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1、 1 课程编号 ELC05007 北京理工大学北京理工大学 2014 - - 2015 学年学年 第一学期第一学期 2012 级电工和电子技术 II期末试题 A 卷及解答 开课学院： 信息与电子学院 试卷用途：期中 期末 补考 考试形式：开卷 半开卷 闭卷 考试日期： 2014.12. 21 所需时间： 120 分钟 考试允许带： 文具、计算器文具、计算器 入场 注意：注意：1. 计算题写清过程；计算题写清过程； 2. 试卷正面答题，背面作草稿。试卷正面答题，背面作草稿。 班级 学号 姓名 任课教师 考生承诺：“我确认本次考试是完全通过自己的努力完成的。 ”“我确认本次考试是完全通过自己的努力
2、完成的。 ” 考生签名： 题序 一 二 三 四 五 六 七 八 九 总分 满分 20 12 10 10 12 8 10 8 10 100 得分 一、共一、共 4 小题（每小题小题（每小题 5 分，共分，共 20 分）分） 1.电路如图 1.1 所示。已知：u1、u2均为正弦波，滤波电容 C = 500 F。要求： （1）标出电解电容 C 的正极性端； （2）根据图中所标电路参数，计算输出电压 Uo的变化范围。 解： （解： （1）如图）如图 1.1 所示。所示。 （2）输出电压）输出电压 V10 54 654 6 o U V5 .22 4 654 6 o U Uo的变化范围为的变化范围为 22
3、.5V 10V。 + u1 W7906 图 1.1 + u2 Uo 5 k 4 k C Ci Co I3 0 6 k + + 2 r C 1 Q0 Q1 Q2 Q3 S1 S0 DSR DSL C 74194 CP 1 1 1 D0 D1 D2 D3 图 1.4 2 （1）根据图 1.2（a）写出输出 Y0与输入 ABCD 的灯亮逻辑关系式(不必化简)。 （设 Y0=1/0 表示灯亮/灭； (A, B, C, D)=1/0 表示开关闭合/断开。 ） （2）根据图 1.2（b）写出输出 Y1 (Y1=1/0 灯亮/灭)与输入 ABC 的灯亮逻辑关系式 (不必化简) 。 （图(b)中单刀双掷开关的
4、位置所代表的逻辑值如图所示。 ） 解： （解： （1）Y0 = (A B + C) D （2）Y1 = A + AB C 3. 逻辑函数 Y ( A, B, C, D ) = m (4, 6, 7, 13, 14, 15) + d (9, 10,11,12)，d 为约束项。 （1）利用卡诺图将 Y 化简为最简与或表达式； （2）用最少的门电路，画出 Y 的逻辑电路图（不允许反变量输入） 。 解： （解： （1）Y 的卡诺图如解图的卡诺图如解图 1.3（a）所示。得最简与或表达式）所示。得最简与或表达式 Y = AD + BC + B D 或或 Y = AB + BC + B D （2）由最简与
5、或式画出逻辑电路图如解图）由最简与或式画出逻辑电路图如解图 1.3（b）所示。）所示。 4. 电路如图 1.4 所示，74194 的功能表如表 1。试分析电路随时钟脉冲的加入各输出 端的工作情况，将其填入状态表（一个工作循环） 。 状态表 0001 11 10 00 0 0 0 0 01 1 0 1 1 11 1 1 1 10 0 CP Q0 Q1 Q2 Q3 0 1 2 3 4 5 6 7 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 图 1.2 D Y0 A B C （a） Y1 1 0 1 0 1 0 A
6、B C （b） CD AB 1 1 & & & A D B C Y （b） 解图 ） 解图 1.3 （a） 3 二二、共共 2 小题（每小题小题（每小题 6 分，共分，共 12 分）分） 1. 触发器电路如图 2.1（a）所示，设其初始状态为 Q0 Q1 = 11。 （1）写出各触发器的驱动方程； （2）在图（b）中对应 CP，画出 Q0、Q1的波形图。 解： （解： （1）驱动方程：）驱动方程：D = 0 Q ，J = 1，K = 0 Q ；CP0 = CP1 = CP （2）Q0、Q1的波形图如图（的波形图如图（b）所示。）所示。 2. 由 JK 触发器和 74139（功能表如表 2 所示
7、）构成的电路如图 2.2 所示，控制端 E 可取 0 或 1。要求： （1）将电路的工作过程填入状态表（一个工作循环） ； （2）根据状态表，说明控制端 E 取 0 时，Q1Q0完成何种功能；控制端 E 取 1 时， Q1Q0完成何种功能。 表 1 多功能移位寄存器 74194 的功能表 输 入 输 出 清零 控制信号 串行输入时钟并行输入 功能 r C S1 S0 DSR DSL CP D0 D1 D2 D3 Q0 Q1 Q2 Q3 清零 0 0 0 0 0 保持 1 0 n 3 n 2 n 1 n 0 QQQQ 置数 1 1 1 d0 d1 d2 d3d0 d1 d2 d3 右移 1 0
8、1 d n 2 n 1 n 0 QQQd 左移 1 1 0 d dQQQ n 3 n 2 n 1 保持 1 0 0 n 3 n 2 n 1 n 0 QQQQ CP 图 2.2 J K Q C Q J K Q C Q Q0 Q1 A0 0 Y S A1 2 Y 1 Y 3 Y 74139 =1 1 E 图 2.1 CP Q0 Q1 （b） CP J K Q C Q Q0 Q1 D Q C Q 1 （a） D S 4 解： （解： （1）工作过程见状态表；）工作过程见状态表； （2）E = 0 时，时，Q1Q0完成加法计数；完成加法计数； E = 1 时，时，Q1Q0完成减法计数。完成减法计数。
9、三、 （本题（本题 10 分）分）用 74190（功能表见表 3）和适当的门电路构成计数器。要求： （1）设计 1 7 循环的加法计数器，试在图 3（a）中画出接线图； （2）设计 6 2 循环的减法计数器，试在图 3（b）中画出接线图； （3）说明（1） 、 （2）各构成几进制计数器。 解： （解： （1）先将）先将 74190 设为加法计数器，由其异步置数的性质，用设为加法计数器，由其异步置数的性质，用 8 置置 1（0001） ；） ； （2）先将）先将 74190 设为减法计数器，由其异步置数的性质，用设为减法计数器，由其异步置数的性质，用 1 置置 6（0110） 。） 。 此处将此
10、处将 1（0001）的高三位）的高三位 0 相或接至置数端。 （用相或接至置数端。 （用 BC QQLD亦可）亦可） （3）1 7 循环为循环为 7 进制加法计数器，进制加法计数器，6 2 循环为循环为 5 进制减法计数器。进制减法计数器。 表 2 译码器 74139 的功能表 输 入 输 出 S A1 A0 3210 YYYY 功能 1 1 1 1 1 禁止译码 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 进行 译码 E CPQ1 Q0 3 Y 2 Y 1 Y 0 Y 0 0 1 2 3 4 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1
11、1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1 2 3 4 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 74190 QA QB QC QD LD QCR DCBA B，Y = 0 表示 AB。要求： （1）列出真值表； （2）写出逻辑表达式，并化简为最简与或式； （3）利用与非门，画出实现以上功能的逻辑电路图。 （不允许反变量输入） 解： （解： （1）按要求列出真值表。）按要求列出真值表。 （2）由真值表写出最小项表达式）由真值表写出最小项表达式 Y = 21212121212
12、1 bbaabbaabbaa 212121212121 bbaabbaabbaa 由真值表画卡诺图，如解图由真值表画卡诺图，如解图 4（a）所示。）所示。 画合并圈，得到最简与或表达式画合并圈，得到最简与或表达式 Y = a1 1 b + a2 21b b+ a1a2 2 b （3）用与非门实现，电路如解图）用与非门实现，电路如解图 4（b）所示。）所示。 Y = 22121211 baabbaba = 22121211 baabbaba a1 a2 b1 b2 Y 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1
13、1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 00 01 1110 00 0 0 00 01 1 0 00 11 1 1 01 10 1 1 00 （a） a1a2 b1b2 （b） a1 & & & Y & 1 a2 b1 b2 1 解图解图 4 6 五、共五、共 3 小题（每小题小题（每小题 4 分，共分，共 12 分）分） 1交流电磁铁的铁心通常用什么材料叠制而成，为什么？ 答：交流电磁铁的铁心通常用硅钢片叠制而成，为了减少交变磁通在铁心中产生的涡 流和磁滞损耗。 答：交流电磁铁的铁心通常用硅钢片叠制而成，为了减少交变磁通在铁心中产生的涡 流和磁滞损耗。 2交流接触器的触点分为主触点和辅助触点。 （1）说明主触点和辅助触点各自的特点和应用在哪部分电路中； （2）通常在交流接触器铁心端面装有短路环，它起到什么作用？ 答： （答： （1）主触点允许通过较大电流，用来接通和断开电动机的主电
