2022年万里学院-数字电子技术-第五章习题及参考答案 .pdf

优秀学习资料欢迎下载第五章习题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Y1和Y2两处的输出波形，并标注主要参数（参数只需估算）。R1C133kY1R2DRM133kC210FR3C32.7kR42.7kC40.01F0.01FY248762vI2vI1153555DRM248762vI2vI11535550.01F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vI的波形，求：（1）输出信号vO的脉冲宽度TW；（2）对应vI画出vC、vO的波形，并标明波形幅度。33k1msvI/VVCC/30vIR48762CvC+ 10V15vO3555DRvI1vI20.1F0.01F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VDD=12V、C=0.1 F、R1=15k 、R2=22k 。试求：（1）多谐振荡器的振荡周期；（2）画出的vC和vO波形。vO/VvC/V00ttVDDF01.0R148762CvC15vO3555R2DRvI1vI2题图 5-3 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载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VOL=0 V ，输出高电平VOH=3.2 V ，Rd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vO波形，并标出电压值。三位二进制加法计数器RR2R3R2R2R2R2RAvO（2）Q0Q1Q2RDCP（3）（1）F01. 0R148762CVDD153555R2DRvI1vI2DISC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iv如题图 5-5 所示，要求：（1）求出该施密特触发器的阈值电压VT、VT； （2）画出输出vo 的波形。vI/V500ttvO/VF010.48762vI+6VvI2vI1VCO15vO3555DR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vC波形是 18 引脚中，哪个引脚上的电压波形；（3）求出矩形波的宽度tW。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载20k48762vI15vO36V0.01F0.3FDISCTHTROUTRDVDDGNDCOtWvIvCvO（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，RR1，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“”的名称；(2) 分析电路“”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？0.01F48762153555C2C3COVCCTHTRDRu0C4E+VCCGNDR3R4R1R2RC1S+DISC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）vI00ttvIR48762CvCVCC15vO35550.01FvC2/3VCC0tvO题图 5-8 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 3 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载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VT+、VT-和VT；（2）根据输入波形vI（题图 5-12（b）所示）画出其输出波形vO。00ttvI2/3VCC1/3VCCvOF010.48762vIVDDvI2vI1VCO15vO3555DR(a)(a)题图 5-9 10用 555 定时器构成的电路如题图5-10 所示：R248762153555(0)+5V0.01F810FR120k48762153555(1)0.22F0.01 FC1C2C3SR32.4k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R1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R2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vI输入一个负脉冲后，在题图5-11 （b）的基础上画出电容电压vC和 555 输出信号vO的波形；（3）试推导并计算电容C的充电时间。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载I48267CvC15vO3+6V0.01F00tttTRTHDISCGNDCOvIVDDRDOUTvIvCvO0（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vI低电平宽度足够窄）。+6V00ttR48762vI15vO36V0.01FCDISCTHTROUTRDUDDGNDCOvI+6VvC0t+6VvOvC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。名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载0.01 F48762153555(2)VCCTHTRDRvOCVCC=12VGND5kS+DISC100 F5k0.01F0.01F48762153555(1)VCCTHTRDRGND1M10F1+G1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vI， 画出电路中vO的 波形 （标明vO波 形的 脉冲 宽度 ） 。100k120msvI/V600ttvIR48762CvCVDD15vO3555DRvI1vI23.3F0.01FvO/V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）。100k6.2kvO/VvC/V00tt+6VF01.0R148762CvC15vO3555R2DRvI1vI21F题图 5-15 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 6 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载第五章习题参考答案1解：Y1Y20t0tT1T21T2TT1=0.7C1（R1+R2）=0.462s T2=0.7C1R2=0.231s 1T=C4(R3+R4)=37.s）2T= C4R4=18.9s 12000108.37462.0611TT，即为一串串脉冲，每串约一万多个窄脉冲2解：（ 1）TW = 1.1RC=1.133310 0.1 610=3.63ms （2） 波形如图TW2/3VCCvI0vC0vO0ttt3解：（1）T=0.7 （R1+2R2）C=0.7（ 15+222） 0.1=4.13ms （2）名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 7 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载tt00uouc8V4V4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0000010100112Q1Q0Q（3）利用叠加定理可得D/A 转换器的输出表达式为)214181(210OHOQQQVv当Q2Q1Q0=000 时，vO=0V；当Q2Q1Q0=001 时，vO=-0.4V ；当Q2Q1Q0=010 时，vO=-0.8V ；当Q2Q1Q0=011 时，vO=-1.2V ；因此，对应CP的vO波形为：-0.4V- 0.8V- 1.2V0vO/VCPt5 （ 1）VVUVDDT463232VVUVDDT263131（2）波形名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 8 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载vI/V5400tt2vO/V6解：、该电路为单稳态触发器。、vC波形是引脚6 或 7 上的电压波形；、矩形波宽度为：361.11.120 100.3 106.6WtRCms7解：（1） “”为多谐振荡器。（2）开关 S接通时， VCC 通过R1向C1很快充电， 使vC1为高电平，DR=1，振荡器工作，门铃响。S断开后，C1通过R和R2慢慢放电，使vC1减小。 铃响一段时间后，vC1足够小使DR=0 ，振荡器停振，门铃停止发出声音。（3）减小R3。（4）增大R2。8解：（1）单稳态触发器（2）波形TWVDDVDD2VDD/3VDDvI0vC0vO0ttt名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 9 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载9、解：(1) 、TV=2/3 Vcc ；TV=1/3 Vcc ；和TV =1/3Vcc ；(2) 、00ttvI2/3VCC1/3VCCvOVOH10. 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：tW=1.1R1C1，已知，C1=10uF，tW=10s，所以，R1=910（3）多谐振荡器的振荡频率为1.2kHz ：232)2(7.01CRRf已知，R3=2.4k ，C2=0.22uF ，则有R2=6.1k （2 分）11 （1）单稳态触发电路（2）波形Vi0VC0VO0ttt4V（3）WTtICVQ持续时间：mssICVtTW21021024101336名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 10 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载12 （1）单稳触发电路（2）波形+6V+6V000tttvIvC+4VvO+6V13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23TVVcc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6612ln1010 10ln128ccDccTVTRCVVs 。振荡器的振荡频率，即扬声器发出声音的频率为：361211ln(2)ln 215 100.01 100.69fRR CkHz。14解：（1）555 组成的单稳态触发器。（2）vI、vO波形如图所示：)ms(3631.1103.3101003ln63WRCT120msvI/V600ttvO/V363ms15解：（1）构成多谐振荡器；（2）参数计算：名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 11 页，共 12 页 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载2ln)2(12121CRRTTT)(8.7867.01010)102.6210100(633mstt00VO/vVC/v24T1T2名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 12 页，共 12 页 - - - - - - - - -