电子技术基础 康华光 课后习题答案课后习题答案 (完整版)(完整版)第一章第一章 数字逻辑数字逻辑 1.1 数字电路与数字信号数字电路与数字信号 1.1.2 图形代表的二进制数 010110100 1.1.4 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 MSBLSB 0 1 2 11 12 (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42(2)127 (4)2.718 解: (2) (127)D=72-1=(10000000)B-1=(1111111)B=(177)O=(7F)H (4) (2.718)D=(10.1011)B=(2.54)O=(2.B)H 1.4 二进制代码二进制代码 1.4.1 将下列十进制数转换为 8421BCD 码: (1)43 (3)254.25 解: (43)D=(01000011)BCD 1.4.3 试用十六进制写书下列字符繁荣 ASCⅡ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 ASCⅡ码,然后将二进制码转换 为十六进制数表示。
(1)“+”的 ASCⅡ码为 0101011,则(00101011)B=(2B)H (2)@的 ASCⅡ码为 1000000,(01000000)B=(40)H (3)you 的 ASCⅡ码为本 1111001,1101111,1110101,对应的十六进制数分别为 79,6F,75 (4)43 的 ASCⅡ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 第二章第二章 逻辑代数逻辑代数 2.1.1 用真值表证明下列用真值表证明下列恒等式恒等式 (3)ABABAB(A⊕B)=AB+AB 解:真值表如下 A B AB AB AB AB AB+AB 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 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用逻辑代数定律证明下列等式 (3)()AABCACDCD EA CDE 解:()AABCACDCD E (1)AB CAC DC D E AAC DC D E AC DC D E AC DE 2.1.4 用代数法化简下列各式用代数法化简下列各式 (3)()ABC BC 解:()ABC BC ()()ABC BC ABACBBBCCBC (1)ABC ABB ABC (6)()()()()ABABAB AB 解:()()()()ABABAB AB ()()A BA BAB AB BABAB ABB AB AB (9)ABCDABDBCDABCBDBC 解:ABCDABDBCDABCBDBC ()()()()()ABC DDABDBC DCB ACADCDB ACADB ACDABBCBD2.1.7 画出实现下列逻辑表达式的逻辑电路图,限使用非门画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和二输入与非门 (1)LABAC (2)()LD AC (3)()()LAB CD 2.2.2 已知函数已知函数 L((A,,B,,C,,D)的卡诺图如图所示,试写出函数)的卡诺图如图所示,试写出函数 L 的最简与的最简与 或表达式或表达式 解:( , , ,)L A B C DBCDBCDBCDABD 2.2.3 用卡诺图化简下列个式用卡诺图化简下列个式 (1)ABCDABCDABADABC 解:ABCDABCDABADABC ()()()()()ABCDABCDAB CC DDAD BB CCABC DD ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCD (6)( , , ,)(0,2,4,6,9,13)(1,3,5,7,11,15)L A B C Dmd解: LAD (7)( , , ,)(0,13,14,15)(1,2,3,9,10,11)L A B C Dmd解: LADACAB 2.2.4 已知逻辑函数已知逻辑函数LABBCCA,试用真值表,试用真值表,卡诺图和逻辑图(限用非门卡诺图和逻辑图(限用非门和与非门)表示和与非门)表示 解:1>由逻辑函数写出真值表 A B C L 0 0 0 0 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 2>由真值表画出卡诺图 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 LABBCACAB BC AC 4>由已知函数的与非-与非表达式画出逻辑图 第三章习题第三章习题 3.1 MOS 逻辑门电路逻辑门电路 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。
表题表题 3.1.1 逻辑门电路的技术参数表逻辑门电路的技术参数表 (min)/OHVV VOL(max)/V (min)/IHVV (max)/ILVV 逻辑门 A 2.4 0.4 2 0.8 逻辑门 B 3.5 0.2 2.5 0.6 逻辑门 C 4.2 0.2 3.2 0.8 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 的高电平和低电平噪声容限分别为: NHAV=(min)OHV—(min)IHV=2.4V—2V=0.4V (max)NLAV=(max)ILV—(max)OLV=0.8V—0.4V=0.4V 同理分别求出逻辑门 B 和 C 的噪声容限分别为: NHBV=1V NLBV=0.4V NHCV=1V NLCV=0.6V 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 C 3.1.3 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 表题表题 3.1.3 逻辑门电路的技术参数表逻辑门电路的技术参数表 /pLHtns /pHLtns /DPmW 逻辑门 A 1 1.2 16 逻辑门 B 5 6 8 逻辑门 C 10 10 1 解:延时-功耗积为传输延长时间与功耗的乘积,即 DP= tpdPD 根据上式可以计算出各逻辑门的延时-功耗分别为 ADP = 2PLHPHLtt DP= (1 1.2) 2ns*16mw=17.6* 1210J=17.6PJ 同理得出: BDP=44PJ CDP=10PJ,逻辑门的DP值愈小,表明它的特性愈好,所以逻 辑门 C 的性能最好. 3.1.5 为什么说 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: (1)输入端接地; (2)输入端接低于 1.5V 的电源; (3)输 入端接同类与非门的输出低电压 0.1V; (4)输入端接 10kΩ 的电阻到地. 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: OLV=0.1V, ILV=1.5V,因此有: (1) Vi=02.1V 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 VB1≥2.1V,与非门输出为低电平 (4)与非门输入端接 10kΩ 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=10kΩ 时 ,T1 将处于截止状态,由( 1)这时相当于输入端输入高电平3.2.3 设有一个 74LS04 反相器驱动两个 74ALS04 反相器和四个 74LS04 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, 74LS04 为驱动门, 同时它有时负载门, 负载门中还有 74LS04 从主教材附录 A 查出 74LS04 和 74ALS04 的参数如下(不考虑符号) 74LS04:(max)OLI=8mA,(max)OHI=0.4mA;(max)IHI=0.02mA. 4 个 74LS04 的输入电流为:4(max)ILI=40.4mA=1.6mA, 4(max)IHI=40.02mA=0.08mA 2 个 74ALS04 的输入电流为:2(max)ILI=20.1mA=0.2mA, 2(max)IHI=20.02mA=0.04mA。
① 拉电流负载情况下如图题解 3.2.3(a)所示,74LS04 总的拉电流为两部分, 即 4 个 74ALS04 的高电平输入电流的最大值 4(max)IHI=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 ② 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 流均未超 3.2.4 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:(min)OHV=2.7V,(max)OLV=0.5V,(max)OLI=8mA.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3.2.4(a)所示,74LS03 输出为低电平,()IL totalI=5ILI=50.001mA=0.005mA,有 (min)pR=(max)(max)()DDOLOLIL totalVV II=(54) (80.005)V mA 0.56K 拉电流情况如图题解 3.2.4(b)所示,74LS03 输出为高电平, 。