《电子技术基础》(数字)康华光-课后答案.docx
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1、电子技术基础课后习题答案(完整版)第一章 数字逻辑1.1 数字电路与数字信号1.1.2图形代表的二进制数010110100114 一周期性数字波形如图题所示,试计算:(1)周期;(2)频率;(3)占空比例MSB LSB0121112(ms )解:因为图题所示为周期性数字波,所以两个相邻的上升沿之间持续的时间为周期, T=10ms频率为周期的倒数,f=1/T=1/0.01s=100HZ占空比为高电平脉冲宽度与周期的百分比,q=1ms/10ms*100%=10% 1.2数制1.2.2将下列十进制数转换为二进制数,八进制数和十六进制数(要求转换误差不大于2 4(2)127(4)2.718解:(2)(
2、127)D=2 7-1=(10000000)B-1=(1111111)B= (177)O= (7F)H(4)(2.718)D= (10.1011)B=(2.54O)=(2.B)H1.4 二进制代码1.4.1 将下列十进制数转换为 8421BCD 码:(1)43(3)254.25解:(43)D= (01000011)BC D1.4.3试用十六进制写书下列字符繁荣 ASC 码的表示:P28(1)+(2) (3)you(4)43解:首先查出每个字符所对应的二进制表示的 ASC 码,然后将二进制码转换为十六进制数表示。(1)“+的” ASC 码为 0101011,则(00101011)B= (2B )
3、H(2) 的 ASC 码为 1000000,(01000000)B=(40)H(3)you的 ASC 码为本1111001,1101111,1110101对,应的十六进制数分别为 79,6F,75(4)43的 ASC 码为 0110100,0110011,对应的十六紧张数分别为 34,33 1.6逻辑函数及其表示方法1.6.1在图题 1. 6.1中,已知输入信号A ,B的波形,画出各门电路输出L 的波形。解: (a为) 与非, (b)为同或非,即异或第二章 逻辑代数2.1.用1 真值表证明下列恒等式(3)ABABAB (A B )=AB+ABABABABABABAB +AB解:真值表如下000
4、1011011000010100001100111由最右边 2 栏可知, AB 与 AB +AB 的真值表完全相同。2.1.3 用逻辑代数定律证明下列等式(3)AABCACD(CD )EACDE解: AABCACD(CD )E A( 1 B C) ACDCAAC DCAC DC DAC D2.1.4 用代数法化简下列各式(3)ABC (BC )解: ABC (BC ) (ABC )(BC )ABACBBBCCBC ABC ( ABB1) ABC(6) (AB )(AB )(AB )(AB ) 解: ( AB )(AB )(AB )(AB )A BA B(AB )(AB )BABAB ABBAB
5、 AB(9)ABCDABDBCDABCBDBC 解: ABCDABDBCDABCBDBCABC (DD ) ABDBC (DC )B(ACADCD ) B(ACAD ) B(ACD )ABBCBD2.1.画7 出实现下列逻辑表达式的逻辑电路图,限使用非门和二输入与非门(1) LABAC(2) L D (A C )(3) L(AB )(CD )2.2.2 已知函数 L (A ,B ,C ,D )的卡诺图如图所示,试写出函数 L 的最简与或表达式解: L(A ,B ,C ,D ) BCDBCDBCDABD2.2.3 用卡诺图化简下列个式(1) ABCDABCDABADABC 解: ABCDABCD
6、ABADABCABCDABCDAB (CC )(DD ) AD (BB )(CC ) ABC (DD ) ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCD(6)L( A,B ,C , D )m (0, 2, 4, 6,9,13)d(1,3,5, 7,11,15)解:LAD(7)L(A,B ,C ,D )m (0,13,14,15)d (1, 2,3,9,10,11)解:LADACAB2.2.4 已知逻辑函数 L ABBCCA ,试用真值表,卡诺图和逻辑图(限用非门和与非门)表示解:1由逻辑函数写出真值表ABCL000000110101011110011011110111102由真值表画
7、出卡诺图3由卡诺图,得逻辑表达式 LABBCAC 用摩根定理将与或化为与非表达式LABBCACABBCAC4由已知函数的与非-与非表达式画出逻辑图第三章习题3.1 MOS逻辑门电路3.1.1 根据表题 3.1.1所列的三种逻辑门电路的技术参数,试选择一 种最合适工作在高噪声环境下的门电路。表题3.1.1逻辑门电路的技术参数表V/VOH (min)VOL(max)/VV/VIH(min)V/VIL(max)逻辑门A2.40.420.8逻辑门B3.50.22.50.6逻辑门C4.20.23.20.8解:根据表题3.1.1所示逻辑门的参数,以及式(3.1.1)和式(3.1.2),计算出逻辑门A 的高
8、电平和低电平噪声容限分别为:V= VVNHAOH (min)=2.4V2V =0.4VIH(min)V= VNLA (max)V=0.8V0.4V=0.4VIL(max)OL (max)同理分别求出逻辑门 B 和 C 的噪声容限分别为:VNHBVNLB=1V=0.4VVNHCV=1V=0.6VNLC电路的噪声容限愈大,其抗干扰能力愈强,综合考虑选择逻辑门 C3.1.3根据表题 3.1.3所列的三种门电路的技术参数,计算出它们的延时-功耗积,并确定哪一种逻辑门性能最好表题 3.1.3逻辑门电路的技术参数表t /nst /nsP /mWpLHpHLD逻辑门 A11.216逻辑门 B568逻辑门 C
9、10101解:延时-功耗积为传输延长时间与功耗的乘积,即DP = tpdP D根据上式可以计算出各逻辑门的延时-功耗分别为ttP = (1 1.2)ns *16mw=17.6*DP =A PLHPHL 2D210 12 J=17.6PJ同理得出: DP=44PJDPB=10P J,逻辑门的DP 值愈小,表明它的特性愈好,所以逻C辑门 C 的性能最好.3.1.为5 什么说 74HC 系列 CMOS与非门在+5V 电源工作时,输入端在以下四种接法下都属于逻辑 0:(输1)入端接地;(输2)入端接低于 1.5V 的电源;(输3)入端接同类与非门的输出低电压 0.1V; (4输) 入端接 10k的电阻
10、到地.解:对于 74HC 系列 CMOS门电路来说,输出和输入低电平的标准电压值为:V =0.1V, V =1.5V,因此有:OLIL(1)Vi =0V =1.5V,属于逻辑门 0IL(2)Vi1.5V= V ,属于逻辑门 0IL(3)Vi0.1V =1.5V,属于逻辑门 0IL(4) 由于CMOS管的栅极电流非常小,通常小于 1uA,在 10k电阻上产生的压降小于 10mV 即Vi0.01V2.1V 时,将使 T1 的集电结正偏,T2 ,T3 处于饱和状态,这时 VB1 被钳位在 2.4V,即 T1 的发射结不可能处于导通状态,而是处于反偏截止。由(1)(2),当 VB 12.V1,与非门输
11、出为低电平。(4) 与非门输入端接 10k的电阻到地时,教材图3.2.8的与非门输入端相当于解3.2.2图所示。这时输入电压为VI=(Vcc-VBE)=10 (5-0.7)(10+4)=3.07V。若 T1 导通,则 VBI=3.07+ VBE=3.07+0.5=3.57 V。但 VBI 是个不可能大于 2.1V 的。当 VBI=2.1V 时,将使T1 管的集电结正偏,T2,T3处于饱和,使VBI 被钳位在 2.1V,因此,当RI=10k 时, T1 将处于截止状态,由( 1) 这时相当于输入端输入高电平。32.设有一个 74LS04 反相器驱动两个 74ALS04 反相器和四个 74LS04
12、 反相器。(1)问驱动门是否超载?( 2)若超载,试提出一改进方案;若未超载,问还可增加几个 74LS04 门?解:(1)根据题意,74L S04 为驱动门,同时它有时负载门,负载门中还有74L S04。从主教材附录A 查出 74LS04 和 74ALS04 的参数如下(不考虑符号)74LS04 :I=8mA, I=0.4mA; I=0.02mA.OL (max)OH (max)IH (max)IL(max)4 个 74LS04 的输入电流为:4 I=40.4mA=1.6mA,4 IIH (max)=40.02mA=0.08mAIL(max)2 个 74ALS04 的输入电流为:2 I=20.
13、1mA=0.2mA,2 IIH (max)=20.02mA=0.04mA 。 拉电流负载情况下如图题解 3.2.3(a)所示,74LS04 总的拉电流为两部IH (max)分,即 4 个 74ALS04 的高电平输入电流的最大值 4 I=0.08mA 电流之和为 0.08mA+0.04mA=0.12mA. 而 74LS04 能提供 0.4mA 的拉电流,并不超载。灌电流负载情况如图题解3.2.3(b ) 所示,驱动门的总灌电流为1.6mA+0.2mA=1.8mA.而 74LS04 能提供 8mA的灌电流,也未超载。(2)从上面分析计算可知,74LS04 所驱动的两类负载无论书灌电流还是拉电流均
14、未超42.3图题 3.2.4所示为集电极门 74LS03 驱动 5个 CMOS逻辑门,已知OC门输管截止时的漏电流=0.2mA ;负载门的参数为: =4V,=1V,=1A 试计算上拉电阻的值。从主教材附录 A 查得74LS03 的参数为:V=2.7V,V=0.5V,I=8mA.OH (min)OL (max)OL (max)IL(total)IL根据式( 3.1.6)形式( 3.1.7)可以计算出上拉电阻的值。灌电流情况如图题解3.2.(4a)所示,74LS03 输出为低电平, I=5 I=50.001mA=0.005mA, 有VVR=DDOL (max)=(5 4)V0.56KIIp(min
15、)OL (max)IL(total)(8 0.005m)A拉电流情况如图题解 3.2.4(b)所示,74LS03 输出为高电平,IIH (total)=5 I=50.001mA=0.005mAIHOH (min)IH (min)OH (min)由于VV为了保证负载门的输入高电平,取V=4V 有VVoR=DDH (min)=(5 4)V (0.2=4.9KIIP(max)OL (total)IH (total)0.005m)AP综上所述, R 的取值范围为 0.564.93.6.设7 计一发光二极管(LED)驱动电路,设 LED 的参数为V =2.5V,I=4.5Ma;若FDV =5V,当 LE
16、D 发亮时,电路的输出为低电平,选出集成门电路的型号,并画出电路CC图.解:设驱动电路如图题解 3.6.7所示,选用 74LSO4 作为驱动器件,它的输出低电平电流I=8mA, V=0.5V,电路中的限流电阻OL (max)OL (max)VV V(5 2.5 0.5)vR= CCFOL (max)= 444I4.5mAD第四章 组合逻辑 习题解答412组合逻辑电路及输入波形(A.B )如图题 4.1.2所示,试写出输出端的逻辑表达式并画出输出波形。解:由逻辑电路写出逻辑表达式LABABAB首先将输入波形分段,然后逐段画出输出波形。当 A.B 信号相同时,输出为 1,不同时,输出为 0,得到输
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