输出电压波形如红线所示。
5.半导体和金属导体的导电机理有什么不同?
答:
半导体是两种载流子参与导电,而金属导体只有自由电子参与导电,这就是它们导电机理本质上的不同。
第2、3章检测题(120分钟,满分100分)
一、填空题:
(每空1分,共46分)
1.理想运放同相输入端和反相输入端的“虚短”指的是同相输入端与反相输入端两点电位相等,在没有短接的情况下出现相当于短接时的现象。
2.放大电路应遵循的基本原则是:
发射结正偏;集电结反偏。
3.将放大器输出信号的全部或部分通过某种方式回送到输入端,这部分信号叫做反馈信号。
使放大器净输入信号减小,放大倍数也减小的反馈,称为负反馈;使放大器净输入信号增加,放大倍数也增加的反馈,称为正反馈。
放大电路中常用的负反馈类型有并联电压负反馈、串联电压负反馈、并联电流负反馈和串联电流负反馈。
4.射极输出器具有电压放大倍数恒小于1、接近于1,输入信号和输出信号同相,并具有输入电阻高和输出电阻低的特点。
5.若要集成运放工作在线性区,则必须在电路中引入负反馈;若要集成运放工作在非线性区,则必须在电路中引入开环(反馈两字去掉)或者正反馈。
集成运放工作在线性区的特点是输入电流等于零和输出电阻等于零;工作在非线性区的特点:
一是输出电压只具有高电平、低电平两种稳定状态和净输入电流等于零;在运算放大器电路中,集成运放工作在线性区,电压比较器集成运放工作在非线性区。
(集成运放四个绿色的字是加上的)
6.放大器输出波形的正半周削顶了,则放大器产生的失真是截止失真,为消除这种失真,应将静态工作点上移。
7.集成运放有两个输入端,称为同相输入端和反相输入端,相应有同相输入、反相输入和双端输入三种输入方式。
8.放大电路有两种工作状态,当ui=0时电路的状态称为静态态,有交流信号ui输入时,放大电路的工作状态称为动态态。
在动态态情况下,晶体管各极电压、电流均包含直流静态分量和交流动态分量。
放大器的输入电阻越大,就越能从前级信号源获得较大的电信号;输出电阻越小,放大器带负载能力就越强。
9.放大电路为稳定静态工作点,应该引入直流负反馈;为提高电路的输入电阻,应该引入串联负反馈;为了稳定输出电压,应该引入电压负反馈。
10.理想运算放大器工作在线性区时有两个重要特点:
一是差模输入电压相同,称为“虚短”;二是输入电流为零,称为“虚断”。
二、判断下列说法的正确与错误:
(每小题1分,共8分)
1.放大电路一般采用的反馈形式为负反馈。
(对)
2.射极支路接入电阻RE的目的是为了稳定静态工作点。
(对)
3.射极输出器的电压放大倍数等于1,因此它在放大电路中作用不大。
(错)
4.分压式偏置共发射极放大电路是能够稳定静态工作点的一种放大器。
(对)
5.电压比较器的输出电压只有两种数值。
(对)
6.集成运放未接反馈电路时的电压放大倍数称为开环电压放大倍数。
(对)
7.“虚短”就是两点并不真正短接,但具有相等的电位。
(对)
8.“虚地”是指该点与接地点等电位。
(对)
三、选择题:
(每小题2分,共16分)
1.理想运算放大器的开环放大倍数AU0为(A),输入电阻为(A),输出电阻为(B)。
A、∞;B、0;C、不定。
2.集成运算放大器能处理(C)。
A、直流信号;B、交流信号;C、交流信号和直流信号。
3.为使电路输入电阻高、输出电阻低,应引入(A)。
A、电压串联负反馈;B、电压并联负反馈;C、电流串联负反馈;D电流并联负反馈。
4.在由运放组成的电路中,运放工作在非线性状态的电路是(D)。
A、反相放大器;B、差值放大器;C、有源滤波器;D、电压比较器。
5.集成运放工作在线性放大区,由理想工作条件得出两个重要规律是(C)。
A、U+=U-=0,i+=i-;B、U+=U-=0,i+=i-=0;C、U+=U-,i+=i-=0;D、U+=U-=0,i+≠i-。
6.利用集成运放构成电压放大倍数为-A的放大器,∣A∣>0应选用(A)。
A、反相比例运算电路;B、同相比例运算电路;C、同相求和运算电路;D、反相求和运算电路。
7.在共集电极放大电路中,输出电压与输入电压的关系是(C)
A、相位相同,幅度增大;B、相位相反,幅度增大;C、相位相同,幅度相似。
8.射极输出器是典型的(C)放大器。
A、电流串联负反馈;B、电压并联负反馈;C、电压串联负反馈。
四、问题:
(每小题3分,共15分)
1.集成运放一般由哪几部分组成?
各部分的作用如何?
答:
集成运放一般输入级、输出级和中间级及偏置电路组成。
输入级一般采用差动放大电路,以使运放具有较高的输入电阻及很强的抑制零漂的能力,输入级也是决定运放性能好坏的关键环节;中间级为获得运放的高开环电压放大位数(103~107),一般采用多级共发射极直接耦合放大电路;输出级为了具有较低的输出电阻和较强的带负载能力,并能提供足够大的输出电压和输出电流,常采用互补对称的射极输出器组成;为了向上述三个环节提供合适而又稳定的偏置电流,一般由各种晶体管恒流源电路构成偏置电路满足此要求。
2.何谓“虚地”?
何谓“虚短”?
在什么输入方式下才有“虚地”?
若把“虚地”真正接“地”,集成运放能否正常工作?
答:
电路中某点并未真正接“地”,但电位与“地”点相同,称为“虚地”;电路中两点电位相同,并没有真正用短接线相连,称为“虚短”,若把“虚地”真正接“地”,如反相比例运放,把反相端也接地时,就不会有ii=if成立,反相比例运算电路也就无法正常工作。
3.放大电路中为什么要设立静态工作点?
静态工作点的高、低对电路有何影响?
答:
为了不失真地放大交流信号,必须在电路中设置合适的静态工作点。
若静态工作点高时,易造成饱和失真;若静态工作点设置低了时,又易造成截止失真。
4.集成运放的理想化条件是哪些?
答:
集成运放的理想化条件有四条:
①开环差模电压放大倍数AU0=∞;
②差模输入电阻rid=∞;
③开环输出电阻r0=0;
④共模抑制比KCMR=∞。
5.共发射极放大器中集电极电阻RC起的作用是什么?
答:
共发射极放大器中集电极电阻RC起的作用是将集电极电流的变化转化为电压的变化,即让输出电压u0因RC上电压的变化而改变,从而使放大电路实现电压放大作用。
五、计算题:
(共15分)
1.如图T8.5.1所示电路分压式偏置放大电路中,已知RC=3.3KΩ,RB1=40KΩ,RB2=10KΩ,RE=1.5KΩ,β=70。
求静态工作点IBQ、ICQ和UCEQ。
解:
这是一个具有固定偏置电阻及直流反馈环节的共发射极电压放大器。
其静态工作点
Q=
2.图T8.5.2所示电路为应用集成运放组成的测量电阻的原理电路,试写出被测电阻Rx与电压表电压U0的关系。
解:
从电路图来看,此电路为一反相比例运算电路,因此:
U0=-IfRx=-10-5Rx
第4章检测题(120分钟满分100分)
一、填空题:
(每空1分,共15分)
1.在正逻辑的约定下,“1”表示高电平,“0”表示低电平。
2.在正常工作状态下,TTL门的高电平为3.6伏,低电平为0.3伏。
3.三态门的第三种状态是高阻态。
4.使用三态门可以实现总线结构。
5.一般TTL门和CMOS门相比,TTL门的带负载能力强,CMOS门的抗干扰能力强。
6.最简与或表达式是指在表达式中与项最少,且变量个数也最少。
7.在化简的过程中,约束项可以看作“1”或“0”。
8.组合逻辑电路的输出仅与输入的状态有关。
9.74LS48使能端
的作用是测试数码管是否有故障。
10.共阳极的数码管输入信号的有效电平是低电平。
11.在逻辑中的“1”和“0”用来表示“真”和“假”、“高”和“低”……。
二、选择题:
(每小题2分,共20分)
1.逻辑函数中的逻辑“与”和它对应的逻辑代数运算关系为(B)。
A、逻辑加 B、逻辑乘C、逻辑非
2.十进制数100对应的二进制数为(C)。
A、1011110 B、1100010 C、1100100 ④11000100
3.和逻辑式
表示不同逻辑关系的逻辑式是(B)。
A、
B、
C、
D、
4.八输入端的编码器按二进制数编码时,输出端的个数是(B)。
A、2个 B、3个 C、4个 D、8个
5.四个输入的译码器,其输出端最多为(D)。
A、4个 B、8个 C、10个 D、16个
6.当74LS148的输入端
~
按顺序输入11011101时,输出
~
为(C)。
A、101 B、010 C、001 D、110
7.一个两输入端的门电路,当输入为1和0时,输出不是1的门是(C)。
A、与非门 B、或门 C、或非门 D、异或门
8.多余输入端可以悬空使用的门是(B)。
A、与门 B、TTL(加上TTL)与非门 C、或门 D、或非门
9.数字电路中使用的数制是(A)。
A、二进制 B、八进制 C、十进制 D、十六进制
10.能驱动七段数码管显示的译码器是(A)。
A、74LS48 B、74LS138 C、74LS148 D、TS547
三、问题:
(每小题8分,共16分)
1.用一个万用表的直流5V档(内阻20KΩ/V),测量一个三输入端TTL与非门的一个“悬空”输入端电位值,在下列情况下,测量到的电位值是多少,为什么?
①其它两个输入端接电源正极时;
②其它两个输入端接地时;
③其它两个输入端“悬空”时;
④一个输入端接电源正极,另一个输入端接0.3V时。
解:
三输入端的与非门电路如右图所示。
①假设图中A、B两个输入端接电源正极,C端为“悬空”端,则与非门输入为全“1”,此时,电源经R1、T1集电结向T2、T5基极提供电流,T2、T5发射结导通后,T1的基极电位被钳制在2.1伏,于是,C点电位为1.4V,由于C端相当于串入一个20K电阻,因此该支路电流可以忽略,即万用表测得的电位值就等于C点电位1.4V。
②A、B两个输入端接地时,输入信号由于有低电平,所以低电平对应的PN结导通,T1的基极电位被固定在1伏上,此时,C点电位即万用表所测电位即为1-0.7V=0.3V。
③同①;④同②,略写。
2.当uA、uB是两输入端门的输入波形时,对应画出下列门的输出波形。
①与门②与非门③或非门④异或门
解:
①与门
“有0出0,
全1出1”
②与非门“有0出1,③或非门“有1出0,④异或门“相异出1,
全1出0”全0出1”相同出0”
四、分析、化简:
(共33分)
1.写出图T9.4.1图示逻辑电路及真值表的逻辑表达式。
(每小题3分,共9分)
解:
(a)
(b)
真值表:
2.写出下列逻辑函数的最小项表示形式。
(每小题3分,共6分)
①
②
解:
①
②
3.用代数法化简下列逻辑函数(每小题3分,共9分)
①
②
③
解:
①
②
③
4.用卡诺图法化简下列逻辑函数(每小题3分,共9分)
①
②F(A、B、C、D)=Σm(0,1,6,7,8,12,14,15)
③F(A、B、C、D)=Σm(0,1,5,7,8,14,15)+Σd(3,9,12)
解:
①
②
③
五、组合逻辑电路设计:
(共16分)
1.分别画出能实现下列逻辑关系的逻辑电路。
(每小题4分,共8分)
①
②F(A、B、C、D)=Σm(0,2,4,5,6,7,8,10,14,15)
解:
①
②
2.利用变量译码器74LS138和与非门实现逻辑函数
(4分)
解:
3.设计一个三输入的判偶逻辑电路(当输入1的个数为0个或偶数个时,输出为1)(4分)
解:
真值表如下:
逻辑电路图如右图所示:
ABC
F
000
001
010
011
100
101
110
111
1
0
0
1
0
1
1
0
第10章检测题(120分钟满分100分)
一、填空题:
(每空1分,共25分)
1.时序逻辑电路的特点是:
输出不仅取决于当时输入的状态还与电路原来的状态有关。
2.欲使JK触发器实现
的功能,则输入端J应接“1”,K应接“1”。
3.JK触发器具有保持、翻转、置0和置1的功能。
4.D触发器具有置0和置1的功能。
5.TTL型触发器正常工作时,异步置位端应接(假设低电平有效)高电平(在高电平有效时情况相反),异步复位端应接(假设低电平有效)高电平。
6.构成一个六进制计数器最少要采用三位触发器,这时构成的电路有2个无效状态。
7.移位寄存器可分为右移移位寄存器、左移移位寄存器和双向移位寄存器。
8.正常工作过程中的74LS161,当
由1变为0时,74LS161工作在同步预置数状态;
的作用是使74LS161处于清零状态。
9.施密特触发器主要用于脉冲波形的整形和变换。
10.四位移位寄存器构成环行计数器时,有效状态共有4个;若构成扭环计数器时,其有效状态是8个。
11.触发器的逻辑功能通常可用真值表、特征方程、状态图和激励表四种方法描述。
二、是非判断题:
(每小题1分,共10分)
1.仅具有保持和翻转功能的触发器是RS触发器。
(错)
2.使用3个触发器构成的计数器最多有6个有效状态。
(错)
3.时序逻辑电路各个变量之间的逻辑关系一般可由三个表达式描述。
(对)
4.同步时序逻辑电路中各触发器的时钟脉冲CP是同一个信号。
(对)
5.利用一个74LS90可以构成一个十二进制的计数器。
(错)
6.一个计数器在任意初始状态下如果都能进入到有效循环状态时,称其能自启动。
(对)
7.用移位寄存器可以构成8421BCD码计数器。
(错)
8.555电路的输出只能出现两个状态稳定的逻辑电平之一。
(对)
9.施密特触发器采用的是电平触发方式,不是脉冲触发方式。
(对)
10.施密特触发器在输入信号为0时,其状态可以是0,也可以是1。
(错)
三、选择题:
(每小题2分,共20分)
1.描述时序逻辑电路功能的两个重要方程式是(B)。
A、状态方程和输出方程B、状态方程和驱动方程
C、驱动方程和特性方程D、驱动方程和输出方程
2.由与非门组成的RS触发器不允许输入的变量组合
为(D)。
A、00B、01C、10D、11
3.用多个74LS90芯片构成的计数器是(B)计数器。
A、同步B、异步C、同步计数器或者异步
4.用多个74LS161芯片构成的计数器是(C)计数器。
A、同步B、异步C、同步计数器或者异步
5.555定时器的TH端电平小于2UDD/3,
端电平大于UDD/3时,定时器的输出状态是(C)。
A、0态;B、1态;C、原态。
6.四位移位寄存器构成扭环形计数器是(B)计数器。
A、四进制;B、八进制;C、十六进制。
7.双稳态触发器的类型有(D)
A、基本RS触发器;B、同步RS触发器;C、主从式触发器;D、前三种都有。
8.存在空翻问题的触发器是(B)
A、D触发器;B、同步RS触发器;C、主从JK触发器。
9.将正弦波变为同频率的矩形波应选用(B)
A、移位寄存器;B、施密特触发器;C、单稳态电路。
10.改变555定时电路的电压控制端(管脚5)CO的电压值,可改变(C)
A、555定时电路的高、低输出电平;B、开关放电管的开关电平;
C、高输入端、低输入端的电平值;D、置“0”端
的电平值。
四、分析、设计:
(共45分)
1.写出图10-42逻辑图中各电路的状态方程。
(每小题3分,共18分)
解:
(a)Qn+1=A(b)Qn+1=D(C)Qn+1=
(d)Qn