数字逻辑电路 答案作业3

第3章作业答案

3-11图P3-11是用或非门构成

的基本RS触发器。已知S D和R D的波

形，试画出输出端Q和Q的波形。

解：如右图。

3-12 图P3-12是用与非门构成

的基本RS触发器。已知D

S和D

R的

波形，试画出输出端Q和Q的波

形。

解：如右图。

3-18 图P3-18是主从JK触发器CT7472。假如J1=1，K1=K2=K3=1，并已知输入信号的波形如图P3-18所示，试画出输出端Q的波形。

解：如下图。

3-19 图P3-19给出了集成D触发器CC4013的逻辑符号和输入信号的电压波形，试画出输出端Q和的电压波形。

解：如右图。

3-21 图P3-21是D触发器74LS74的符号。已知输入信号波形如图所示，试画出输出端Q 和的电压波形。

解：如右图。

3-22 图P3-22是JK触

发器74LS76A的符号。已知

其输入信号波形如图所示，

试画出输出端Q的电压波形。

解：如右图。

3-24 设图P3-24中各触发器的初始状态皆为0，试画出在CP信号连续作用下各触发器输出端的电压波形。

题3-24图

解：波形画于下图。

题解3-24图

3-25 由CMOS 反相器及电阻构成的施密特触发器电路如下图所示。已知R 1=10 k Ω，R 2=30 k Ω。G 1、G 2门为CMOS 反相器，V DD =15V 。试计算其回差电压△V T 。

解：取V th =V DD /2=7.5V

V 102V )311(V )R R 1(V DD th 2

1

T =⋅+=+=+ V 52V )311(V )R R 1(V DD th 21

T =⋅-=-=-

V 5V V V T T ==∆-+ 3-26 采用TTL 集成与非门和二极管构成的施密特触发器电路如下图所示。设二极管的正向导通电压为0.7V ，G 1门的阈值电压为1.4V 。

(1) 分析电路的工作原理，试求回差电压△V T 为多少?

(2) 若输入波形v I 如图P3-26 (b) 所示，试画出v O 的波形；

(3) 画出v O ~ v I 的关系曲线（电压传输特性曲线）。

解：V I =4V ， G 1输入端电位大于V TH ，所以G 1输出1，

,

V 6.3v O =v O =0.3V 。 当v I 下降至0.7V ，v I3=1.4V= V TH ，

G 3转为关门输出1，即v O =3.6V ，

V 3.0v O =，所以V T -=0.7V 。v I 下降至1.4V ，G 1转为关门输出1，不改变输出状态。

v I =0V ， G 1输出1，G 3输出0，即

,V 6.3v O =v O =0.3V 。

当v I 上升至0.7V ，v I3=1.4V= V TH ，不改变

输出状态，v I 上升至1.4V ， v I1=1.4V >V TH ，G 1

转为开门输出0，即使,V 6.3v O =v O =0.3V 。

所以V T+=1.4V 。

电路回差电压为：

△V T = V T+-V T -=1.4V -0.7V=0.7V ，其波形

和传输特性如右图所示。

题3-25图

题3-26图

题解3-26图

3-29 由CMOS 门电路组成的电路如下图所示，设

门电路输入端无保护二极管，输入信号v I1为一正极性

窄脉冲。已知电源电压为V DD 。要求：

(1) 定性画出v O1，v I2及v O 的波形图；

(2) 输出v O 脉冲宽度t w 的表达式。

解：由图可知，电路为单稳态触发器，波形如右图所示，

对于CMOS 门有V TH =V DD /2，

2ln RC V )(v )

0(V )(v ln RC t T H 2I 2I 2I W =-∞-∞=+

3-30 如下图（a ）是74121集成单稳态触发器的逻辑符号，其功能表见本章3.4.2节表3-11，图中1A 、2A 、B 为触发脉冲输入端。

(1) 若已知1A 、2A 、B 信号如下图（b ）所示，画出芯片正常工作时，Q 端的波形。

(2) 若已知输出脉宽t w 为0.7ms 的脉冲，采用内接电阻R in t (2k Ω)时，外接电容C ext 应取多大？若采用外接电阻的方法，取C ext =0.04µF ，则R ext t 应取多大？画出这两种接法74121芯片的接线图。

解：(1) 只有B=’H ’， 1A 、2A 同时由高到低的下降沿，或1A 、2A 同为L ，B 由低到高的上升沿两种情况，电路才被触发进入暂稳态。

题3-29图 题解3-29图

题解3-30图（a ）

(2) 用CT74121的内部定时电阻R i n t =2kΩ，t W =0.7ms ，C ext =0.5μF 。

CT74121用外接定时电阻，C ext =0.04μF ，t W =0.7ms ，R ext =25kΩ，。

连线图下图所示。

3-33 如右图所示电路中，CMOS 集成施密特触发器的电

源电压V DD =15V ，V T+=9V ，V T -=4V 。要求：

（1）要得到占空比为50%的输出脉冲，R 1与R 2的比值应取

多少？

（2）若取R 1=3 k Ω，R 2=8.2k Ω，C =0.05µF ,忽略二极管的正

向导通压降，输出信号的频率及占空比各是多少?

解：当v O =H 时，v O 通过R 2对C 充电，从v C =V T -至v C =V T +，使v O =L ，所以 C R 6.0915415ln C R V V V V ln C R V )(v )

0(v )(v ln C R T 22T DD T DD 2T C C C 21≈--≈--=-∞-∞=+-+。

当v O =L 时，C 通过R 1放电，从v C =V T+ 至v C =V T -，使v O =H ，所以

C R 8.049ln C R V 0V 0ln C R V )(v )

0(v )(v ln C R T 11T T 1T C C C 12≈≈--=-∞-∞=-+-。

(1)占空比为50%时R 1与R 2的比值：

0.6R 2C=0.8R 1C ，R 1/R 2=0.75

(2)振荡周期

ms 246.010

05.0102.86.0C R 6.0T 6321=⨯⨯⨯⨯==- ms 12.01005.01038.0C R 8.0T 6312=⨯⨯⨯⨯==-

ms 366.012.0246.0T T T 21=+=+=

则振荡频率为：kHz 73.210366.0/1T /1f 3≈⨯==-。

占空比为：672.0366.0/246.0)T T /(T q 211≈=+=

题解3-30图（b ）

题3-33图 图P6-15