第6章习题解答.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流第6章习题解答.精品文档.习题66.1 已知由与非门构成的基本RS触发器的输入波形如图P6.1所示。画出基本RS触发器的和端波形。 解：与非门构成的基本RS触发器输入信号R和S直接改变触发器的状态，且它的特性方程是：且，则其波形如下：6.2 在图P6.2所示的输入波形下，由或非门构成的基本RS触发器会出现状态不定吗？如果有，请指出状态不定的区域。解：或非门构成的基本RS触发器输入信号R和S直接改变触发器的状态，且它的特性方程是：且，时，违反了互补关系.所以,如上图3对虚线之间部分就会出现不满足约束条件的情况。 6.3 同步RS触发器的逻辑符号

2、和输入波形如图P6.3所示。设初始状态Q0。画出和端的波形。 解：同步RS触发器的触发时刻时在CP的上升沿，其它的特性方程是：且，则其波形如下：6.4 由各种TTL逻辑门组成的电路如图P6.4所示，分析图中各电路是否具有触发器的功能 。&1=1=1=1=1(a)(b)(c)(d)图P6.41QQRQSRQSRQSRQSQQQQQQ解：图a)：SRQQ00000100100011相同没有记忆功能，不能组成触发器。图b)：SRQQ00相同011110111111没有记忆功能，不能组成触发器。图c)：SRQQ00相同01相同10相同11保持有记忆功能，但不能置数，不能组成触发器。图c)：SRQQ00

3、相同01相同10保持11相同有记忆功能，但不能置数，不能组成触发器。6.5 分析图P6.5电路的逻辑功能，对应于CP、A、B的波形，画出和端波形。&BACP&BACPBACP&BACP(a)(b)图P6.5CPAB11111111BAAABBBA解：根据CP、A、B的波形图画出、的波形图，再据、构成的与非门和或非门基本RS触发器画出波形如上：1）或非门基本RS触发器特性方程为：且。，当时，不满足约束条件。因此，不能组成同步触发器。2)组成同步触发器，触发器特性方程为：，约束条件是：。是置数端，是复位端，高电平有效。3) 或非门基本RS触发器特性方程为：且。 ，当时，基本触发器保持；当时，触发器

4、特性方程为，是置数端，是复位端，低电平有效。4) 与非门基本RS触发器特性方程为：且。 ，当时，不满足约束条件。因此，不能组成同步触发器。下面仅画出和的波形。6.6 已知JK触发器组成的电路及各输入端波形如图P6.6所示，画出Q端的电压波形，假设初态Q=0。解：1）由传输延时型边沿JK触发器的触发时刻是CP的下降沿，输入J、K时CP下降沿前瞬的逻辑值，即触发器状态的更新发生在CP脉冲的下降沿。2）又已知JK触发器的特性方程为及设触发器的初始状态为3）由此，可用A 、B的波形定出J 、K的波形即：且根据已知的波形画出Q的波形如下： 6.7 逻辑电路图及A，B，CP的波形如图P6.7所示，试画出Q

5、的波形（设Q的初始状态为0）。解：1）由传输延时型边沿JK触发器的触发时刻是CP的下降沿，输入J、K时CP下降沿前瞬的逻辑值，即触发器状态的更新发生在CP脉冲的下降沿。2）又已知JK触发器的特性方程为及设触发器的初始状态为3）由此，可用A 、B的波形定出J 、K的波形即：，且K悬空（输入1），根据已知的波形画出Q的波形如下：6.8 JK触发器的输入端波形如题图P6.8所示，试画出输出端的波形。解：1）由传输延时型边沿JK触发器的触发时刻是CP的下降沿，输入J、K时CP下降沿前瞬的逻辑值，即触发器状态的更新发生在CP脉冲的下降沿。2）又已知JK触发器的特性方程为。且知当异步置位信号，可将触发器置

6、为1，当异步复位信号，可将触发器置为0,且它们优于时钟信号。3）由此，根据已知的波形画出、的波形如下：6.9 电路如图P6.9(a)所示，若已知CP和J的波形如图P6.9 (b)所示，试画出Q端的波形图，设触发器的初始状态为Q=0。解：1）由传输延时型边沿JK触发器的触发时刻是CP的下降沿，输入J、K时CP下降沿前瞬的逻辑值，即触发器状态的更新发生在CP脉冲的下降沿2）又已知JK触发器的特性方程为及设触发器的初始状态为，当异步信号为0时，可将触发器置为0,且它们优于时钟信号。3）由此，根据已知的波形画出的波形如下：6.10 JK触发器组成的电路如图P6.10所示，试画出、和Y1、Y2的波形。设

7、触发器的初始状态为Q=0。解：1）由传输延时型边沿JK触发器的触发时刻是CP的下降沿，输入J、K时CP下降沿前瞬的逻辑值，即触发器状态的更新发生在CP脉冲的下降沿。2）又已知JK触发器的特性方程为及设触发器的初始状态为3）由此，由、定出J、K的输入信号：、，。据、，和已知的波形可画出的波形：6.11 逻辑电路如图P6.11所示，当A=0，B=1时，的正脉冲来到后D触发器（）。(A) 具有计数功能 (B) 保持原状态 (C) 置“0” (D) 置“1”1DC1QQ=1A1BC1图P6.11解： 当所以即。因此，电路具有计数功能（）。6.12 已知CMOS边沿D触发器输入端D和时钟信号CP的电压波

8、形图如图P6.12所示，试画出和端波形。触发器的初始状态为Q0。解：1）CMOS边沿触发器的动作特点及图6.12所示的D触发器的图形符号可得触发器状态更新发生在CP的上升沿。2）又已知D触发器的特性方程，及其初始状态为03）由此，在触发器各输入端CP和D的波形，可得的波形6.13 已知维持阻塞D触发器输入端CP、A、B的波形如图P6.13所示，画出输出端Q的波形(设触发器初态为0)。解：）又已知D触发器的特性方程，及其初始状态为0。）由此，由A、B的输入波形定出D的输入信号，根据已知的波形画出的波形如下：6.14 图P6.14所示各边沿D触发的初始状态都为0，试对应输入CP波形画出Q端的输出波

9、形。解：已知D触发器的特性方程，及其初始状态为0。的波形如下：6.15 电路如图P6.15所示，分析电路逻辑功能，画出状态转换图。 解：该图是由JK触发器和与非门构成的逻辑电路，其中将其代入JK触发器特性方程可求得。从而可得Y=X。该电路可以看做用JK触发器构成的D触发器，其状态转换图如下图所示 X=0X=001X=1X=16.16 用T触发器组成图P6.16所示电路。分析电路功能，写出电路的状态方程，并画出状态图。QQ1TC1&CPAB图P6.16解：该电路是有T触发器和与非门组成的逻辑电路，其中T触发器输入端并将其代入T触发器的逻辑功能表达式整理可得该电路状态方程为；由该电路的状态方程可知

10、该电路为由T触发器构成的JK触发器，其状态图如下图所示 01B= A=1B=1 A=B=A=0B=0A=6.17 在图P6.17电路中，的电路为 。1D C1QQ1J C11KQQ1T C1QQ1R C11S QQACPACPA1A11J C11KQQACPCPCP图P6.17(a)(b)(c)(d)(e)解：图(c)、图（d）。6.18 用RS触发器和与非门构成D、T和T触发器。解：用RS触发器构成D触发器：由RS触发器特性方程和D触发器特性方程可知令且R输入端作为D触发器输入端即可，逻辑电路图如下图所示 用RS触发器构成T触发器：由RS触发器特性方程和T触发器特性方程可知令RS触发器且将R

11、输入端作为T触发器输入端即可，电路图如下图所示 用RS触发器构成T触发器：由RS触发器特性方程和T触发器特性方程可知令、即可，电路图如下图所示6.19 用JK触发器和或非门构成D和T触发器。解：用触发器构成触发器：由JK触发器特性方程和D触发器特性方程可知令JK触发器且J输入端作为D触发器输入端即可，逻辑电路图如下图所示 用JK触发器构成T触发器：由JK触发器特性方程和T触发器特性方程可知只要将JK触发器的J、K端连接在一起作为T端就构成T触发器，逻辑电路图如下图所示6. 20 用D触发器和与或非门构成JK和T触发器。解：用D触发器实现触发器：由D触发器特性方程和JK触发器特性方程，令则可构成

12、JK触发器，其逻辑电路如下图所示用触发器实现触发器：由D触发器特性方程和 JK触发器特性方程及T触发器特性方程可知触发器可由，K=T的触发器，可由JK触发器来实现，其电路见下图6. 21 用T触发器构成D和JK触发器。解：由T触发器构成D触发器：由T触发器特性方程和D触发器特性方程则可知令T触发器输入端则可构成D触发器，电路图如下图所示 由T触发器构成JK触发器：由T触发器特性方程和JK触发器特性方程可知令则可构成JK触发器，电路图如下图所示6.22 设计一个用555集成定时器组成的多谐振荡器。输出方波的频率为5kHz，占空比为75%，电源电压为15V。解：555定时器引脚5通过一0.01uF

13、的电容接地，根据公式可得若选R2=10K则R1=20K 由输出频率f=5KHZ可得其周期 根据公式 并将R2=10K，R1=20K代入公式可求得此时，所以根据以上计算设计的多谐振荡器如下图所示6.23用555集成定时器组成的单稳态触发器如图P6.23(a)所示。（1）R=50k,C=2.2F,计算输出脉冲宽度。（2）波形见图P6.23(b), ，对应画出、的波形。（3）的波形见图P6.23(c)，对应画出、的波形。解：（1）单稳态触发器输出脉冲宽度为 （2）VC、VO的波形图如下图(b)所示 （3）VC、VO的波形图如下图(c)所示tttVoVc(b)（C）ttt6.24试用555定时器设计一

14、个单稳态触发器，要求输出脉冲宽度在110秒的范围内连续可调。解：设555定时器工作电压为15V，触发信号来自TTL，高电平为3.6V，低电平为0.1V。（1） 设计如下图所示 若使电路正常工作，触发信号必须将555定时器2脚电压（触发输入端）拉到（VDD/3=5V）以下，而在触发信号到来之前2端电压应高于5。触发脉冲最高电平仅为3.6。所以，需要在输入端加入分压电阻，使端电压在没有触发脉冲时略高于，可取R1，分压后端电压为.，触发脉冲经微分电容加到端（）若在S范围内变化，取C=100uF则电阻R的阻值变化范围为 可取100的电位器与另一电阻串联作为R（9.1k），即可满足在指定范围内调节脉冲宽

15、度TW的要求。6.25图P6.25是用555定时器构成的压控振荡器，试求输入控制电压和振荡频率之间的关系式。当升高时，振荡频率是升高还是降低？RRCCAB123456785555+-图P6.25 VDD RdDIS OUTTHTRIG C-V GND 12678435VDDR1C1R2S图P6.26C2C4C3Rw解：振荡器震荡周期为 其中则 可见当升高时，T变大，振荡频率将下降。6.26分析图P6.26所示的电子门铃电路，当按下按钮S时可使门铃鸣响。（1）说明门铃鸣响时555定时器的工作方式。（2）改变电路中什么参数能改变铃响持续时间？（3）改变电路中什么参数能改变铃响的音调高低？解 （1）

16、S按下后，555定时器的复位端4由低电平变为高电平，使555定时器成为多谐振荡器，输出交流脉冲，喇叭鸣响。 （2）S断开后，复位端4依靠C4上的充电电压维持一段高电平时间，因此C4、W值越大，铃响持续时间越长。（）改变1或R2或1可改变铃响的音调。增大时，音调降低。6.27图P6.27是救护车扬声器发声电路。在图中给定的电路参数下，设VCC=12V时，555定时器输出的高、低电平分别为11V和0.2V，输出电阻小于100，试分析电路的工作原理，计算扬声器发声的高、低音的持续时间，图P6.27解：图示中两个555定时器均结成了多谐振荡器。左边555定时器振荡输出VO1的高、低电平作为右边555定

17、时器的控制电压VCO，从而改变其振荡频率（1）当R2为最大值为100K时，VO1的高电平持续时间为 代入数据可求得0.77S。 当VO1为高电平 此时VO1=11V，利用叠加定理计算出加到右边555定时器5脚上的电压VC08.8V。因此VT+=8.8V，VT-=4.4V，则在左边555定时器输出为高电平时，若此时R4为100K则右边振荡器的振荡周期，即扬声器声音的周期为 代入数据可求得T11.65ms则若R4逐渐减小则T1变小，R4接近0时求极限可得此时则VO1低电平持续时间为 代入数据可求得=0.7S此时，VO1=0.2V，根据叠加原理可以计算出，加到右边一个555定时器5脚上的电压VC0=

18、6V，故VT+=6V, VT-=3V。若此时R4为100K则右边555定时器的振荡周期为 代入数据可求得T21.15ms 因此， 若R4逐渐减小则T1变小，R4接近0时求极限可得此时 则由上述分析可知，扬声器发出声音的最高频率为24691HZ，持续时间为0.7 S；低音最低频率为 606HZ；持续时间为0.77S。R2调节高音、低音的持续时间，R4调节音调。6.28 图P6.28是一个由555定时器构成的防盗报警电路，a、b两端被一细铜丝接通，此铜丝置于认为盗窃者必经之处。当盗窃者闯入室内将铜丝碰断后，扬声器即发出报警声(扬声器电压为1.2V，通过电流为40mA)，问：（1）555定时器接成了

19、何种电路；（2）说明本报警电路的工作原理。 50k 5.1k 100k a 6V 100uF 细铜丝 0.01uFb 7 8 4 555 6 3 2 1 5图P6.28+5V15k0.01uF12345678555CPDQQ0.1uF15k图P6.29解：（1）555定时器接成了多谐振荡器。 （2）铜导线ab未断时，555定时器的复位端4为低电平，多谐振荡器停振，3端输出为低电平；当盗窃者入室将铜导线ab碰断后，555定时器4端为高电平，多谐振荡器产生震荡，于是3端输出一定频率的信号驱动喇叭发声报警。6.29 图P6.29为由555定时器和D触发器构成的电路，请问： （1）555定时器构成的是哪种脉冲电路？ （2）画出，的波形； （3）计算，的频率。（4）如果在555定时器的第5脚接入4V的电压源，则的频率将变为多少？解：（1）555定时器构成了多谐振荡器。 （2）D触发器连接成2分频形式，其波形图如下图所示 （c）VoVo1cVct （3）555定时器的振荡周期为 所以的输出频率为 的输出频率为 (4)若在5脚接入4V的电压源则VT+=4v、VT-=2V 此时可求得 此时，的输出频率将变为为