数字电路与逻辑设计李晓辉第9章习题答案.doc

四、习题解答 9-1 题9-1图所示为ＴＴＬ与非门构成的微分型单稳态电路，试画出在输入信号作用下，、、、、各点波形，求输出的脉冲宽度。 题 9-1图 解 在输入信号作用下，、、、、各点波形如图9-8所示。 图9-8 题9-1 波形图 脉宽 9-2 题9-2图所示为ＣＭＯＳ反相器构成的多谐振荡器，试分析其工作原理，画出、点及的工作波形，写出振荡周期的公式。 题9-2图 解 题9-2图中电路是教材中CMOS型多谐振荡器的改进电路，阈值电压VT不同，振荡频率会改变。C两端电压峰值变为2VDD，从而大大减小了由于阈值电压VT的离散性导致振荡频率的变化。接入后保护了CMOS门输入二极管。、点及的工作波形如图9-9所示。 图9-9 题9-2 波形图 振荡周期计算 令，有 ，， 若则。 9-3 利用图9-13所示的集成单稳态触发器，要得到输出脉冲宽度等于的脉冲，外接电容应为多少？（假定内部电阻为微分电阻。） 图9-13 集成单稳态触发器74121的框图和使用方法 解 因为，所以 9-4 题9-4图是用两个集成单稳态触发器74121组成的脉冲变换电路，外接电阻和外接电容的参数如图所示。试计算在输入触发信号作用下、输出脉冲的宽度，并画出与波形相对应的、的电压波形。的波形如图中所示。 题9-4图 解 由 、的电压波形如图9-10所示。 图9-10 题9-4 波形图 9-5 在使用图9-25所示的单稳态电路时，对输入脉冲的宽度有无限制？当输入脉冲的低电平持续时间过长时，电路应作何修改？ 图9-25 用555定时器构成单稳态触发器 解 由于输入脉冲是从555的第二脚输入，第二脚以窄负脉冲作为触发脉冲，其负脉冲宽度应小于电容充电电路的时间常数RC。 当输入脉冲的低电平持续时间过长时，则应在第二脚输入之前增加一个负脉冲微分电路，使输入脉冲的过宽的低电平持续变成负尖脉冲，如图9-11所示。 图9-11 题9-5 逻辑电路图 图9-11中R2，C2构成微分电路，D为削波二极管。在VI为VCC时，C2上无电压，D截止。当VI出现负跳变（由VCC变为0）时，由于C2上电压不能突变，此时555的第二脚出现负跳变。当远小于时，C2很快充电结束，这时555的第二脚加的就是窄脉冲。当VI由0回到VCC时，电容C2电压仍会瞬间维持VCC，这时若无D，则第二脚会有2Vcc高压。当有D后，D导通，使第二脚电压约为Vcc。 9-6 试用555定时器设计一个单稳态触发器，要求输出脉冲宽度在秒的范围内可手动调节。给定555定时器的电源为。触发信号来自TTL电路，高低电平分别为和。 解 暂稳态的持续时间主要取决于外接电阻和电容。输出脉冲的宽度为 要求输出脉冲宽度在秒的范围内可手动调节，设电容，电阻变化从到之间变化，即可使输出脉冲宽度在秒的范围内调节。 9-7 在图9-27用555定时器组成的多谐振荡器电路中，如果，，，试计算电路的振荡频率。 图9-27 用555定时器构成多谐振荡器 解 9-8 用555定时器构成的施密特触发器电路如图9-23所示，试问： （1）当，且没有外接控制电压时，、及各为多少伏？ （2）当，控制电压时，、及各为多少伏？ 图9-23 用555定时器构成施密特触发器 解 （1）当且没有外接控制电压时， 则 ，， （2）当，控制电压时， 则 ，， 9-9 试用555定时器设计一个多谐振荡器，要求输出脉冲的振荡频率为，占空比为。 解 由公式，已知，则有 又由 而 ， 则 得 若取 ， 则