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第7章数模混合电路设计
一、填空题
1.心率计电路包括_____________、_____________、_____________、_____________等。
2.心电信号调理电路包括_________、_________、_________、_________。
3.为了将计数器输出的BCD码在七段数码管上显示出来，需要把BCD码转化为七段数码管的段码。
参考答案：
电源极性保护电路、心电信号检测电路、心电信号调理电路、计数-译码-显示电路；
放大电路、检波电路、滤波电路、整形电路。
二、选择题
1.在数模混合电路中，模拟电路和数字电路通常如何布局以减小干扰？
A.模拟电路和数字电路混合布局，不做分割
B.数字电路与模拟电路分开布局，确保数字信号走线与模拟信号走线不交叉
C.数字地与模拟地分割，并通过单点连接
D.在地平面上添加大量电容以提高隔离度
2.在数模混合电路设计中，以下哪项措施有助于提高信号的完整性？
A.增加数字电路的工作频率
B.减小模拟电路的供电电压
C.使用高阻抗的传输线
D.在数字地与模拟地之间添加隔离层
参考答案：
B
D
三、简答题
1.组合逻辑电路的输出只决定于同一时刻的输入状态，输入、输出之间没有反馈，电路中也不含记忆元件。写出设计组合逻辑电路的方法及步骤？
参考答案：
①根据具体问题进行逻辑抽象，明确输入（原因）/输出（结果），定义逻辑状态的含义，列出真值表。
②把真值表转化为逻辑函数表达式，并对逻辑函数表达式进行化简。
③根据逻辑函数表达式画出逻辑电路图。
四、计算题
1.在一个数模混合电路中，有一个NMOS晶体管工作在饱和区，其沟道宽度W=50μm，沟道长度L=0.5μm。已知单位面积的电容C=3.8×10^-10F/m2，电压V=0.6V。假设源/漏区的最小尺寸（横向）为1.5μm。请计算该NMOS晶体管的所有电容。
参考答案：
首先，需要了解NMOS晶体管在饱和区工作的基本原理和电容的计算方法。
然后，根据给定的参数（如沟道宽度、沟道长度、单位面积的电容等）进行计算。
最后，注意考虑源/漏区的最小尺寸对电容计算的影响。
2.有一个N型电流源，其电流I=0.5mA，漏-源电压VDS必须小于0.4V。当该电流源作为电流源使用时，若最小输出电阻为20kΩ，请确定该器件的长度和宽度。
参考答案：
首先，需要了解电流源的基本原理和输出电阻的计算方法。
然后，根据给定的参数（如电流、电压、最小输出电阻等）建立数学模型。
最后，通过求解数学模型来确定器件的长度和宽度。
五、设计题
1.设计一个数模混合电路，该电路包含一个模拟信号输入端、一个数字信号输入端和一个输出端。模拟信号输入端接收一个模拟电压信号，数字信号输入端接收一个二进制控制信号。要求当数字信号为“1”时，输出端输出模拟电压信号的放大值；当数字信号为“0”时，输出端输出模拟电压信号的衰减值。
参考答案：
首先，分析设计要求，明确电路的输入输出关系和控制方式。
然后，选择合适的模拟电路元件（如放大器、衰减器等）和数字电路元件（如选择器、逻辑门等）。
接着，根据设计要求进行电路的布局和布线设计。
最后，对电路进行仿真和测试，确保满足设计要求。
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