尹其畅第七章习题解答.doc

7 习题参考答案 7.1 RC环形多谐振荡电路如图7.3所示。试分析电路的振荡过程。定性画出O1、O2、及O的波形。 解：（1） 定性分析 设在t0时刻，uO3=0，则uO1=1，uO2=0，uO=1。即门G1、G4截止，门G2、G3饱和导通。电容C充电，等效电路如图A（a）所示。随着充电过程的进行，充电电流逐渐减小，m点的电压也相应减小，当um=UTH时，G3由导通变为截止，uO3=1，且uO1=0，uO2=1，uO=0。电路进入另一个暂稳态。此时电容C先放电，后反方向充电，放电回路如图A（b）所示。电容上电压值逐渐增大，当um=UTH时，电路状态转换为： uO3 =0，uO1=1，uO2=0，电路进入另一个暂稳态，又开始新一轮的充电过程。在电路状态转换过程中，m点的电位出现了2次跳变，一次是正跳变，一次是负跳变，其幅度与uO1的变化幅度相同。 图A 图7.32电路的充放电等效电路 （2） 波形分析 参照定性分析的结论，可做出图7.32电路的工作波形如图B所示。 图B 图7.32电路工作波形 7.2 图7.3所示电路为由CMOS或非门构成的单稳态触发器。试分析电路工作原理，画出加入触发脉冲后，O1、O2及R工作波形，并写出输出脉宽tw表达式。 图7.33 题7.2图 解：电路的稳态是：uI=0，uR=0，uO1=1，uO2=0，电容上电压为0。 当uI出现正跳变脉冲时（窄脉冲），电路进入暂稳态，uO1=0，uO2=1，电容开始充电，随着充电的进行，uR逐渐减小，当uR=UTH时，电路状态转换进入稳态，uO1=1，uO2=0。电容放电恢复，电路等待下次触发。 按照上述分析，作波形图如下： 充电等效电路如图示： 由充电等效电路可见： 当t＝tW时，代入上式并整理有： 7.3 分别分析图7.3(a)、(b)有什么功能？画出其工作波形图。图(b)的I波形 图7.34 题7.3图 解：图（a）为具有迟滞特性的反相器和RC积分电路组成的多谐振荡器。 图（b）的功能类同于单稳态触发器，但对输入窄脉冲有滤除作用。 波形如图示： 7.4 图7.3是用CMOS反相器接成的压控施密特触发器电路。试分析它的转换电平T+、T－及回差电压Δ与控制电压CO的关系。 图7.35 题7.4图 解：依据图7.35，应用叠加原理求ui的表达式： (1) 由于uo与ui同相，因此，当ui较小时，uo处于低电平（0V）此时： （2） ui增加时，uI1也增加, 当时，出现下述正反馈过程： 正反馈的结果，使uo1=0，uo=1，此时，uo= UCC= uo (3) ui增加时，uI1也增加, 但电路状态维持不变。 ui减小时，uI1也减小, 当减小到时，电路再次出现正反馈过程： 正反馈的结果，使电路进入uo1=1，uo=0。 由（2）式有： (4) 由（3）有： 7.5 由555定时器接成的单稳态电路如图7.2所示，CC=5V，R=10Ω，C=50μF。试计算其输出脉冲宽度w。 7.6 由555定时器接成多谐振荡器如图7.所示，CC=5V，R1=10 Ω，R2=2Ω，C = 470PF。试计算输出矩形波的频率及占空比。 7.7 用级555构成单稳电路，实现图7.3所示输入I和输出O波形的关系。并标出定时电阻R和定时电容C的数值。 图7.3 解：从所给波形可见，第一级单稳态作延时用，第二级单稳态作定时用。电路图如下: 取C1=0.01uF，则R1=181.8也可另外选取R1C1的值。 取C2=0.01uF，则 取Cd=0.01uF，Rd=10k 7.8 分析下图7.3所示电路，简述电路的组成及工作原理。若要求扬声器在开关S按下后，以1.2HZ的频率持续响10s，试确定图中R、R的阻值。 图7.3 解：电路组成：图示电路可划分为四个部分：开关触发输入电路、可宽脉冲触发的单稳态触发器、可控多谐振荡器、扬声器输出部分。 工作原理：当开关S闭合时，电容C1充电，单稳态触发器的第2脚出现负脉冲，使单稳态电路输出高电平，多谐振荡器开始振荡，扬声器发出声响。在单稳态输出高电平期间，电源经R3给C2充电，uc2上升，当时，单稳态触发器返回稳态，输出低电平，多谐振荡器停止工作，扬声器停止鸣叫。电路恢复到初始状态，等待下次触发输入。 7.9 图7.38是用两个555定时器接成的延迟报警器。当开关S按下，经过一定的延迟时间后扬声器开始发出声音。如果在延迟时间内S重新闭合，扬声器不发出声音。在图中给定的参数下，试求延迟时间的具体数值和扬声器发出的声音频率。图中的G是CMOS反相器，输出的高