阎石《数字电子技术基础》笔记和课后习题详解(第7~8章)【圣才出品】

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阎石《数字电子技术基础》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(7-11章)【圣才出品】

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存储矩阵中选出指定单元,并把其中数据送到输出缓冲器。 (3)输出缓冲器的作用是提高存储器带负载能力,实现对输出状态的三态控制,便与 系统的总线连接。
图 7-1 ROM 的电路结构框图
2.可编程只读存储器(PROM) PROM 初始时所有存储单元中都存入了 1,可通过将所需内容自行写入 PROM 而得到 要求的 ROM。PROM 的总体结构与掩模 ROM 一样,同样由存储矩阵、地址译码器和输出 电路组成。 PROM 的内容一经写入以后,就不可能修改了,所以它只能写入一次。因此,PROM 仍不能满足研制过程中经常修改存储内容的需要。
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分组成,如图 7-4 所示。 ①存储矩阵由许多存储单元排列而成,每个存储单元能存储 1 位二值数(1 或 0),既 可以写入 1 或 0,又可以将存储的数据读出; ②地址译码器一般都分成行地址译码器和列地址译码器。行地址译码器将输入地址代码 的若干位译成某一条字线的输出高、低电平信号,从存储矩阵中选中一行存储单元;列地址 译码器将输入地址代码的其余几位译成某一根输出线上的高、低电平信号,从字线选中的一 行存储单元中再选 1 位(或几位),使这些被选中的单元经读/写控制电路与输入/输出端接 通,以便对这些单元进行读、写操作;
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第 7 章 半导体存储器
7.1 复习笔记
一、概述 半导体存储器是一种能存储大量二值信息(或称为二值数据)的半导体器件。半导体存 储器的种类很多,从存、取功能上可以分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)。 只读存储器在正常工作状态下只能从中读取数据,不能快速地随时修改或重新写入数 据。ROM 的优点是电路结构简单,而且在断电以后数据不会丢失。它的缺点是只适用于存 储那些固定数据的场合。只读存储器中又有掩模 ROM、可编程 ROM(PROM)和可擦除 的可编程 ROM(EPROM)几种不同类型。 随机存储器与只读存储器的根本区别在于,正常工作状态下就可以随时快速地向存储器 里写入数据或从中读出数据。根据所采用的存储单元工作原理的不同,又将随机存储器分为 静态存储器(SRAM)和动态存储器(DRAM)。

阎石《数字电子技术基础》(第5版)(章节题库 可编程逻辑器件)【圣才出品】

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第8章 可编程逻辑器件一、选择题1.(多选)关于PROM和PAL的结构,以下叙述正确的是()。

A.PROM的与阵列固定,不可编程B.PROM与阵列、或阵列均不可编程C.PAL与阵列、或阵列均可编程D.PAL的与阵列可编程【答案】AD【解析】PROM由存储矩阵、地址译码器和输出电路组成。

其中与阵列是固定的,不可编程,初始时所有存储单元中都存入了1,可通过将所需内容自行写入PROM而得到要求的ROM,PROM的内容一经写入以后(改变的是或阵列),不能修改。

PAL器件由可编程的与逻辑阵列、固定的或逻辑阵列和输出电路三部分组成。

二、填空题1.与PAL相比,GAL器件有可编程的输出结构,它是通过对______行编程设定其______的工作模式来实现的,而且由于采用了______的工艺结构,可以重复编程,使它的通用性很好,使用更为方便灵活。

【答案】机构控制字;输出逻辑宏单元;E2CMOS2.PAL是______可编程,EPROM是______可编程。

【答案】与阵列;或阵列3.GAL 是______可编程,GAL 中的OLMC 称______【答案】与阵列;输出逻辑宏单元4.在图8-1所示的可编程阵列逻辑(PAL )电路中,Y 1=______,Y 3=______。

图8-1【答案】;123234134124I I I I I I I I I I I I +++12I I ⊕【解析】×表示连通,在一条线上的×表示与,然后通过或门连接在一起。

三、简答题1.如图8-2所示为PAL16L8的一部分电路,试分析该电路,写出电路在X 控制下的函数F 对应于输入A 、B 、C 的逻辑表达式。

图8-2答:当X=0时,F所在三态门选通;X=1时,三态门关闭。

故该电路的逻辑关系式为:。

2.下面图8-3所示的3个卡诺图代表3个4变量逻辑的逻辑函数。

(1)用PROM实现,画出码点矩阵图;(2)用PLA实现,画出码点矩阵图。

数字电子技术基础课后习题及参考答案

数字电子技术基础课后习题及参考答案

《数字电子技术基础》课后习题及参考答案(总90页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除第1章习题与参考答案【题1-1】将下列十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数。

(1)25;(2)43;(3)56;(4)78解:(1)25=(11001)2=(31)8=(19)16(2)43=(101011)2=(53)8=(2B)16(3)56=(111000)2=(70)8=(38)16(4)(1001110)2、(116)8、(4E)16【题1-2】将下列二进制数转换为十进制数。

(1);(2);(3);(4)解:(1)=177(2)=170(3)=241(4)=136【题1-3】将下列十六进制数转换为十进制数。

(1)FF;(2)3FF;(3)AB;(4)13FF解:(1)(FF)16=255(2)(3FF)16=1023(3)(AB)16=171(4)(13FF)16=5119【题1-4】将下列十六进制数转换为二进制数。

(1)11;(2)9C;(3)B1;(4)AF解:(1)(11)16=(00010001)21(2)(9C)16=()2(3)(B1)16=(1011 0001)2(4)(AF)16=()2【题1-5】将下列二进制数转换为十进制数。

(1);(2);(3);(4)解:(1)()2=(2)()2=(3)()2=【题1-6】将下列十进制数转换为二进制数。

(1);(2);(3);(4)解:(1)=()2(2)=()2(3)=()2(4)=()2【题1-7】写出下列二进制数的反码与补码(最高位为符号位)。

(1)01101100;(2);(3);(4)解:(1)01101100是正数,所以其反码、补码与原码相同,为01101100(2)反码为,补码为(3)反码为,补码为(4)反码为,补码为【题1-8】将下列自然二进制码转换成格雷码。

阎石《数字电子技术基础》(第5版)(课后习题 数制和码制)【圣才出品】

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1.3 将下列二进制小数转换为等值的十进制数。
(1)(0.1001)2
;(2)(0.0111)2
;(3)(0.101101)2
(0.001111)2 。
解:(1) (0.1001)2 1 21 0 22 0 23 1 24 0.5625 (2) (0.0111)2 0 21 1 22 1 23 1 24 0.4375
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1.9 将下列十进制数转换为等值的二进制数和十六进制数。要求二进制数保留小数点
以后 4 位有效数字。
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(1)(25.7)10 ; (2)(188.875)10 ; (3)(107.39)10 ; (4)
(174.06)10 。
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解:(1)
8C 16
1000
1100 2
(2) 3D.
BE 16
0011 1101.1011 1110 2
(3)
8F
.FF
16
1000
1111. 1111
1111 2
(4) 10.
00 16
0001
0000.0000
(4) (255)10 (11111111)2 (FF )16
1.8 将下列十进制数转换为等值的二进制数和十六进制数。要求二进制数保留小数点 以后 8 位有效数字。
(1)(0.519)10 ; (2)(0.251)10 ; (3)(0.0376)10 ; (4) (0.5128)10 。
解:(1) (0.519)10 (0.10000100)2 (0.84)16 (2) (0.251)10 (0.01000000)2 (0.40)16 (3) (0.0376)10 (0.00001001)2 (0.09)16 (4) (0.5128)10 (0.10000011)2 (0.83)16

阎石《数字电子技术基础》(第5版)(课后习题 可编程逻辑器件)【圣才出品】

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第8章 可编程逻辑器件8.1试分析图8-1的与-或逻辑阵列,写出Y 1、Y 2、Y 3与A 、B 、C 、D 之间的逻辑函数式。

图8-1解:Y 1、Y 2、Y 3与A 、B 、C 、D 之间的逻辑函数式分别为:Y 1=A'+B +C +D'Y 2=AB +A'B'+CD'+C'DY 3=ABCD +A'B'C'D'8.2试分析图8-2的与-或逻辑阵列,写出Y 1、Y 2与A 、B 、C 、D 之间的逻辑关系式。

图8-2解:Y1、Y2与A、B、C、D之间的逻辑关系式分别为:Y1=(AB'+A'B+CD)'当AB=1时,Y2=(CD'+C'D)',否则Y2呈现高阻态。

8.3 试分析图8-3中由PAL16L8构成的逻辑电路,写出Y1、Y2、Y3与A、B、C、D、E之间的逻辑关系式。

图8-3解:Y1、Y2、Y3与A、B、C、D、E之间的逻辑关系式分别为:Y1=(A'B'+A'C'+A'D'+A'E'+B'C'+B'D'+B'E'+C'D'+C'E'+D'E')'Y2=ABCD+ACDE+ABCE+ABDE+BCDEY 3=ABCDE8.4 用PAL16L8产生如下一组组合逻辑函数。

画出与-或逻辑阵列编程后的电路图。

PAL16L8的电路图见图8-3。

解:先将组合逻辑函数化为与-或-非形式。

得到用PAL16L8的实现如图8-4所示。

图8-48.5 试分析图8-5给出的用PAL16R4构成的时序逻辑电路,写出电路的驱动方程、状态方程、输出方程,画出电路的状态转换图。

工作时,11脚接低电平。

图8-5解:若11脚接低电平,电路正常工作。

阎石《数字电子技术基础》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-半导体存储器(圣才出品)

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第7章半导体存储器7.1 复习笔记一、概述半导体存储器是一种能存储大量二值信息(或称为二值数据)的半导体器件。

半导体存储器的种类很多,从存、取功能上可以分为只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)。

只读存储器在正常工作状态下只能从中读取数据,不能快速地随时修改或重新写入数据。

ROM的优点是电路结构简单,而且在断电以后数据不会丢失。

它的缺点是只适用于存储那些固定数据的场合。

只读存储器中又有掩模ROM、可编程ROM(PROM)和可擦除的可编程ROM(EPROM)几种不同类型。

随机存储器与只读存储器的根本区别在于,正常工作状态下就可以随时快速地向存储器里写入数据或从中读出数据。

根据所采用的存储单元工作原理的不同,又将随机存储器分为静态存储器(SRAM)和动态存储器(DRAM)。

二、只读存储器(ROM)1.掩模只读存储器掩模ROM内部存储的数据“固化”在里边。

ROM电路结构包含存储矩阵、地址译码器和输出缓冲器,如图7-1所示。

(1)存储矩阵由许多存储单元排列而成,存储单元可用二极管或三极管或MOS管构成。

每个单元能存放1位二值代码(0或1),每个存储单元有一对应的地址代码。

(2)地址译码器的作用是将输入的地址代码译成相应控制信号,利用这个控制信号从存储矩阵中选出指定单元,并把其中数据送到输出缓冲器。

(3)输出缓冲器的作用是提高存储器带负载能力,实现对输出状态的三态控制,便与系统的总线连接。

图7-1 ROM的电路结构框图2.可编程只读存储器(PROM)PROM初始时所有存储单元中都存入了1,可通过将所需内容自行写入PROM而得到要求的ROM。

PROM的总体结构与掩模ROM一样,同样由存储矩阵、地址译码器和输出电路组成。

PROM的内容一经写入以后,就不可能修改了,所以它只能写入一次。

因此,PROM 仍不能满足研制过程中经常修改存储内容的需要。

3.可擦除的可编程只读存储器(EPROM)(1)EPROM(UVEPROM):EPROM用紫外线照射进行擦除,采用叠栅注入MOS管制作的存储单元。

阎石《数字电子技术基础》笔记和课后习题详解-数制和码制【圣才出品】

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(3)(10010111)2=1×27+0×26+0×25+1×24+0×23+1×22+1×21+1×20=151 (4)(1101101)2=1×26+1×25+0×24+1×23+1×22+0×21+1×20=109
一、概述 1.数码的概念及其两种意义(见表 1-1-1)
表 1-1-1 数码的概念及其两种意义
2.数制和码制基本概念(见表 1-1-2) 表 1-1-2 数制和码制基本概念
二、几种常用的数制 常用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制几种。任意 N 进制的展开形式为:
D=∑ki×Ni
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位每 4 位数分为一组,并将各组代之以等值的十六进制数。例如:
(0101 1110. 1011 0010)2
( 5 E.
B 2)16
(2)十六-二:将十六进制数的每一位数代替为一组等值的 4 位二进制数即可。例如:
(8
(1000
F A. 1111 1010.
C 1100
6 )16 0110)2
1.3 将下列二进制小数转换为等值的十进制数。 (1)(0.1001)2;(2)(0.0111)2;(3)(0.101101)2;(4)(0.001111)2。 解:(1)(0.1001)2=1×2-1+0×2-2+0×2-3+1×2-4=0.5625 (2)(0.0111)2=0×2-1+1×2-2+1×2-3+1×2-4=0.4375 (3)(0.101101)2=1×2-1+0×2-2+1×2-3+1×2-4+0×2-5+1×2-6=0.703125 (4)(0.001111)2=0×2-1+0×2-2+1×2-3+1×2-4+1×2-5+1×2-6=0.234375

数字电子技术基础备课笔记(阎石第五版)

数字电子技术基础备课笔记(阎石第五版)

数字电子技术基础备课笔记汤洪涛一、课程简介《数字电子技术基础》是电力、计算机工程类各专业的一门技术基础课,它是研究各种半导体器件的性能、电路及应用的学科。

数字电子技术包括逻辑代数基础、逻辑门电路、组合逻辑电路、触发器、时序逻辑电路、半导体存储器、可编程逻辑器件、VHDL 语言、脉冲信号的产生与整形和A/D与D/A转换器等内容。

本课程以小规模集成电路为基础,(门电路)以中规模集成电路为主,着重介绍各种逻辑单元电路,逻辑部件的工作原理,分析逻辑功能,介绍逻辑电路的分析方法和一般数字电路的设计方法。

二、各章节主要内容和基本要求第一章数制与码制:它是整个数字逻辑电路的基本知识,要求能够熟练掌握;第二章逻辑代数基础:它是整个数字逻辑电路的分析工具,要求能够熟练掌握和应用,其中逻辑代数化简法和卡诺图化简法是重点掌握内容。

第三章逻辑门电路:是组成逻辑电路的基本单元,它相当于模电中的二极管、三极管。

基本门电路有DTL(二极管门)、TTL(三极管门)、MOS(场效应管门),要求掌握它们的组成原理。

第四章组合逻辑电路:它是数字电子技术的一大类,要求掌握组合逻辑电路的分析和设计方法,即已知逻辑电路,请分析该电路的所能实现的逻辑功能;或已知该电路的所要实现的逻辑功能,请设计逻辑电路的来实现其逻辑功能。

当然,设计电路就有一个电路的优化设计问题,如何选择最少的基本逻辑单元电路或最廉价的或最方便的基本逻辑单元电路来就可以实现所需要的逻辑功能。

(只考虑输入、输出之间的逻辑关系)第五章触发器:触发器是时序逻辑电路的基本逻辑单元,掌握触发器的基本特点、工作原理和分析方法等。

第六章时序逻辑电路:要求掌握时序逻辑电路的分析、波形的绘制等。

第七章半导体存储器:主要讲述动静态的RAM(随机存储器)和ROM(只读存储器)要求掌握它们的基本概念及其应用。

第八章以后的章节不做讲解好要求,让大家以后如果接触到相关知识时可以查阅。

第一章数制和码制本章要求:掌握十进制、二进制、十六进制、八进制之间的转换1.1 概述一、电子信号的分类:电子电路中的信号可分为两类:1、一类是时间和数值上都是连续变化的信号,称为模拟信号,例如音频信号、温度信号等;2、另外一类是在时间或数值上断续变化的信号,即离散信号,称为数字信号,例如工件个数的记数信号,键盘输入的电信号等。

数字电子技术基础数电第六版阎石课后答案第七章

数字电子技术基础数电第六版阎石课后答案第七章

数字电子技术基础数电第六版阎石课后答案第七章第七章:逻辑门和逻辑代数1. 本章节内容概述本章介绍了逻辑门和逻辑代数的基础知识。

首先介绍了逻辑电平和逻辑门的概念,然后详细介绍了与门、或门、非门等基本逻辑门的原理、特性和应用。

接着介绍了与非门、或非门、异或门等组合逻辑门的原理和应用。

最后介绍了逻辑代数的基本概念和运算规则。

2. 逻辑门逻辑门是数字电子电路中使用的基本元件,用于进行逻辑运算。

逻辑门有多种类型,其中最基本的有与门(AND)、或门(OR)和非门(NOT)。

2.1 与门(AND)与门是一种逻辑门,其输出信号仅在所有输入信号都为高电平时才为高电平,否则为低电平。

与门的逻辑符号如下:AND gateAND gate2.2 或门(OR)或门是一种逻辑门,其输出信号在任何输入信号中有一个或多个为高电平时就为高电平,只有所有输入信号都为低电平时才为低电平。

或门的逻辑符号如下:OR gateOR gate2.3 非门(NOT)非门是一种逻辑门,其输出信号和输入信号相反。

当输入信号为低电平时,输出信号为高电平;当输入信号为高电平时,输出信号为低电平。

非门的逻辑符号如下:NOT gateNOT gate3. 组合逻辑门除了基本逻辑门之外,还有一些由基本逻辑门组合而成的组合逻辑门,例如与非门(NAND)、或非门(NOR)和异或门(XOR)等。

3.1 与非门(NAND)与非门是由与门和非门组成的组合逻辑门。

其输出信号在所有输入信号都为高电平时为低电平,否则为高电平。

与非门的逻辑符号如下:NAND gateNAND gate3.2 或非门(NOR)或非门是由或门和非门组成的组合逻辑门。

其输出信号在任何输入信号中有一个或多个为高电平时为低电平,只有所有输入信号都为低电平时才为高电平。

或非门的逻辑符号如下:NOR gateNOR gate3.3 异或门(XOR)异或门是一种比较特殊的组合逻辑门,其输出信号在输入信号中有奇数个高电平时为高电平,否则为低电平。

阎石《数字电子技术基础》笔记和课后习题详解-数-模和模-数转换【圣才出品】

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第8章数-模和模-数转换8.1复习笔记本章系统讲授了数-模转换(D/A转换)和模-数转换(A/D转换)的基本原理和常见的典型电路。

在数-模转换电路中,介绍了几个重要的数-模转化器;在模-数转换电路中,介绍了模-数转换的一般原理和步骤,然后分别介绍了取样保持电路和模-数转换器的主要类型。

最后讨论了转换精度与转换速度的问题。

一、概述模-数转换与数-模转换的概念及分类见表8-1-1。

表8-1-1模-数转换与数-模转换的概念及分类二、D/A转换器的电路结构和工作原理1.权电阻网络D/A转换器图8-1-1是4位权电阻网络D/A转换器原理图,由权电阻网络、4个模拟开关和1个求和放大器组成。

图8-1-1权电阻网络D/A 转换器反馈电阻取R/2时输出电压:321032104(2222)2REF O V v d d d d =-+++n 位权电阻网络D/A 转换器,反馈电阻取R/2时输出电压:12101210(22...22)22n n REF REF O n n n n n V V v d d d d D ----=-++++=-其中D n 为输入的数字量,D n 的范围为0~(2n -1)。

2.倒T 形电阻网络D/A 转换器如图8-1-2所示,倒T 形电阻网络D/A 转换器中只有R 、2R 两种阻值的电阻,克服了权电阻网络D/A 转换器中电阻阻值相差太大的缺点,这给集成电路的设计和制作带来了很大的方便。

图8-1-2倒T 形电阻网络D/A 转换器在求和放大器的反馈电阻阻值等于R 的条件下,输出电压:321032104(2222)2REF O V v Ri d d d d ∑=-=-+++n 位输入的倒T 形电阻网络D/A 转换器,在求和放大器的反馈电阻阻值为R 的条件下,输出模拟电压:12101210(22...22)22n n REF REF O n n n n n V V v d d d d D ----=-++++=-其中D n 为输入的数字量,D n 的范围为0~(2n -1)。

阎石《数字电子技术基础》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-可编程逻辑器件(圣才出品)

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2.GAL 的输入特性和输出特性 (1)GAL 是一种较为理想的高输入阻抗器件,在正常的输入电压范围内,输入端的漏
电流不超过10 A ,而且内部的输入电路还具有滤除噪声和静电防护功能。为了降低功耗以接电源或接地。 (2)GAL 的输出除具备一般三态输出缓冲器的特点(能驱动较大负载、起隔离作用以
图 8-2 FPGA 内静态存储器的存储单元 但 FPGA 本身也存在着一些明显的缺点: ①它的信号传输延迟时间不是确定的; ②由于 FPGA 中的编程数据存储器是一个静态随机存储器结构,所以断电后数据便随 之丢失。因此,每次开始工作时都要重新装载编程数据,并需要配备保存编程数据的 EPROM。 这些都给使用带来一些不便; ③FPGA 的编程数据一般是存放在 EPROM 中的,而且要读出并送到 FPGA 的 SRAM 中,因而不便于保密。
在尚未编程之前,与逻辑阵列的所有交叉点上均有熔丝接通。编程时将有用的熔丝保留, 将无用的熔丝熔断,即得到所需的电路。
2.PAL 的输出电路结构和反馈形式 根据 PAL 器件输出电路结构和反馈方式的不同,可将它大致分成专用输出结构、可编 程输入/输出结构、寄存器输出结构、异或输出结构、运算选通反馈结构等几种类型。
的电流变化率,也就减小了噪声电压。
三、可擦除的可编程逻辑器件(EPLD) EPLD 采用 CMOS 和 UVEPROM 工艺制作,集成度比 PAL 和 GAL 器件高得多,其产 品多半属于高密度 PLD。与 PAL 和 GAL 相比,EPLD 具有以下特点: ①采用 CMOS 工艺,EPLD 具有 CMOS 器件低功耗、高噪声容限等优点。 ②采用 UVEPROM 工艺,以叠栅注入 MOS 管作为编程单元,不仅可靠性高、可改写, 且集成度高、造价便宜。 ③输出部分采用可编程的输出逻辑宏单元。EPLD 的 OLMC 不仅吸收了 GAL 器件输出 电路结构可编程的优点,且增加了对 OLMC 中触发器的预置数和异步置零功能,有更大的 使用灵活性。

阎石《数字电子技术基础》(第6版)章节题库-第8章 数-模和模-数转换【圣才出品】

阎石《数字电子技术基础》(第6版)章节题库-第8章 数-模和模-数转换【圣才出品】

10.一个 8 位 T 形电阻网络数模转换器,已知 Rf=3R,UR=-10V,当输入数字量
d7~d0=10100000 时,输出电压为( )V。
A.7.25
B.7.50
C.6.25
D.6.75
【答案】C
【解析】V0
VREF 2n
(
d7
27
+d6 26 + +d121+d0 20
)
1208(27 +25)
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号的分辨能力。n 位二进制数字输出的 A/D 转换器应能区分输入模拟电压的 2n 个丌同等级 大小,能区分输入电压的最小差异为满量程输入的 1/2n。
3.丌适合对高频信号进行 A/D 转换的是( )。 A.并联比较型 B.逐次逼近型 C.双积分型 D.丌能确定 【答案】C 【解析】双积分型 A/D 转换器的原理是运用 RC 对时间进行积分,当有高频信号时, 会影响 RC 积分器固定频率的时钟脉冲计数,影响结果。
6.25
11.(多选)比较并行式 A/D、逐次逼近式 A/D 和双积分式 A/D,这三种 A/D 转换器 的性能,下列说法正确的是( )。
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A.双积分式 A/D 的速度最慢,精度最低 B.并行式 A/D 的速度最快,精度最低 C.逐次逼近式 A/D 的速度居中,精度也居中 D.双积分式 A/D 的速度最慢,精度最高 【答案】BCD 【解析】速度:双积分式 A/D<A/D 逐次逼近式 A/D<并行式 A/D;精度:并行式 A/D <逐次逼近式 A/D<双积分式 A/D。

阎石《数字电子技术基础》(第6版)章节题库-第7章 脉冲波形的产生和整形电路【圣才出品】

阎石《数字电子技术基础》(第6版)章节题库-第7章 脉冲波形的产生和整形电路【圣才出品】

第7章脉冲波形的产生和整形电路一、选择题1.为了提高多谐振荡器频率的稳定性,最有效的方法是()。

A.提高电容、电阻的精度B.提高电源的稳定度C.采用石英晶体振荡器C.保持环境温度不变【答案】C【解析】石英晶体多谐振荡器的振荡频率取决于石英晶体的固有谐振频率,而与外接电阻、电容无关,具有极高的频率稳定性。

2.已知时钟脉冲频率为f cp,欲得到频率为0.2f cp的矩形波应采用()A.五进制计数器B.五位二进制计数器C.单稳态触发器C.多谐振荡器【答案】A【解析】频率变为原来的五分之一,是五分频,只需要每五次脉冲进一位即可实现。

3.在图7-1用555定时器组成的施密特触发电路中,它的回差电压等于()A.5VB.2VC.4VD.3V图7-1【答案】B【解析】555组成的施密特触发器中,当不接外接电压时,得到电路的回差电压为2V CC/3-V cc/3=V cc/3;5脚为外部参考电压输入V CO,如果参考电压由外接的电压V CO供给,这时V T+=V CO;V T-=V CO/2,回差电压为V CO/2=4V/2=2V,可以通过改变V CO值可以调节回差电压的大小。

4.电路如下图7-2(图中为上升沿JK触发器),触发器当前状态Q3Q2Q1为“100”,请问在时钟作用下,触发器下一状态(Q3Q2Q1)为()。

图7-2A.“101”B.“100”C.“011”D.“000”【答案】C【解析】JK触发器特征方程为Q n+1=JQ_n+K_Q n,由图7-2可得,三个触发器的驱动方程均为J=K=1,即特性方程均为Q n+1=Q_n,Q1的时钟是CP,Q2的时钟是Q1,Q3的时钟是Q2,当前Q3Q2Q1的状态是100,由于触发器在上升沿被触发,CP上升沿Q1状态被触发,变为1;同时触发了Q2,Q2变为1;同理Q3为0。

5.多谐振荡器可产生的波形是()A.正弦波B.矩形脉冲C.三角波D.锯齿波【答案】B【解析】“多谐”指矩形波中除了基波成分外,还含有丰富的高次谐波成分。

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阎石《数字电子技术基础》笔记和课后习题详解
第7章脉冲波形的产生和整形
7.1复习笔记
本章介绍矩形脉冲波形的产生和整形电路,详细介绍了常见的两种整形电路——施密特触发电路和单稳态电路,以及脉冲波形产生电路中,能自行产生矩形脉冲波形的各种多谐振荡电路,主要包括对称式和非对称式多谐振荡电路、环形振荡电路以及用施密特触发电路构成的多谐振荡电路等,还讲述了555定时器的工作原理和用它构成施密特触发电路、单稳态电路和多谐振荡电路的方法。

本章重点内容为:施密特触发电路、单稳态电路、多谐振荡电路的工作原理和各元器件参数关系;脉冲电路的分析计算方法;555定时器的应用。

一、概述
1.获取矩形脉冲波形途径
(1)产生:不用信号源,加上电源自激振荡产生波形。

(2)整形:输入信号源进行整形。

2.矩形脉冲特性参数
描述矩形脉冲特性的主要参数如图7-1-1所示。

图7-1-1描述矩形脉冲特性的主要参数
(1)脉冲周期T:周期性脉冲序列中相邻脉冲的时间间隔;
(2)脉冲幅度V m:脉冲电压的最大变化幅度;
(3)脉冲宽度t w:脉冲前沿0.5V m~脉冲后沿0.5V m的一段时间;
(4)上升时间t r:脉冲上升沿0.1V m~0.9V m的时间;
(5)下降时间t f:脉冲下降沿0.9V m~0.1V m的时间;
(6)占空比q:t w与T的比值。

二、施密特触发器
1.施密特触发器的结构和工作原理
(1)电路结构:施密特电路是通过公共发射极电阻耦合的两级正反馈放大器,其结构如图7-1-2所示。

(2)电压传输特性:
①T1饱和导通时的v E值必低于T2饱和导通时的值,故由截止变为导通的输入电压会高于T1由导通变为截止的输入电压,便可得到图7-1-3所示的电压传输特性;
②V T+:正向阈值电压;V T-:负向阈值电压;|V T+-V T-|=ΔV T:回差电压。

图7-1-2施密特触发电路
图7-1-3施密特触发特性
(3)性能特点:
①输入信号从低电平上升的过程中,电路状态转换时对应的输入电平,与输入信号从高电平下降过程中对应的输入转换电平不同;
②在电路状态转换时,通过电路内部的正反馈过程使输出电压波形的边沿变得很陡。

2.用门电路组成的施密特触发器
(1)结构:将两级反相器串接起来,同时通过分压电阻将输出端的电压反馈到输入端,就构成了图7-1-4所示的施密特触发器电路。

图7-1-4用CMOS反相器构成的施密特触发器电路图
(2)工作原理:
①当v1=0时,为正反馈电路,v O=V O1≈0;
②当v1=V TH时(上升),为放大区,v O=V OH≈V DD;
③当v1=V TH时(下降),为正反馈,v O=V OL≈0。

3.施密特触发器的应用(见表7-1-1)
表7-1-1施密特触发器的应用
三、单稳态触发器
1.单稳态触发器的特点
(1)它有稳态和暂稳态两个不同的工作状态;
(2)在外界触发脉冲作用下,能从稳态翻转到暂稳态,在暂稳态维持一段时间以后,
再自动返回稳态;
(3)暂稳态维持时间的长短取决电路本身的参数,与触发脉冲的宽度和幅度无关。

2.用门电路组成的单稳态触发器
单稳态触发器的暂稳态通常都是靠RC电路的充、放电过程来维持的,分为微分型和积分型,具体见表7-1-2。

表7-1-2用门电路组成的单稳态触发器
四、多谐振荡电路
1.多谐振荡电路定义
多谐振荡电路是一种能够自动产生矩形脉冲信号的自激振荡电路。

2.多谐振荡电路分类(见表7-1-3)
表7-1-3几种典型多谐振荡电路
五、555定时器及其应用。

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