導致集電極電流為0，從而形成的非線性失真，稱為交越失真，見圖。uo交越失真死區(qū)交越失真及其消除模擬與數(shù)字電子技術基礎習題交越失真示波器波形圖

為消除交越失真，可給晶體管稍稍加一點偏置，使之處于微導通狀態(tài)，消除死區(qū)，即工作在甲乙類工作狀態(tài)。只要一加入信號，晶體管立刻導通。

輸入信號輸出信號模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

為消除交越失真，使晶體管處于微導通狀態(tài)，消除死區(qū)，即工作在甲乙類。只要一加入信號，晶體管立刻導通。甲乙類互補輸出極放大電路

因為二極管的正向壓降與發(fā)射結的死區(qū)電壓差不多，用二極管提供偏置可消除交越失真。晶體管的導通角稍大于，這種甲乙類互補功率放大電路，見圖。

模擬與數(shù)字電子技術基礎習題小結

本章重點討論構成集成運算放大器和模擬乘法器的單元電路——差分放大電路和互補輸出級的工作原理及分析方法，以及構成多級放大電路的耦合方式。并介紹了集成運放和模擬乘法器的參數(shù)、類型及其選用原則。1．多級放大電路有阻容耦合、變壓器耦合、直接耦合和光電耦合四種耦合方式，耦合電路必須保證信號的傳輸和放大級的正常工作。由于制造上的原因，在集成運算放大器和模擬乘法器中采用的是直接耦合方式。直接耦合多級放大電路存在零點漂移現(xiàn)象，其成因主要是半導體器件的參數(shù)隨溫度的變化而變化。抑制零點漂移的有效措施是采用差分放大電路作為多級放大電路的輸入級。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題2.差分放大電路利用晶體管和電路參數(shù)的對稱性和發(fā)射極電阻來抑制溫度漂移。分析時將輸入信號等效為差模信號和共模信號的疊加，分別計算其差模放大倍數(shù)和共模放大倍數(shù)，二者之比為共模抑制比（KCMR）。KCMR越高,

抑制零漂和溫漂的能力越強。3.差分放大電路的分析分靜態(tài)、差模動態(tài)和共模動態(tài)三種情況進行。靜態(tài)計算的原則同基本放大電路。差模動態(tài)根據(jù)電路的輸入、輸出方式不同而有所差別。因為單端輸入可以等效成雙端輸入，所以雙入雙出與單入雙出的電壓增益表達式相同；而雙入單出與單入單出的電壓增益的表達式相同。共模動態(tài)分析主要解決共模抑制比的計算，雙端輸出共模輸出電壓按0計算；單端輸出則需要根據(jù)共模等效電路計算。差模動態(tài)和共模動態(tài)的計算依據(jù)是微變等效電路。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題4．為使集成運算放大器有較大的動態(tài)輸出范圍和較強的帶負載能力，其輸出級通常采用互補輸出電路，其實質(zhì)為兩個射級跟隨器的組合。5.晶體管工作在乙類狀態(tài)可提高效率，而為減小交越失真，常為其提供很小的靜態(tài)電流，構成甲乙類功放。因為功放電路的輸出信號較大，分析時一般采用圖解法，理想情況下，OCL功放的最高效率為78.5%。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題第4章負反饋放大電路內(nèi)容提要：本章介紹反饋的概念，反饋放大電路中信號的傳輸，反饋的基本方程式。反饋的各種組態(tài)，不同組態(tài)的反饋對放大電路性能的影響，深度負反饋條件下的增益計算以及負反饋放大電路的自激等問題。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

在放大電路中信號的傳輸是從輸入端到輸出端，這個方向稱為正向傳輸。反饋就是將輸出信號取出一部分或全部，通過反饋網(wǎng)絡的反向傳輸，再送回到放大電路的輸入回路，與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。反饋的示意圖見圖。反饋概念方框圖反向傳輸反饋的概念模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

圖中是輸入信號，是反饋信號，是凈輸入信號，是輸出信號。無反饋時輸入信號直接加到放大電路的輸入端，加入反饋以后，輸入信號與反饋信號相加或相減以后，得到凈輸入信號，再加到放大電路的輸入端反向傳輸

上式取加號是正反饋，取負號是負反饋。反饋概念方框圖

為了簡化分析，工程上往往僅考慮放大電路的正向傳輸信號，忽略放大電路內(nèi)部的反向傳輸，放大電路的反向傳輸信號很小，一般在10-4量級。

同時也忽略了反饋網(wǎng)絡的正向傳輸，因為放大電路的輸出信號往往大于輸入信號，所以反饋網(wǎng)絡的正向傳輸一般遠小于反向傳輸。

放大電路無反饋稱為開環(huán)，放大電路有反饋稱為閉環(huán)，即放大電路和反饋網(wǎng)絡構成一個環(huán)路。見圖。反向傳輸正向傳輸反向傳輸開環(huán)閉環(huán)反饋概念方框圖模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

根據(jù)反饋放大電路方框圖，可以推導出反饋放大電路開環(huán)與閉環(huán)放大倍數(shù)之間的數(shù)學關系式，即反饋放大電路的一般表達式(基本方程式)，見圖。放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)反饋網(wǎng)絡的反饋系數(shù)放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)反饋概念方框圖

以上幾個量都采用了復數(shù)表示，因為要考慮實際電路的相移。由于

式中：

稱為環(huán)路增益；稱為反饋深度。根據(jù)反饋基本方程式用上式分母大小，即反饋深度的大小來確定放大電路的工作狀態(tài)。當>1時,<,稱為負反饋;當<1時,>,稱為正反饋;當=0時,=

,放大電路自激。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

即在深度負反饋條件下，閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù)。深度負反饋條件下，由>>1

，可得

環(huán)路增益是指放大電路和反饋網(wǎng)絡所形成環(huán)路的增益，當>>1時，稱為深度負反饋，與>>1相當。于是閉環(huán)放大倍數(shù)

如果反饋網(wǎng)絡是由電阻、電容等無源元件構成，其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件，因此深度負反饋時的放大倍數(shù)穩(wěn)定性好，與有源器件的參數(shù)基本無關。

這說明在深度負反饋條件下，，即。輸入信號近似等于反饋信號，凈輸入近似為０

反饋信號只有交流成分時為交流反饋，

反饋信號只有直流成分時為直流反饋，

既有交流成分又有直流成分時為交直流反饋。反饋組態(tài)的判斷

第4章負反饋放大電路HIT2013.03模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個電極，則為并聯(lián)反饋；反之，加在放大電路輸入回路的兩個電極，則為串聯(lián)反饋。

對于運算放大器來說，反饋信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個加在同相輸入端一個加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。

對于晶體管來說，反饋信號與輸入信號同時加在輸入晶體管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個加在基極一個加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋和串聯(lián)反饋

此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關系。

此時反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關系。.XfX.iU.i.UfU'.iX.fX.i.UfU'.iU.i+---+++++--￥AI.iX.iX.fI'.iI.fX.iX.fI'.iI.fI.i￥A.XfX.iU.i.UfU'.iX.fX.i.UfU'.iU.i+---+++++--￥AI.iX.iX.fI'.iI.fX.iX.fI'.iI.fI.i￥A一、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋模擬與數(shù)字電子技術基礎習題對于串聯(lián)反饋，在放大電路的輸入端有對于并聯(lián)聯(lián)反饋，在放大電路的輸入端有模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

圖中是輸入信號，是反饋信號，是凈輸入信號，是輸出信號。加入反饋以后，輸入信號與反饋信號相加或相減以后，得到凈輸入信號，再加到放大電路的輸入端。反饋概念方框圖負反饋—加入反饋后，凈輸入信號|Xi'|<|Xi|，輸出幅度下降。正反饋—加入反饋后，凈輸入信號|Xi'|>|Xi|，輸出幅度增加。

二、正反饋和負反饋1.正反饋和負反饋的定義

瞬時極性法就是在放大電路的輸入端，假設一個輸入信號對地的瞬時極性，瞬時電壓增加可用“+”、或“↑”表示；瞬時電壓下降可用“-”、或“↓”表示。2.正反饋和負反饋的判斷法

按信號正向傳輸方向依次判斷放大電路中相關點的瞬時極性，直至反饋網(wǎng)絡與放大電路相連接的輸出端，或放大電路中間取出反饋信號處。再沿反饋網(wǎng)絡反向傳輸，判斷出信號的瞬時極性，直至放大電路的輸入端，確定反饋信號的瞬時極性。根據(jù)輸入信號和反饋信號的瞬時極性判斷，如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小，則為負反饋，反之為正反饋。正反饋和負反饋采用瞬時極性法判斷。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例：判斷圖示電路的反饋極性。解：設基極輸入信號ui的瞬時極性為正，則發(fā)射極反饋信號uf的瞬時極性亦為正，發(fā)射結上實際得到的信號ube（凈輸入信號）與沒有反饋時相比減小了，即反饋信號削弱了輸入信號的作用，故可確定為負反饋。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例：判斷圖示電路的反饋極性。解：設輸入信號ui瞬時極性為正，則輸出信號uo的瞬時極性為負，經(jīng)RF返送回同相輸入端，反饋信號uf的瞬時極性為負，凈輸入信號ud與沒有反饋時相比增大了，即反饋信號增強了輸入信號的作用，故可確定為正反饋。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例：判斷圖示電路的反饋極性。解：設輸入信號ui瞬時極性為正，則輸出信號uo的瞬時極性為正，經(jīng)RF返送回反相輸入端，反饋信號uf的瞬時極性為正，凈輸入信號ud與沒有反饋時相比減小了，即反饋信號削弱了輸入信號的作用，故可確定為負反饋。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題根據(jù)反饋網(wǎng)絡與基本放大電路在輸入端的連接方式，可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋的反饋信號和輸入信號以電壓串聯(lián)方式疊加，ud=ui－uf，以得到基本放大電路的輸入電壓ud。并聯(lián)反饋的反饋信號和輸入信號以電流并聯(lián)方式疊加，id=ii－if，以得到基本放大電路的輸入電流ii。串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋可以根據(jù)電路結構判別。當反饋信號和輸入信號接在放大電路的同一點（另一點往往是接地點）時，一般可判定為并聯(lián)反饋；而接在放大電路的不同點時，一般可判定為串聯(lián)反饋。綜合以上兩種情況，可構成電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)和電流并聯(lián)4種不同類型的負反饋放大電路。負反饋的類型及其判別模擬與數(shù)字電子技術基礎習題1、電壓串聯(lián)負反饋①設ui瞬時極性為正，則uo的瞬時極性為正，經(jīng)RF返送回反相輸入端，uf的瞬時極性為正，ud與沒有反饋時相比減小了，即反饋信號削弱了輸入信號的作用，故為負反饋。②將輸出端交流短路，RF直接接地，反饋電壓uf=0，即反饋信號消失，故為電壓反饋。③ui加在集成運算放大器的同相輸入端和地之間，而uf加在集成運算放大器的反相輸入端和地之間，不在同一點，故為串聯(lián)反饋。uiuf模擬與數(shù)字電子技術基礎習題2、電壓并聯(lián)負反饋①設ui(ii)瞬時極性為正，則uo的瞬時極性為負，if的方向與圖示參考方向相同,即if瞬時極性為正，id與沒有反饋時相比減小了，即反饋信號削弱了輸入信號的作用，故為負反饋。②將輸出端交流短路，RF直接接地，反饋電流if=0，即反饋信號消失，故為電壓反饋。③ii加在集成運算放大器的反相輸入端和地之間，而if也加在集成運算放大器的反相輸入端和地之間，在同一點，故為并聯(lián)反饋。iiif

模擬與數(shù)字電子技術基礎習題3、電流串聯(lián)負反饋①設ui瞬時極性為正，則uo的瞬時極性為正，經(jīng)RF返送回反相輸入端，uf的瞬時極性為正，ud與沒有反饋時相比減小了，即反饋信號削弱了輸入信號的作用，故為負反饋。②將輸出端交流短路，盡管uo=0，但io仍隨輸入信號而改變，在R上仍有反饋電壓uf產(chǎn)生，故可判定不是電壓反饋，而是電流反饋。③ui加在集成運算放大器的同相輸入端和地之間，而uf加在集成運算放大器的反相輸入端和地之間，不在同一點，故為串聯(lián)反饋。uiuf模擬與數(shù)字電子技術基礎習題①設ui(ii)瞬時極性為正，則uo的瞬時極性為負，if的方向與圖示參考方向相同，即if瞬時極性為正，id與沒有反饋時相比減小了,即反饋信號削弱了輸入信號的作用，故為負反饋。4、電流并聯(lián)負反饋②將輸出端交流短路，盡管uo=0，但io仍隨輸入信號而改變，在R上仍有反饋電壓uf產(chǎn)生，故可判定不是電壓反饋，而是電流反饋。③ii加在集成運算放大器的反相輸入端和地之間，而if也加在集成運算放大器的反相輸入端和地之間，在同一點，故為并聯(lián)反饋。iiif

模擬與數(shù)字電子技術基礎習題4、改變輸入電阻對于串聯(lián)負反饋，由于反饋網(wǎng)絡和輸入回路串聯(lián)，總輸入電阻為基本放大電路本身的輸入電阻與反饋網(wǎng)絡的等效電阻兩部分串聯(lián)相加，故可使放大電路的輸入電阻增大。對于并聯(lián)負反饋，由于反饋網(wǎng)絡和輸入回路并聯(lián)，總輸入電阻為基本放大電路本身的輸入電阻與反饋網(wǎng)絡的等效電阻兩部分并聯(lián)，故可使放大電路的輸入電阻減小。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題5、改變輸出電阻對于電壓負反饋，由于反饋信號正比于輸出電壓，反饋的作用是使輸出電壓趨于穩(wěn)定，使其受負載變動的影響減小，即使放大電路的輸出特性接近理想電壓源特性，故而使輸出電阻減小。對于電流負反饋，由于反饋信號正比于輸出電流，反饋的作用是使輸出電流趨于穩(wěn)定，使其受負載變動的影響減小，即使放大電路的輸出特性接近理想電流源特性，故而使輸出電阻增大。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題小結1．反饋是為了改善放大電路性能而采取的一種技術措施。將輸出信號的一部分或全部返回到放大電路的輸入端，這就是反饋信號。反饋信號與輸入信號相減，得到小于原輸入信號的凈輸入信號。2．閉環(huán)增益與開環(huán)增益、反饋系數(shù)之間的關系稱為反饋基本方程式，它是研究反饋放大電路的基礎。由

大于1、小于1和等于0，可以確定放大電路是負反饋、正反饋和自激三種狀態(tài)。稱為反饋深度；而稱為環(huán)路增益。3．反饋分正反饋、負反饋；電壓反饋、電流反饋；串聯(lián)反饋、并聯(lián)反饋；直流反饋、交流反饋等形式。僅對負反饋而言，可以確定四種反饋組態(tài)，即電壓串聯(lián)負反饋、電壓并聯(lián)負反饋、電流串聯(lián)負反饋和電流并聯(lián)負反饋。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題4．是什么組態(tài)的負反饋就可以穩(wěn)定該種組態(tài)的增益，提高增益的穩(wěn)定性。5．電壓負反饋可以穩(wěn)定輸出電壓，降低放大電路的輸出電阻；電流負反饋可以穩(wěn)定輸出電流，提高放大電路的輸出電阻。提高或降低的倍數(shù)都是(1+AF)倍。6．串聯(lián)負反饋可以提高放大電路的輸入電阻；并聯(lián)負反饋可以降低放大電路的輸入電阻。提高或降低的倍數(shù)都是(1+AF)倍。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題7．負反饋可以降低反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真、噪聲。8．負反饋可以擴展放大電路的通頻帶，因為負反饋可以降低放大電路的增益，但對于放大電路中的RC

電路不產(chǎn)生影響，也就是說波特圖中的低端和高端幅頻特性的斜率不變，這樣負反饋深度加大，中頻段的增益下降，與低端、高端幅頻特性相交的下限和上限截止頻率分別向低端和高端擴展移動，使幅頻特性曲線圍起來的面積基本不變，即增益帶寬積基本不變。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題9．本章討論負反饋電路，不考慮正向傳輸通道的反向傳輸，不考慮反饋傳輸通道的正向傳輸；也不考慮反饋網(wǎng)絡對放大電路的影響，即不考慮所謂負載效應。簡化后有利于對反饋放大電路的分析，產(chǎn)生的誤差也比較小。10．負反饋加入不當會引起放大電路的自激，自激條件是，它又分為幅度條件和相位條件。

模擬與數(shù)字電子技術基礎習題第5章集成運算放大器和模擬乘法器線性應用電路內(nèi)容提要：本章主要介紹集成運算放大器和模擬乘法器的線性應用電路，主要包括比例運算電路、求和運算電路、微分和積分電路、對數(shù)和指數(shù)運算電路、乘法、除法和開方運算電路，以及電壓電流變換、有源濾波、有效值電路等多種應用電路。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題理想運算放大器

在分析和設計運放應用電路時，常將其近似為理想運算放大器。理想運算放大器的條件如下：1.開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)Aod=∞；2.差模輸入電阻Rid=∞，輸出電阻Ro=0

；3.輸入偏置電流IB1=IB2=0A；4.失調(diào)電壓UIO、失調(diào)電流IIO、失調(diào)電壓溫漂、失調(diào)電流溫漂均為零；5.共模抑制比；6.無內(nèi)部干擾和噪聲；7.通頻帶無窮大。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題理想運放符號-Uom+Uom實際集成運放的電壓傳輸特性

非線性區(qū)線性放大區(qū)uO＝Aod(uP－uN)

Aod差模放大倍數(shù)

非線性區(qū)0

飽和區(qū)

飽和區(qū)

將實際運放理想化帶來的誤差很小，在一般的工程計算中是允許的。

理想運放的符號如下左圖所示，方框中的“∞”代表開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)為無窮大。實際運放的電壓傳輸特性見下圖。

實際運放的電壓傳輸特性曲線的線性區(qū)有一定的斜率，由于差模放大倍數(shù)很大，線性區(qū)很陡，可近似視為垂直，就變成理想運放了。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題+Uom-Uom理想運放的電壓傳輸特性0理想運放符號線性放大區(qū)

Aod＝

飽和區(qū)

飽和區(qū)

本章討論的集成運放的線性應用電路就是工作在電壓傳輸特性的線性區(qū)。因為線性區(qū)很陡，要保證運放工作在線性區(qū)，必須加入負反饋，使電路處于閉環(huán)狀態(tài)，用反饋信號來壓制輸入信號，以免凈輸入過大，使運放進入非線性區(qū)。

理想運放的電壓傳輸特性曲線見下圖。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

理想運放工作在線性區(qū)時存在兩個重要特性，即“虛短”和“虛斷”。一、虛短

運放工作在線性區(qū)時，有下列關系式：

因為理想運放的開環(huán)電壓放大倍數(shù)為Aod

∞，而uo為有限值，所以，uId

0V或u+

u-

?？梢姡谶\放的線性工作區(qū)，運算放大器同相輸入端與反相輸入端的電位差近似為零，幾乎相等，就象“短路”一樣，壓差為零。當然這不是真正的短路，而是一種近似，故稱這種現(xiàn)象為“虛短”。

虛短和虛斷模擬與數(shù)字電子技術基礎習題二、虛斷

由于理想運放的輸入電阻Rid

∞，故流入運放同相和反相輸入端的電流都可以視為近似為零，就象開路一樣。當然運放的輸入端不能真正開路，只是因流入運放的電流遠小于外電路的電流，故近似看作斷路，這一特性稱為“虛斷”。

運放在線性區(qū)工作才有“虛短”的特性，“虛斷”則可以在全部區(qū)域存在。運用“虛短”和“虛斷”的特性，可以大大簡化運放應用電路的分析。一定要注意“虛短”的使用條件，要保證運放工作在線性區(qū)。因為運放的開環(huán)增益十分大，必須加入負反饋，使電路處于閉環(huán)狀態(tài)，用反饋信號來壓制輸入信號，以免凈輸入過大，使運放進入非線性區(qū)，就失去了“虛短”的特性。

模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例

在如圖所示電路中，已知R1=100kΩ，Rf1=200kΩ，Rf2=200kΩ，Rf3=1kΩ，求：（1）閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf、輸入電阻ri及平衡電阻R2；（2）如果改用圖4-1的電路，要想保持閉環(huán)電壓放大倍數(shù)和輸入電阻不變，反饋電阻Rf應該多大？解（1）閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：模擬與數(shù)字電子技術基礎習題模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例

在圖示電路中，已知R1=100kΩ，Rf=200kΩ，ui=1V，求輸出電壓uo，并說明輸入級的作用。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例

在圖示電路中，已知R1=100kΩ，Rf=200kΩ，R2=100kΩ，R3=200kΩ，ui=1V，求輸出電壓uo。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例：求圖示電路中uo與ui1、ui2的關系。解：電路由第一級的反相器和第二級的加法運算電路級聯(lián)而成。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例：求圖示電路中uo與ui1、ui2的關系。解：電路由第一級的同相比例運算電路和第二級的減法運算電路級聯(lián)而成。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例：求圖示電路中uo與ui1和ui2的關系。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例

在圖示的電路中。（1）寫出輸出電壓uo與輸入電壓ui的運算關系。（2）若輸入電壓ui=1V，電容器兩端的初始電壓uC=0V，求輸出電壓uo變?yōu)?V所需要的時間。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

電子系統(tǒng)的正常運行離不開穩(wěn)定的直流電源，除了采用太陽能電池或化學電池作電源外，多數(shù)電路的直流電源是由電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換來的。從交流電一直變換到穩(wěn)定的直流電的方框圖如圖所示。圖從交流電變換成直流電的方框圖減小紋波穩(wěn)定直流第7章直流電源模擬與數(shù)字電子技術基礎習題整流電路—是將工頻交流電轉(zhuǎn)為具有直流電成分的脈動直流電。濾波電路—是將脈動直流中的交流成分盡可能濾除，減少交流成分，增加直流成分。穩(wěn)壓電路—對整流后的直流電壓采用負反饋技術進一步穩(wěn)定直流電壓。電源變壓器—將電網(wǎng)交流電壓變換成符合需要的交流電壓值，經(jīng)過整流后可獲得所需的直流電壓。

第7章----直流電源HIT2013.03模擬與數(shù)字電子技術基礎習題第7章門電路與邏輯代數(shù)學習要點了解數(shù)字電路的特點以及數(shù)制和編碼的概念掌握與門、或門、與非門、異或門的邏輯符號、邏輯功能和表示方法了解TTL和CMOS門電路的特點以及三態(tài)門的概念掌握邏輯代數(shù)的基本運算法則、基本公式、基本定理和化簡方法能夠熟練地運用真值表、邏輯表達式、波形圖和邏輯圖表示邏輯函數(shù)模擬與數(shù)字電子技術基礎習題基本定理模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例某邏輯函數(shù)的真值表如表所示，試用其他4種方法表示該邏輯函數(shù)。解邏輯表達式：模擬與數(shù)字電子技術基礎習題邏輯圖：波形圖：卡諾圖：模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例

某邏輯函數(shù)的邏輯圖如圖所示，試用其他4種方法表示該邏輯函數(shù)。解:寫邏輯表達式：模擬與數(shù)字電子技術基礎習題列真值表：畫波形圖：畫卡諾圖：模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例將如下所示函數(shù)用卡諾圖表示并化簡。（1）畫卡諾圖（2）畫圈合并（3）相加模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例：用卡諾圖化簡函數(shù)：CABＢＤ模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例用卡諾圖化簡函數(shù)：ＢＤABCAB多余項ＡＣＤＣＤ模擬與數(shù)字電子技術基礎習題第8章組合邏輯電路學習要點掌握組合邏輯電路的分析方法與設計方法掌握利用二進制譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器進行邏輯設計的方法理解加法器、編碼器、譯碼器等中規(guī)模集成電路的工作原理和邏輯功能了解加法器、編碼器、譯碼器等中規(guī)模集成電路的使用方法模擬與數(shù)字電子技術基礎習題邏輯圖邏輯表達式

1

1最簡與或表達式化簡

2

2從輸入到輸出逐級寫出例1：分析圖示組合邏輯電路的邏輯功能。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題最簡與或表達式

3真值表

3

4電路的邏輯功能當輸入A、B、C中有2個或3個為1時，輸出F為1，否則輸出F為0。所以，這個電路實際上是一種3人表決用的組合邏輯電路：只要有2票或3票同意，表決就通過。

4模擬與數(shù)字電子技術基礎習題邏輯圖邏輯表達式例2：分析圖示的邏輯電路，并用與非門改進設計。最簡與或表達式模擬與數(shù)字電子技術基礎習題真值表用與非門實現(xiàn)電路的輸出F只與輸入A、B有關，而與輸入C無關。F和A、B的邏輯關系為：A、B中只要一個為0，F(xiàn)=1；A、B全為1時，F(xiàn)=0。所以F和A、B的邏輯關系為與非運算的關系。電路的邏輯功能模擬與數(shù)字電子技術基礎習題邏輯圖：邏輯表達式：最簡與或表達式：例3：分析圖示組合邏輯電路的邏輯功能。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題真值表電路的邏輯功能由真值表可知，當3個輸入變量A、B、C取值一致時，輸出F=1，否則輸出F=0。所以這個電路可以判斷3個輸入變量的取值是否一致，故稱為判一致電路。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題邏輯圖邏輯表達式例4：分析圖示組合邏輯電路的邏輯功能。最簡與或表達式模擬與數(shù)字電子技術基礎習題真值表電路的邏輯功能由真值表可知，當3個輸入變量A、B、C表示的二進制數(shù)小于或等于2時，F(xiàn)1=1；當這個二進制數(shù)在4和6之間時，F(xiàn)2=1；而當這個二進制數(shù)等于3或等于7時F1和F2都為1。因此，這個邏輯電路可以用來判別輸入的3位二進制數(shù)數(shù)值的范圍。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題8.1.2組合邏輯電路的設計真值表電路功能描述例5：設計一個樓上、樓下開關的控制邏輯電路來控制樓梯上的電燈，使之在上樓前，用樓下開關打開電燈，上樓后，用樓上開關關滅電燈；或者在下樓前，用樓上開關打開電燈，下樓后，用樓下開關關滅電燈。設樓上開關為A，樓下開關為B，燈泡為F。并設開關A、B擲向上方時為1，擲向下方時為0；燈亮時F為1，燈滅時F為0。根據(jù)邏輯要求列出真值表。

1窮舉法

1實際電路圖：模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

2邏輯表達式或卡諾圖最簡與或表達式化簡

3

2已為最簡與或表達式

4邏輯變換

5邏輯電路圖用與非門實現(xiàn)用同或門實現(xiàn)模擬與數(shù)字電子技術基礎習題真值表電路功能描述例6：用與非門設計一個交通報警控制電路。交通信號燈有紅、綠、黃3種，3種燈分別單獨工作或黃、綠燈同時工作時屬正常情況，其他情況均屬故障，出現(xiàn)故障時輸出報警信號。設紅、綠、黃燈分別用A、B、C表示，燈亮時其值為1，燈滅時其值為0；輸出報警信號用F表示，燈正常工作時其值為0，燈出現(xiàn)故障時其值為1。根據(jù)邏輯要求列出真值表。

1窮舉法

1模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

2邏輯表達式最簡與或表達式化簡

3

2

4邏輯變換

3

4模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

5邏輯電路圖

5模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例7：旅客列車按發(fā)車的優(yōu)先級別依次分為特快、直快和普客3種，若有多列列車同時發(fā)出發(fā)車的請求，則只允許其中優(yōu)先級別最高的列車發(fā)車。試設計一個優(yōu)先發(fā)車的排隊邏輯電路。真值表電路功能描述

1窮舉法

1設輸入變量為A、B、C，分別代表特快、直快和普客3種列車，有發(fā)車請求時其值為1，無發(fā)車請求時其值為0。輸出發(fā)車信號分別用F1、F2、F3表示，F(xiàn)1=1表示允許特快列車發(fā)車，F(xiàn)2=1表示允許直快列車發(fā)車，F(xiàn)3=1表示允許普客列車發(fā)車。根據(jù)3種列車發(fā)車的優(yōu)先級別，可列出該優(yōu)先發(fā)車的排隊邏輯電路的真值表。模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

2邏輯表達式及化簡

2模擬與數(shù)字電子技術基礎習題

3畫邏輯圖

3模擬與數(shù)字電子技術基礎習題例8：使用與非門設計