华中科技大学电子技术基础试卷四

模拟与数字电子技术基础硕士研究生入学考试试卷及参考答案试卷四及参考答案试卷四一、（12分）二极管电路如图1所示，试分析判断D 1、D 2导通、截止情况。

假设D 1、D 2为理想二极管，求AO 两端电压V AO 。

OD图1二、（15分）单管放大电路如图2所示，已知BJT 的电流放大系数β=50。

1．估算Q 点；2．画出简化H 参数小信号等效电路；3．计算i o V V V A =及s o Vs V V A =的值。

500v s -图2三、（12分）电路如图3所示，已知T 1工作点上的参数g m =18ms ，T 2工作点上的参数β=100。

1．画简化的小信号等效电路；2．求电压增益i oV V V A =、输入电阻R i 、输出电阻R o 。

V图3四、（12分）由运放组成的BJT 电流放大系数β的测试电路如图4所示，设BJT 的V BE =0.7V 。

1．求BJT 的c 、b 、e 各极电位值；2．若电压表读数为200mV ，求BJT 的β值。

＋ 电压表 200mV图4五、（12分）由三个理想运放A 1、A 2、A 3组成的反馈放大电路如图5所示，试分析电路中存在哪些反馈，求电压增益i oVF V V A =之值。

图中各电阻均为10k Ω。

V o图5六、（12分）电路如图6所示，试分析该电路能否输出正弦波。

能输出正弦波的条件是什么？写出振荡频率的表达式。

v o图6七、（15分）1．将逻辑函数BD C B C AB Y +++=写成与非—与非式； 2．写出CD C B A Y ++=)(的反演式；3．组合逻辑电路和时序逻辑电路有什么区别？有什么联系？ 4．将下列十进制数转换为二进制数和二—十进制BCD 码：（1）10 （2）5985．一个n 位D/A 转换器，可以达到的精度为多少？若一D/A 转换器满刻度输出电压为10V ，当要求1mV 的分辨率时，输入数字量的位数n 至少应为多少？八、（12分）图8所示是一双相时钟发生器。

设触发器的初始状态Q =0。

1．分析该电路中555电路及周围元件构成什么电路； 2．画出555电路v 3、v 1及v 2的波形； 3．计算该电路时钟频率。

R v 1v 27.3k图8九、（10分）图9所示是用两个二进制计数器74161和一个D 触发器7474组成的电路，试分析该电路的功能。

触发器输出信号Q 与CP 信号满足什么关系？图9十、（10分）用74138和JK触发器构成图10所示电路。

1．要使电路正常工作，请连接电路未完成部分；2．当CP时钟端加时钟信号，JK触发器组成的电路具有什么功能；3．电路中的LED能否发光？D0~D7闪亮次序如何？试加以分析。

（设初始状态Q0=Q1=Q2=0）图10十一、（12分）某单位举行竞赛抢答，每次参赛者三人。

现采用三人抢答器，抢答器用三种颜色的灯，以区分不同的抢答对象。

若每次只亮一盏灯，表示抢答成功；若出现两盏灯或两盏以上的灯同时亮，或都不亮，则不能判断抢答对象是谁，判为抢答失败，需重新竞争。

试用与非门器件设计一逻辑电路检测出抢答器失败信号。

十二、（16分）分析图12所示时序逻辑电路1．问该电路属于同步时序电路还是异步时序电路？2．写出该电路的驱动方程、状态方程以及输出方程；3．采用状态转换图方法分析该电路的功能；4．画出该电路的时序图。

图12试卷四参考答案一、将D 1和D 2均断开，以O 点为参考点，D 1的阳极电位为12V ，阴极电位为0V ；D 2的阳极电位为12V ，阴极电位为-6V ，即D 1和D 2都为正向偏置。

但是D 2一旦导通，D 1的阳极电位变为-6V ，D 1不能再导通。

所以，D 1截止，D 2导通，V AO =-6V 。

二、1．A40bBECC BQ μ≈-=R V V I ，mA 2BQ CQ ==I I β，V 4c CQ CC CEQ =-=R I V V ， Ω=++=863226)501(200be r2．小信号等效电路略。

3．116be L V -≈'-=r R A β ，73is ibe L Vs-≈+⋅'-=R R R r R A β三、1．小信号等效电路如图A3所示。

-V +oV图A32．12912m c m i o V -≈+-==R g R g V V A ，Ω=≈M 5g i R R ，Ω=≈k 20c o R R四、1．利用虚短概念，c 、b 、e 各极电位为V 62C ==V V ，V 0B =V ，7.0E B BE =-=V V V ，V 7.0E -=V2．三极管的β值mA 1106V6V 12312I C =Ω⨯-=-=R V V I μA201010V 10200332O B =Ω⨯⨯==-R V I所以电流放大系数 50μA 20mA 1B C ===I I β五、由A 1、A 2组成基本放大器，反馈网络由分压器（R 3、R 4）、运放A 3和R 5、R 6组成的同相放大电路以及分压器（R 7、R 8）组成有源反馈网络，用瞬时极性法判断该反馈网络构成电压串联负反馈。

R 2构成A 2的本级电压并联负反馈。

R 5、R 6构成A 3的本级电压串联负反馈。

根据电路可知i f V V=而⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=877565434o f R R R R R R R R R V V可以求得2)()()(865487543f o i o VF =+++===R R R R R R R R R V V V V A六、根据瞬时极性法分析，在RC 10==ωω时，经RC 串并联网络引入到运放同相端的电压f V 与o V同相，即有πϕϕn 2f a =+。

这样，放大器和RC 串并联网络刚好形成正反馈系统，满足相位平衡条件，能产生振荡输出正弦波。

输出正弦波的条件是开始时，要求12V 1R R A += 略大于3，达到稳定平衡状态时，3V =A 。

因此，R 2可用一温度系数为负的热敏电阻代替，当输出o V 电压增加时，通过负反馈回路的电流fI ，结果使热敏电阻值减小，负反馈加强，放大电路的增益下降，从而使输出oV 下降，反之，当oV 下降时，由于热敏电阻的自动调节作用，使oV 回升。

因此，可以维持输出电压基本恒定。

也可以将R 1用一温度系数为正的热敏电阻代替。

振荡频率RC f π210=。

七、1．D B C A Y =；2．))((D C C B A Y ++=；3．组合逻辑电路和时序逻辑电路的区别：组合电路的输出状态在任何时刻只取决于同一时刻的输入状态，而与电路原来的状态无关，电路中不含具有存储功能的元件；时序电路在任一时刻的输出信号由输入信号和电路的状态共同决定，电路中包含存储功能的元件。

组合逻辑电路和时序逻辑电路的联系：时序电路是由组合电路和存储电路组成。

4．（1）10转换为二进制数是1010，二—十进制BCD 码是0001 0000（2）598转换为二进制数是1001010110，二—十进制BCD 码是0101 1001 1000 5．一个n 位D/A 转换器的精度可以达1/2n 。

满刻度输出电压为10V ，要求1mV 的分辨率时有V 101.0V 2103-⨯=n可求出n =13.3。

所以输入数字量位数n 至少应为13位。

八、1．555、电阻R 1、R 2及电容C 构成多谐振荡器； 2．v 3、v 1及v 2的波形如图A8所示，vv v图A83．555定时器构成的多谐振荡器频率为C R R f )2(43.1213+=。

该电路产生的两个时钟频率均为多谐振荡器频率的1/2。

因此，v 1及v 2波形的频率为kHz244)2(243.1210≈+=C R R f 。

九、两个74161构成同步256进制计数器，或256分频器。

进位信号TC 的脉冲宽度只占一个CP 周期。

Q 的周期T Q 与CP 信号的周期T CP 满足T Q =256T CP 。

十、1．要使74138正常工作，将使能输入端1E 、2E 接低电平；3输入门应为与门，在与门上画“&”符号。

逻辑电路图（略）。

2．JK 触发器组成异步八进制加计数器。

3．由于Q 0=Q 1=Q 2=0时，0Q =1Q =2Q =1，与非门的输出为0，74138不工作，其输出7Y ~0Y 全为1，D 0不发光。

除此之外，无论2Q 、1Q 、0Q 为何值，与非门的输出为1，74138可以工作，其输出有低电平，对应的LED 可发光。

由于Q 2、Q 1、Q 0接入译码器输入A 2、A 1、A 0的顺序相反，所以，D 1~D 7的闪亮次序为：D 4、D 2、D 6、D 1、D 5、D 3、D 7并循环。

十一、设三盏灯分别为A 、B 、C ，1表示灯亮，0表示灯灭。

逻辑电路输出为L ，抢答失败为1，成功为0，列写真值表如表11所示。

根据真值表写出化简的与非逻辑表达式为C B A BC AC AB L ⋅⋅⋅=根据逻辑表达式可画出与非门实现的逻辑图（略）。

十二、1．是同步时序电路。

2．驱动方程10120==K Q Q J 02101Q Q K Q J +== 12012Q K Q Q J ==状态方程n 0n 1n 21n 0 Q Q Q Q =+， n 0n 1n 2n 0n 11n 1Q Q Q Q Q Q +=+，n 1n 2n 0n 1n 21n 2Q Q Q Q Q Q +=+ 输出方程12Q Q Y =3．状态转换图如图A12-3所示。

从状态转换图的主循环可以看出，该电路是7进制计数器，经过7个时钟脉冲后，输出Y 为1，产生进位信号。

图A12-34．画出时序图设电路的初始状态为Q 0=Q 1=Q 2=0，根据状态图可画出时序图如图A12-4所示。

CPQ 0 Q 2Q 1图A12-4。