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万里学院-数字电子技术-第五章习题及参考答案

第五章习题
1.题图5-1所示电路是用两片555构成的脉冲发生器,试画出Y 1和Y 2两处的输出波形,并标注主要参数(参数只需估算)。

题图5-1
2.题图5-2所示的555定时器构成的单稳态触发器及输入v I 的波形,求: (1)输出信号v O 的脉冲宽度T W ;
(2)对应v I 画出v C 、v O 的波形,并标明波形幅度。

v I /V CC /3
v I
v O
题图5-2
3.由555定时器组成的多谐振荡器如图5-3所示,已知V DD =12V 、C =0.1μF 、R 1=15k Ω、
R 2=22k Ω。

试求:(1)多谐振荡器的振荡周期;(2)画出的v C 和v O 波形。

题图5-3
4.由555定时器、3位二进制加计数器、理想运算放大器A 构成如题图5-4所示电路。

设计数器初始状态为000,且输出低电平V OL =0 V ,输出高电平V OH =3.2 V ,R d 为异步清零端,高电平有效。

(1)说明虚框(1)、(2)部分各构成什么功能电路?(2)虚框(3)构成几进制计器? (3)对应CP 画出v O 波形,并标出电压值。

题图5-4
5.用集成芯片555构成的施密特触发器电路及输入波形i v 如题图5-5所示,要求: (1)求出该施密特触发器的阈值电压V T +、V T -;(2)画出输出v o 的波形。

题图5-5
6.用集成定时器555构成的电路及可产生的波形如题图5-6(a )、(b )所示,试回答: (1)该电路的名称;(2)指出(b )图中v C 波形是1~8引脚中,哪个引脚上的电压波形; (3)求出矩形波的宽度t W 。

(a ) (b )
题图5-6
7.题图5-7为简易门铃电路,设电路中元器件参数合适,R >>R 1,S 为门铃按钮,当按钮按一下放开后,门铃可响一段时间。

(1) 指出电路“Ⅰ”的名称;(2) 分析电路“Ⅱ”在门铃电路中的作用;(3) 欲调高铃声的音调,应如何调节?(4) 欲延长门铃响的时间,又如何调节?
题图5-7
8.由集成定时器555的电路如题图5-8所示,请回答下列问题。

(1)构成电路的名称;(2)画出电路中A 、B 两点对应的波形。

(定时器555个管脚名称:1脚:接地;2脚:触发输入;3脚:输出端;4脚:复位端; 5脚:控制电压;6脚:阈值输入;7脚:放电端;8脚:电源)
题图5-8
9.由集成定时器555构成的施密特电路如题图5-9(a )所示。

(1)求出V T+、V T-和△V T ;
(2)根据输入波形v I (题图5-12(b )所示)画出其输出波形v O 。

t
t
v I
2/3V 1/3V v O
v I
v O
(a )
(a )
题图5-9
10.用555定时器构成的电路如题图5-10所示: 题图5-10 (1)555(0)和555(1)分别构成了什么电路?
(2)若要求扬声器在开关S 按下后以1.3kHz 的频率持续响10s ,试求R 1的阻值。

(3)若要求扬声器在开关S 按下后以1.2kHz 的频率持续响15s ,试求R 2的阻值。

11.如题图5-11(a )所示的555定时器应用电路,已知恒流源的I =2mA ,C =1uF 。

(1)试
说明电路的功能;(2)当v I 输入一个负脉冲后,在题图5-11(b )的基础上画出电容电压
v C 和555输出信号v O 的波形;(3)试推导并计算电容C 的充电时间。

v O
0t
t
t
v I
v I v C v O
(a ) (b)
题图5-11
12.CMOS 集成定时器555组成的电路如图5-12所示,试问:题 (1)电路实现哪种逻辑功能?
(2)定性画出电源合上后输出电压波形(设输入v I 低电平宽度足够窄)。

题图5-12
13.由两个555定时器接成的延迟报警电路如题图5-13所示,当开关S 断开后,经过一定的延迟时间后扬声器开始发出声音,若在延迟时间内S 重新闭合,扬声器不会发出声音。

图中G1为CMOS 反相器,输出的高、低电平分别约为12V 和0V 。

请回答下列问题: (1)555(1)和555(2)各构成了什么电路?
(2)试求出延迟时间的具体数值,以及扬声器发出声音的频率。

题图5-13
14.由集成定时器555的电路如题图5-14所示,请回答下列问题。

(1)构成电路的名称;
(2)已知输入信号波形v I ,画出电路中v O 的波形(标明v O 波形的脉冲宽度)。

v I /V t
t v I
v O
v O
题图5-14
15.由集成定时器555的电路如题图5-15所示,请回答下列问题。

(1)构成电路的名称;(2)画出电路中A 、B 的波形(标明各波形电压幅度,B 波形周期)。

题图5-15
第五章习题参考答案 1.解:
T 1=0.7C 1(R 1+R 2)=0.462s T 2=0.7C 1R 2=0.231s
'
1T =C 4(R 3+R 4)=37.μs ) '2T =
C 4R 4=18.9μs
12000108
.37462
.06
11≈⨯=
T T ,即为一串串脉冲,每串约一万多个窄脉冲. 2.解:(1)T W = 1.1RC
=1.1×33×310×0.1×610- =3.63ms
(2) 波形如图 3.解:
(1)T =0.7(R 1+2R 2)C=0.7×(15+2×22)×0.1=4.13ms
(2)
4.解:(1)虚框(1)电路为多谐振荡器,虚框(2)电路为D/A 转换器,
(2)虚框3为4进制计数器
(3)利用叠加定理可得D/A 转换器的输出表达式为 当Q 2Q 1Q 0=000时,v O =0V ; 当Q 2Q 1Q 0=001时,v O =-0.4V ; 当Q 2Q 1Q 0=010时,v O =-0.8V ; 当Q 2Q 1Q 0=011时,v O =-1.2V ; 因此,对应CP 的v O 波形为: 5.(1)V V U V DD T 463
2
32=⋅==
+
(2)波形 6.解:
⑴、该电路为单稳态触发器。

⑵、v C 波形是引脚6或7上的电压波形; ⑶、矩形波宽度为: 7.解:
(1)“Ⅰ”为多谐振荡器。

(2)开关S 接通时,VCC 通过 R 1 向 C 1 很快充电,使 v C1 为高电平,D R =1,振荡器工作,门铃响。

S 断开后,C 1通过R 和R 2慢慢放电,使v C1减小。

铃响一段时间后,v C1足够小使 D R =0 ,振荡器停振,门铃停止发出声音。

(3)减小R 3。

(4)增大R 2。

8.解:(1)单稳态触发器 (2)波形 9、解:
(1)、+T V =2/3 Vcc ;-T V =1/3 Vcc ;和T V ∆=1/3Vcc ; (2)、
10.解:(1)分别为单稳态电路和多谐振荡器电路。

(2)单稳态触发器脉宽为:
t W =1.1R 1C 1,已知,C 1=10uF ,t W =10s ,所以,R 1=910Ω
(3)多谐振荡器的振荡频率为1.2kHz :
已知,R 3=2.4k Ω,C 2=0.22uF ,则有R 2=6.1k Ω(2分) 11.(1)单稳态触发电路 (2)波形
(3)W T t I CV Q ⋅==+ 持续时间:ms s I CV t T W
210210241013
3
6=⨯=⨯⨯⨯==---+
12.(1)单稳触发电路 (2)波形 13.解:
(1)分别接成了施密特触发器和多谐振荡器。

(2)当开关S 断开后电容C 充电,充至2
3
T V Vcc +=时反相器G1输出高电平,多谐振荡器开始振荡。

所以,延迟时间为
6612
ln
101010ln 128
cc D cc T V T RC V V -+==⨯⨯ = 11 --s 。

振荡器的振荡频率,即扬声器发出声音的频率为:
36
1211
ln (2)ln 215100.01100.69
f R R C -=
= = 9.66 +⨯⨯⨯⨯ kHz 。

14.解:(1)555组成的单稳态触发器。

(2)v I 、v O 波形如图所示: 15.解:(1)构成多谐振荡器; (2)参数计算:。

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