【精品】数字电子技术基础答案(崔葛瑾版).doc

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1、本章习题6.1图题6.1所示的是奇数个反相门构成的环形振荡器电路，分析输岀信号的频率与反相门的什么参数有关？如果采用偶数个反相器环形串联，是否会产生振荡信号？G1G2Gn图题6.1解：与反相门的延迟吋间有关，偶数个反相器串联不会产生振荡信号。6.2分析图题6.2111CMOS反相器构成的振荡电路的工作原理，画出VI、V2、和Vo的电压波形，并列计算振荡频率的表达式。(设R1»R2)c图题6.-2解：VI变化的过渡过程决定了Vo、V2的变化，用三要素法求VI的过渡过程。曲于R1»R2,电容通过R1和CMOSI'J输入二极管向电源放电的作用口J以忽略。同时

2、忽略逻辑门输出电阻的影响，电容充、放电的时间希'数t~RC。当VlV2=VDDo正反馈的作用使VI二Vth+VDD,VI下降。当V1二Vth时，Vo=VDD>V2=0o止反馈的作用使Vl=Vth-VDD,一个循环周期结束。所以，VI下降过程的初值是VI(0+)=Vth+VDD,终值VI(8)=0,VI的变化关系为：VI(t)=(Vth+VDD)e'l/RC当匸TpL,VI(TpL)=Vth,Vo低电平的持续时间为：TrL=RC^^=RC^-^人KVI上升过程的初值是VI(0+)=Vt

3、h-VDD,终值是VI(8)=VDD,VI的变化关系为：VI(t)=VDD+(Vth-2VDD)e_l/RC当ATph，VI

4、容充、放电过程的影响，电路过渡过程时间當数为CRlo同时忽略CMOS逻辑门输出电阻影响，电路工作原理：若V3V2=VDDC电容充电，V3上升，当V3略大于Vth,Vo=0、VI=VDD>V2=0o电容止反馈使V3二Vth+VDD,但被CMOS输入二极管箝位在VDD+0.7Vo电容放电并反向充电，V3下降，当V3略小于Vlh,Vb=VDD.V1=O、V2=VDDo电容止反馈使V3=Vth-VDD,但被CMOS输入二极管箝位在-0.7Vo波形如题6.3图所示。忽略二极管导通压降0.7V,V3上升过程的初值是V3(0+

5、)=0,终值是V3(8)=Vdd，V3的变化规律为：V3(t)=VDD(l-e-tZCR,)当1=丁卩屮V3(Tph)=Vth,Vo高电平的持续时间为：%一吆V3的变化规律为:所以，V3下降过程的初值是V3(0+)=VDD,终值V3(G=0V3(t)=VDDe-l/CR,当匸TpL,V3(TpL)=Vth,Vo低电平的持续时间为：振荡周期：T=R,CIn——仏——=AR.C匕0」386加S(%-匕)匕振荡频勒八厂了？啄6.4分析图6.4电路的工作原理，计算Vb、通过电阻Re的电流Ie及输出信号Vo的频率,画出Vo、Vc的电压波形。(Vcc=5V)解：

6、当输出Vo二"1”时，电容通过BJT充2电，山于Vb二二Vcc,忽略BJT的发射结压3Vcc--VccVo降（PNP管）：I=2——°R.+VccVb300GNES•耳•RlDBDUT1HRRESCON+,Vcc-—VccVcc3CRe图题6.412电容从Vc=-Vcc（t=0）充电至Vc=—Vcc33(匸Tph)的时间为:TpH=ReC-mSo当Vo二“0”时，电容通过300Q电阻放电，放电时间：乙=300xl0fIn2=0.21加S；输岀信号V。的频率…占也吩电路波形如题6.4图所示。所以电容充电时的变化规律为:6.5图题6・5电路是用555立时

7、器构成的压控振荡器，试求输出信号Vo的频率和输入电压Vi的关系。当Vi增加，输出信号频率是上升还是下降？若Rl=R2=IOK,C=0.01F,Vcc=12V,Vi在3—10V间变化，求输出信号的频率变化范围。解：曲于Vc在Vi和Vi/2间变化，所以：vViVccT=(&+/?JCln+/??Cln2-Vcc-Vi-当Vi増加时振荡周期増加，频率降低。当Vi在3—10V间变化时，振荡频率约在10K至3.125KHZ之间变化。6.6两片555定时器构成的电路如图题6.6所示。（1）忽略二极管的正向压降，试计算U。］,U°2的振荡周期各为多少?（2）画出U。

8、］,U02的波形。（3）若将555（I）的CON端（5脚）改接+4V,对•电路的参数有什么影响