绝密★启用前2004 年北京联合大学高职升本科基础课、专业基础课考试考试科目电子电路基础答案(总分:150 分考试时间:150 分钟)一、填空题(本大题共 50 个空格,每空格 1 分,共 50 分)1. 有下列各基本逻辑门符号,请正确说明其逻辑门电路的名称。
(设它们均为 TTL 门电路)(a) 与非门 (b)或非门(c)与或非门(d)异或门CENe)三态与非门 (f)开路与非门 (g)CMOS 传输门 (h)同或门2. 进位制数间的转换。
(255)10=(11111111)2=(377)8=( FF )16。
3. 十进制数与 BCD 码间的转换。
(459)10=( 010*********)8421=( 0111 1000 1100 )余34. 数字集成电路常用的有 TTL 和 CMOS 两种类型,两类相比较,一般静态功耗 CMOS比 TTL 小;传输延迟时间 CMOS 比 TTL 大。
5. 组合逻辑电路和时序逻辑电路在构成上主要区别在于,组合逻辑电路中没有 触发信号 ,而时序逻辑电路一定含有 触发信号 ,因此,任一时刻组合逻辑电路的输出仅取决于当前的 输入 ;任一时刻时序逻辑电路的输出不仅取决于当前 输入 , 而且与历史 输入 有关。
6. 为了保证 TTL 与非门正常工作,其多余输入端不允许接 地 ;为了保证 TTL 或非门正常工作,其多余输入端不允许接 高电平 。
7. 有一组合逻辑函数表达式为 F = AB + AB ,其与非—与非表达式为AB ⋅ AB ,其标准与或表达式(最小项表达式)为AB + AB 。
8. 测得放大电路中的 T 1、T 2 两个双极型晶体三极管各级电位分别如下:T 1 管: U 1=0V,U 2=0.3V,U 3=﹣5V; T 2 管:U 1=﹣10V,U 2=﹣2.3V,U 3=﹣3V 。
其中,U 1、U 2、U 3 分别为三极管管脚 1、管脚 2、管脚 3 电位,试判断它们各是 NPN 型还是 PNP 型?是硅管还是锗管?确定每管的 B 、E 、C 。
T 1 管是PNP 型, 锗 管,管脚 1 为 B、管脚 2 为 E 、管脚 3=1=1&&U o /U iTG U i /U o为 C ;T 2 管是 PNP型, 硅 管,管脚 1 为 C、管脚 2 为 E 、管脚 3 为 B。
v9. 二极管具有单向 导电性,其电流方程式为 Is (e v T- 1) 。
10. 场效应管是一种载流子参与导电的 电压控制器件;双极型晶体管是 两种 载流子参与导电的控制器件的 电流 控制器件11. 温度 T 增加,使 变大 ;U BE 减小 ;I CBO 变大 。
12. 有 CC (共射)、CB (共基)和 CE (共集)三种组态放大器,试问: (1) 要求有较高的电流增益和较高的电压增益,应采用 共射 组态放大器。
(2) 要求有很强的负载能力,应采用共集 组态放大器。
(3) 要求向信号源索取的电流小,应采用 共集组态放大器。
(4) 要求有较高的电压增益,且频响特性好,应采用 共基组态放大器。
13. 要稳定静态工作电流 I CQ ,应采用直流 负反馈。
二、简答题(本大题共 8 个小题,每小题 5 分,共 40 分)14. 写出下列逻辑问题的真值表:(1) 有 A 、B 、C 三个输入信号,当其中有奇数的信号为 1 时输出为 1,否则输出为 0。
(2) 有 A 、B 、C 三个输入信号,当三个信号相同或其中任意两个信号为 0 时,输出为1,否则输出为 0。
解:1、A 2、A15. 已知逻辑函数 F ( A , B , C ) = ( A + B )(B + C )( A + C ) ,试说明逻辑变量组( A , B , C )取哪些取值组合时,函数值为 1。
解: F ( ABC ) = ABC + ABC + ABC16. 如果有一个时序电路,在时钟作用下,状态的变化是000→100→111→001→101→110→010→011→001→101→110→010→⋯,它由几级触发器构成?如果可以作计数器,其模值为多少?哪几个状态是有效状态?哪几个状态是无效状态? 解:1、 三级触发器构成2、 模 5 计数器3、 有效状态101,110,010,011,001B C Y0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1B C Y0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 11- R 4、 无效状态 000,100,11117. 请说明用 J-K 触发器实现 D 触发器的逻辑功能的方法,并画出逻辑图。
解:Q n +1 = JQ n + KQ n Q n +1 = D= D (Q n + Q n )= DQ n+ DQ n ∴ J = D K = D18. 图 1 所示电路中,A 为理想运算放大器,D 为理想二极管,试分析 U o 与 U i 的函数关系。
解:U 1 = - R+ U RR 1 ⎧ R + ⎪ ifU i ,U i 〈0 U 0 = ⎨ R 1 ⎪⎩,U i 〉0 图 119. 图 2 所示电路中,A 为理想运算放大器,试写出 U o 与 U i 的关系式。
解: U = UR f =2U 1 + R 2oU i图 220. 电路如题图 3 所示,(1)说明这些电路能否对交流电压信号进行线性放大,若不能对交流电压信号进行线性放大,请说明理由。
-R 1∞A+R 2R 1-∞ AD+ R 2+U CC R C+U CC+U CCR R CBR B++ + U i-T R B+ U o+U T TU +oU iU oi-----(c)不能没有RC 电阻(b)不能PNP 管(偏置电压相反)电源电压极性相反(a)不能基回路没有偏置电路+U CCR B R B C+U CC2 R B1R C C 2C 1 + C 1++ + T+ R + + + T S +U R S oU Li+U iR B2u Su SU o R E C ER L R ------0 U iU oR 0+iU&EN& EN1+ R21. 图 4 所示电路能稳定直流工作点电流 I CQ ,试写出温度 T 上升时,稳定 I CQ 的工作过程。
解: U =U cc ⋅ R B 2B B 1 B 2I EQ =U B -U BEQREBI CQ = 1+ BI EQT ↑→ B ↑→ I B ↑→ I ca ↑→ U E ↑图 4↑↓I CQ ↓← U BE ↓三、分析题(本大题共 5 个小题,每小题依次为 6 分、9 分,10 分,5 分,共 30 分)22.(6 分)三态门组成的电路如图 5 所示。
(1) 写出函数 F 的逻辑表达式;(2) 对应 A 、B 、C 的波形画出 F 的波形。
A B AFABBCCF图 5解: F = AB ⋅ C + AB ⋅ C23.(9 分)分析图 6 所示同步计数器电路(1) 写出触发器驱动方程和电路状态方程;(2) 列出计数状态转换表并判断它是几进制计数器(设初始状态 Q 2Q 1Q 0=000); (3) 该计数器能否自启动?Q 2CP 1图 6Q 0Q 1J Q J Q J Q F 0 K QF 1 K QF 2 K Q+U CCR B1C 1+ R C C 2+ U B+ iT U E + R B2U oR EC E--R0 0⎧⎪J = Q n⎨ 2⎪⎩K = 1Q n +1 = Q n ⋅ Q n 0 ⎧⎪J 1 ⎨20 = Q n 1、 ⎪⎩K 1 = Q nQ n +1 = Q n ⋅ Q n + Q n ⋅ Q n11 0 1⎧J = Q n⋅ Q n⎨2 0 1 ⎩K 2 = 1Q n +1 = Q n Q n ⋅ Q n 2 0 1 22、1113、该计数器为 5 进制,能够自启动。
24.(10 分)分析图 7 所示电路,回答下列问题。
(1) 第一级和第二级分别是什么反馈组态?(2) 第一级的电压增益 A= U o 1 和第二级电压增益 A= U o 以及总电压增益 A = Uo 分别约为多少?U 1U iU 2 U o 1 U U i(3) 当负载 R L 变化时,该电路能否稳定 U o ? 能否稳定 I o ? (4) 电路的输入电阻 R i 大约是多少?解:1、第一级 电压并联负反馈 R 1R 2200K Ω R 310K ΩR 4 90K Ω∞ -第二级 电压串联负反馈2、10K Ω∞ -+A 1U i+R 5 U 01R 69K ΩA 1+I o+ U oR L -10K Ωi 图 7- RQ n 2Q n 1Qn 0Qn +1 2Qn +1 1Q n +1 00 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 0UA U 1 = U 01U i= - R2 U R 1= -20U iA U 2= U 0 U 01=( 1 + R 4 (U R 3= 10U 01A = U0 U i = U 0 U 01 ⋅ U 01 U i = -200U i3、R L 变化时,电路能够稳定U 0 ,不能够稳定I 04、R i = R 1 = 10K Ω25.(5 分)运放电路如图 8 所示,求输出电压 Uo 表达式,指出其特点。
U + = U - I = U iR解:∴U 0 = 3R 1 I= 3RI = 3U图8R i四、设计题(本大题共 2 个小题,每小题依此为 9 分,10 分,共 19 分)26.(9 分)用四选一数据选择器实现函数: F ( A , B , C , D ) = ∑ m (0,1,2,3,8,9,10,11)127.(10 分) 试用一只集成运算放大器、一个 1μF 电容和若干电阻设计一个运算电路,使输出电压 u o (t)与两个输入电压 u i1(t)、u i2(t) 满足如下运算关系:u o (t ) = -10⎰ u i 1 (t )dt - 5⎰ u i 2 (t )dt解:1、 画出实现该运算的电路图+oi 012、 分别求出电阻值R 1 =1 10 ⋅ C= 1 10 ⋅1⨯10-6 = 100K R 2 = 1 5 ⋅ C = 1 5 ⋅1⋅10-6= 200K R 3 = R 1 // R 2 = 100K // 200K = 66.7K Ω五、综合题(本大题共 2 个小题,每小题依次为 6 分,5 分共 14 分)28. 有一 24 小时数字钟框图如下,请填写出(1-6)号方框的电路名称。