第一篇:數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教案
《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》教案
課題:緒論、數(shù)制、碼制 課時安排:2 重點:數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換
難點:碼制與數(shù)制之間的區(qū)別
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)了解數(shù)字電路的特點,理解各種數(shù)制及數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法,理解數(shù)制、碼制的區(qū)別。教學(xué)過程: 引言
一、邏輯代數(shù) 二、二進制表示方法
1、數(shù)制
2、幾種常用進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 1)、二、八、十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 2)十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)
3)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八、十六進制數(shù) 4)
八、十六轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 三、二進制代碼
1、編碼
2、二進制編碼
3、BCD碼4、8421BCD碼
課題:基本概念、公式和定理 課時安排:2 重點:基本公式 難點:基本概念
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解幾種常用的邏輯關(guān)系,掌握邏輯運算及規(guī)則 教學(xué)過程: 一、三種基本邏輯運算
1、基本邏輯關(guān)系舉例
2、三種基本邏輯關(guān)系
二、基本邏輯運算
三、邏輯變量與邏輯函數(shù)
四、幾種常用邏輯運算
五、邏輯符號
六、公式和定理
1、常量之間的關(guān)系
2、常量與變量的關(guān)系
3、與不同代數(shù)相似的定理
4、邏輯代數(shù)的一些特殊定理
5、關(guān)于等式的三個規(guī)則 1)、代入規(guī)則
2)、反演規(guī)則
3)、對偶規(guī)則
6、若干常用公式
課題:異或運算、邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或式和最簡式 課時安排:2 重點:最小項的概念及其表示方法 難點:最小項的編號與表達式間的關(guān)系
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)掌握異或運算的餓性質(zhì)、最小項的表示方法及其性質(zhì)、公式化簡法 教學(xué)過程:
一、異或運算
1、定義
2、性質(zhì)
二、邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或式和最簡式
1、最小項
2、標(biāo)準(zhǔn)與或式
3、用公式化簡法化簡
課題:用K圖化簡邏輯函數(shù) 課時安排:2 重點:用K圖化簡邏輯函數(shù)的方法 難點:對K圖化實質(zhì)的理解
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解變量卡諾圖的畫法,掌握邏輯函數(shù)K圖的填法,化簡方法,注意事項,并學(xué)會用K圖求反函數(shù)的與或式 教學(xué)過程:
一、邏輯變量的卡諾圖
1、兩變量卡諾圖
2、變量K圖的畫法
3、變量K圖的特點
4、變量K圖中最小項合并的規(guī)律
二、邏輯函數(shù)的卡諾圖
三、用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)
1、合并原則
2、基本步驟
3、用卡諾圖化簡函數(shù)應(yīng)注意幾點
5、用卡諾圖求反函數(shù)的最簡與或式
5、用卡諾圖檢驗函數(shù)是否最簡
課題:具有約束的邏輯函數(shù)的化簡 課時安排:2 重點:具有約束的邏輯函數(shù)的化簡 難點:具有約束的邏輯函數(shù)的化簡
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解約束條件,掌握用約束條件化簡邏輯函數(shù)的方法,了解邏輯函數(shù)的幾種表示方法。教學(xué)過程:
一、表達式間的變換
二、約束的概念和約束的條件
三、有約束的邏輯函數(shù)的表示方法
四、具有約束的邏輯函數(shù)的化簡
1、在公式中的應(yīng)用
2、在圖形法中的應(yīng)用
3、化簡舉例
課題:邏輯函數(shù)的表示方法及其相互之間的轉(zhuǎn)換 課時安排:2 重點:邏輯函數(shù)表示方法相互之間的轉(zhuǎn)換 難點:由真值表到表達式的轉(zhuǎn)換 教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)對前面介紹的邏輯函數(shù)的表示方法有一個整體認(rèn)識并學(xué)會它們之間的轉(zhuǎn)換方法
教學(xué)過程:
一、邏輯函數(shù)的表示方法
1、真值表
2、卡諾圖
3、表達式
4、邏輯圖
5、時序圖
二、表示方法間的轉(zhuǎn)換
1、由真值表到邏輯圖
2、由邏輯圖到真值表
課題:二極管、三極管開關(guān)特性 課時安排:2 重點:各種電子開關(guān)的條件、邏輯門電路 難點:門電路與邏輯運算的聯(lián)系
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解電子開關(guān)的條件及開關(guān)的特點 教學(xué)過程:
一、理想開關(guān)的開關(guān)的開關(guān)特性
二、半導(dǎo)體二極管的開關(guān)特性
三、半導(dǎo)體三極管的開關(guān)特性
四、MOS管的開關(guān)特性
課題:分立元件門電路、CMOS反相器 課時安排:2 重點:CMOS反相器的工作原理 難點:CMOS帶負(fù)載的能力 教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解分立元件門電路、CMOS門電路的工作原理,了解正邏輯、負(fù)邏輯的概念,掌握CMOS門電路的外部特性
教學(xué)過程:
一、分立元件門電路
1、二極管與門、或門
2、三極管非門
三、CMOS集成門電路
1、電路組成及工作原理
2、靜態(tài)特性
3、動態(tài)特性
課題:CMOS其它門及使用中的注意事項 課時安排:2 重點:CMOS使用中的注意問題 難點:三態(tài)門使能端的作用
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解CMOS其它門的工作原理,掌握CMOS門的使用方法、CMOS三態(tài)門使能端的作用 教學(xué)過程:
一、CMOS與非門
二、CMOS或非門
三、CMOS傳輸門
四、CMOS三態(tài)門
五、CMOS漏極開路門
六、CMOS電路產(chǎn)品系列、主要特性和使用中應(yīng)注意問題
課題:TTL反相器 課時安排:2 重點:TTL反相器的電氣特性
難點:TTL反相器的輸入端的負(fù)載特性
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解TTL反相器的工作原理,掌握它的電氣特性,特別是它的靜態(tài)特性,為使用TTL門打下基礎(chǔ) 教學(xué)過程:
一、TTL反相器電路組成
二、TTL反相器工作原理
三、TTL反相器靜態(tài)特性
1、輸入伏安特性
2、輸入端負(fù)載特性
3、輸出特性
4、電壓傳輸特性
四、動態(tài)特性
五、TTL與非門和或非門
課題:TTL oc門、三態(tài)門、小結(jié) 課時安排:2 重點:TTL oc門的使用
難點:TTL oc門負(fù)載R的選擇
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解TTL oc門、三態(tài)門的工作原理,掌握R選擇原則及CMOS、TTL 門特點,了解TTL、CMOS接口問題 教學(xué)過程:
一、TTL oc門
1、電路組成
2、工作原理
3、R的選擇
二、TTL三態(tài)門
1、電路組成
2、工作原理
3、三態(tài)門的作用
三、CMOS、TTL比較
四、CMOS、TTL接口問題
課題:組合電路的分析和設(shè)計 課時安排:2 重點:分析和設(shè)計的基本方法、組合電路的概念 難點:邏輯抽象
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)掌握組合電路的概念、分析和設(shè)計的基本過程 教學(xué)過程:
一、組合電路的概念
1、組合電路的特點
2、組合電路邏輯功能的表示方法
3、組合電路的分類
二、組合電路的分析和設(shè)計方法
1、分析方法及舉例
2、設(shè)計方法及舉例
課題:加法器和比較器 課時安排:2 重點:設(shè)計的過程分析 難點:集成比較器及其級聯(lián)
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)加深對組合電路的理解,理解加法器和比較器的工作原理,了解集成比較器的級聯(lián)的方法 教學(xué)過程:
一、加法器
1、半加器
2、全加器
3、加法器
二、數(shù)值比較器
1、一位數(shù)值比較器2、4位數(shù)值比較器
3、集成數(shù)值比較器
課題:編碼器 課時安排:2 重點:編碼器的理解
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)了解編碼器的概念,理解編碼器的真值表、掌握優(yōu)先編碼的含義 教學(xué)過程: 一、二進制編碼器 1、3位二進制編碼器 2、3位二進制優(yōu)先編碼器
3、集成8線——3線二進制優(yōu)先編碼器 二、二——十二進制編碼器
三、幾種常用編碼
課題:譯碼器 課時安排:2 重點:譯碼原理及集成器件 難點:集成器件的級聯(lián)
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)認(rèn)識集成器件,掌握它們的級聯(lián)方法,理解顯示譯碼器原理 教學(xué)過程: 一、二進制譯碼器 1、3位二進制譯碼器 2、3位二進制優(yōu)先譯碼器
3、集成8線——3線二進制優(yōu)先譯碼器 二、二——十二進制譯碼器
三、顯示譯碼器
1、兩種常用的數(shù)碼顯示器
2、顯示譯碼器
3、集成顯示譯碼器
課題:數(shù)據(jù)選擇器、分配器及用譯碼器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù) 課時安排:2 重點:集成數(shù)據(jù)選擇器及用譯碼器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù) 難點:對數(shù)據(jù)選擇器、分配器的理解
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解數(shù)據(jù)選擇器、分配器的工作原理,掌握集成數(shù)據(jù)選擇器的使用及級聯(lián)方法,掌握用集成譯碼器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法 教學(xué)過程:
一、數(shù)據(jù)選擇器
1、4選1數(shù)據(jù)選擇器 2、集成數(shù)據(jù)選擇器
二、數(shù)據(jù)分配器 1、4選1數(shù)據(jù)分配器 2、集成數(shù)據(jù)分配器
三、用譯碼器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)
1、基本原理 2、基本步驟 3、應(yīng)用舉例
課題:用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)、競爭冒險 課時安排:2
重點:用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)
難點:用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法 教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)熟練掌握用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法,了解競爭冒險的含義及消除競爭冒險的方法 教學(xué)過程:
一、用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)
1、基本原理 2、基本步驟 3、應(yīng)用舉例
二、組合電路的競爭冒險
1、競爭冒險的概念及其產(chǎn)生原理 2、消除競爭冒險的方法
課題:基本RS觸發(fā)器 課時安排:2
重點:基本RS觸發(fā)器的特性表、特性方程 難點:基本RS觸發(fā)器的工作原理
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)了解觸發(fā)器的概念,理解基本觸發(fā)器的工作原理,掌握基本RS觸發(fā)器的特性表、特性方程 教學(xué)過程: 概念
一、對觸發(fā)器的基本要求
二、觸發(fā)器的現(xiàn)態(tài)和次態(tài)
4、1
基本觸發(fā)器
一、用與非門組成的基本觸發(fā)器
1、電路組成及邏輯符號 2、工作原理 1)電路兩個穩(wěn)態(tài)
2)電路接收輸入信號過程
3)現(xiàn)態(tài)、次態(tài)、特性表和特性方程
二、用或非門組成的基本觸發(fā)器 1、電路組成及邏輯符號 2、工作原理
二、集成基本觸發(fā)器
課題:同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)器 課時安排:2
重點:同步觸發(fā)器、主從觸發(fā)器的觸發(fā)特點 難點:主從觸發(fā)器工作原理的理解
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解每一種觸發(fā)器的工作原理,掌握它們的性能特點及功能,會畫波形圖 教學(xué)過程:
一、同步RS觸發(fā)器 1、電路組成及工作原理 2、主要特點
3、或門、與門構(gòu)成的同步RS觸發(fā)器
二、同步D觸發(fā)器
1、電路組成及工作原理 2、主要特點
三、主從RS觸發(fā)器 1、電路組成及工作原理 2、主要特點
3、異步輸入端的作用
課題:主從JK觸發(fā)器、邊沿觸發(fā)器 課時安排:2
重點:邊沿觸發(fā)器的動作特點 難點:主從JK觸發(fā)器動作特點
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解主從、邊沿觸發(fā)器的工作原理,熟練掌握它們波形的畫法,了解觸發(fā)器的電氣特性 教學(xué)過程:
一、主從JK觸發(fā)器 1、電路組成及工作原理 2、主要特點 3、“一次跳變”問題
二、邊沿D觸發(fā)器
1、電路組成及工作原理 2、波形畫法
三、邊沿JK觸發(fā)器、1、電路組成及工作原理 2、波形畫法
四、觸發(fā)器的電氣特性 1、靜態(tài)特性 2、動態(tài)特性
課題:時鐘觸發(fā)器的功能分類、邏輯功能表示方法及轉(zhuǎn)換 課時安排:2
重點:邏輯功能表示方法,特別使?fàn)顟B(tài)圖
難點:時鐘觸發(fā)器的轉(zhuǎn)換以及由時序圖到其他表示方法的轉(zhuǎn)換 教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解時鐘觸發(fā)器的功能分類,掌握它們的轉(zhuǎn)換方法,邏輯功能的表示方法及轉(zhuǎn)換,特別是由時序圖到其他表示方法的轉(zhuǎn)換,理解狀態(tài)圖及其轉(zhuǎn)換條件
教學(xué)過程:
一、功能分類
二、轉(zhuǎn)換
三、邏輯功能表示方法
四、邏輯功能表示方法轉(zhuǎn)換
課題:時序邏輯電路的分析 課時安排:2
重點:時序邏輯電路的分析方法
難點:由狀態(tài)表到狀態(tài)圖、時序圖的轉(zhuǎn)換
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)熟練掌握時序電路的分析方法及狀態(tài)圖、時序圖的畫法,了解一些基本概念
教學(xué)過程:
一、概述
二、時序電路的分析 1、分析的基本步驟 2、例題
課題:集成計數(shù)器 課時安排:2
重點:用集成計數(shù)器構(gòu)成N進制計數(shù)器的方法 難點:74290的連接與編碼的對應(yīng)關(guān)系
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)學(xué)會看功能表,理解異步與同步工作的區(qū)別,熟練掌握用集成計數(shù)器構(gòu)成N進制計數(shù)器的方法 教學(xué)過程:
一、概述
二、MSI計數(shù)器 1、74161 2、74290
三、用集成計數(shù)器(MSI)構(gòu)成N進制計數(shù)器 1、由同步清零端或同步置零法 2、由異步清零端或異步置零法
課題:大容量N進制計數(shù)器、時序邏輯電路的設(shè)計 課時安排:2
重點:大容量N進制計數(shù)器的獲得 難點:時序邏輯電路的設(shè)計 教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)掌握MSI計數(shù)器的級聯(lián)及大容量N進制計數(shù)器的實現(xiàn)方法,初步理解時序邏輯電路的設(shè)計
教學(xué)過程:
一、MSI計數(shù)器的級聯(lián)
1、兩片161 2、兩片290
二、大容量N進制計數(shù)器 1、用整體清零法或置數(shù)法 2、利用級聯(lián)方法
三、3位二進制加法計數(shù)器的設(shè)計
1、狀態(tài)圖 2、次態(tài)K圖 3、狀態(tài)方程 4、驅(qū)動方程 5、電路圖
課題:同步時序邏輯電路的設(shè)計 課時安排:2
重點:求驅(qū)動方程的方法
難點:建立狀態(tài)圖及其編碼的理解 教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)掌握時序邏輯電路的設(shè)計方法及基本步驟,理解邏輯抽象及狀態(tài)編碼的意義
教學(xué)過程:
一、設(shè)計的基本步驟
二、例5.1.4
三、例5.1.5
四、例5.1.6
課題:寄存器、移位型計數(shù)器 課時安排:2 重點:移位型計數(shù)器的特點 難點:自啟動設(shè)計
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解寄存器、移位型計數(shù)器的工作原理,會使用集成移位寄存器,熟練掌握用集成移位寄存器構(gòu)成各種計數(shù)器,理解自啟動的設(shè)計 教學(xué)過程:
一、寄存器
二、移位寄存器
三、集成移位寄存器
四、由集成移位寄存器構(gòu)成各種計數(shù)器 1、環(huán)型計數(shù)器 2、扭環(huán)型計數(shù)器
3、最大長度移位型計數(shù)器
課題:序列信號發(fā)生器的設(shè)計 課時安排:2 重點:序列信號發(fā)生器的設(shè)計的思路 難點:對設(shè)計的理解
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)掌握序列信號發(fā)生器的設(shè)計的一般方法 教學(xué)過程:
一、順序脈沖發(fā)生器
1、移位型脈沖計數(shù)器 2、計數(shù)器加譯碼器
二、序列信號發(fā)生器 1、直接邏輯型 2、間接邏輯型
課題:555定時器、多諧振蕩器 課時安排:2 重點:555定時器的工作原理
難點:555定時器電路中電容充、放電及定時的過程 教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)熟練掌握555定時器的工作原理、多諧振蕩器工作原理及相關(guān)參數(shù)的計算,正確理解石英晶體多諧振蕩器 教學(xué)過程:
一、555定時器
1、電路組成 2、基本功能
三、多諧振蕩器 1、電路圖 2、工作原理
3、振蕩頻率的估算 4、占空比可調(diào)電路 5、多諧振蕩器應(yīng)用舉例
課題:555定時器 課時安排:3 重點:555定時器構(gòu)成各種電路的工作原理 難點:各種電路的工作特點
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解幾種電路的工作原理,掌握它們的工作特點及各種參數(shù)的計算 教學(xué)過程:
一、用555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器 1、電路組成及工作原理 2、滯回特性及主要參數(shù)
二、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
三、由555定時器構(gòu)成的電路分析
課題:概述、DAC 課時安排:2 重點:DAC的工作原理 難點:主要性能指標(biāo)
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解DAC的工作原理,掌握基本的概念和使用方法 教學(xué)過程:
一、概述
二、DAC 1、對DAC的基本要求 2、電路組成 3、工作原理 4、表達式
5、DAC的轉(zhuǎn)換精度、速度和主要參數(shù) 6、例題
課題:ADC 課時安排:3 重點:ADC的轉(zhuǎn)換過程 難點:量化誤差
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)掌握ADC的原理 教學(xué)過程: 一、一般步驟與取樣定理 1、取樣定理 2、量化和編碼
二、取樣、保持電路
三、逐次漸進型ADC 1、基本工作原理 2、轉(zhuǎn)換過程
四、雙積分型ADC 1、基本工作原理 2、轉(zhuǎn)換過程
五、并聯(lián)比較型ADC 1、基本工作原理 2、轉(zhuǎn)換過程
課題:ROM 課時安排:2 重點:用ROM實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)
難點:用ROM實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的陣列圖畫法
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)理解ROM的工作原理,掌握用ROM實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法及ROM級聯(lián)的方法,陣列圖的畫法,了解RAM的工作原理 教學(xué)過程:
一、PLD的基本結(jié)構(gòu)和分類
二、ROM的結(jié)構(gòu)示意圖 1、基本結(jié)構(gòu)
2、內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 3、邏輯結(jié)構(gòu)示意圖
三、ROM的基本工作原理 1、電路組成 2、工作原理
四、ROM應(yīng)用舉例
五、ROM容量擴展
六、讀/寫存儲器
課題:復(fù)習(xí)課時安排:2 重點:主要知識點
教學(xué)目標(biāo):使同學(xué)對本書的重要知識點做一個全面的回顧和總結(jié)
第二篇:數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計
蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
電子1412
姓名:孫瑋
蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
專業(yè)班級:電子1412 學(xué)號:14200106214
姓名:孫瑋
指導(dǎo)教師:潘欣裕
2016年
07月
03日
蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
電子1412
姓名:孫瑋
一、基礎(chǔ)部分(共55分,利用下列芯片,構(gòu)建出具有驗證其邏輯或時序功能的系統(tǒng),實現(xiàn)仿真電路,并附詳細(xì)參數(shù)計算及說明)1.1、基于74138、74148編碼、解碼系統(tǒng)。(10分)
圖1
圖2 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
電子1412
姓名:孫瑋
圖1為編碼器電路,圖2為解碼器電路。他們的邏輯轉(zhuǎn)換表如下所示。
圖3
圖4 74HC148在S=0電路正常的工作狀態(tài)下,允許I0~ I7當(dāng)中同時有幾個輸入端為低電
’’平,即有編碼輸入信號。I7的優(yōu)先級最高,I0的優(yōu)先級最低。當(dāng)有多個輸入時,編碼器只
’’’會對優(yōu)先級最高的進行編碼,優(yōu)先級較低的不會進行編碼。當(dāng)出現(xiàn)Y2、Y1、Y0都為0時,’’’可以用Ys和Yex的不同狀態(tài)來區(qū)分。只有當(dāng)S為0時。編碼器才會工作,不為0 時,編碼
’’器不工作,輸出均為1。有輸入時Ys為1,Yex為0,當(dāng)使用兩片接成16-4編碼器時,第一’’片的Ys連到第二片的S。
’’ 74HC138只有當(dāng)S1=1,且S2=S3=0時才會工作。數(shù)據(jù)由S1段輸入,由A2A1A0來確定輸出口,所以S1成為數(shù)據(jù)輸入端,A2A1A0為地址輸入端,以反碼輸出。
將73HC148的輸出作為74HC138的地址輸入可以實現(xiàn)完整的編碼解碼電路?!?/p>
’
’1.2、基于74161或74160的計數(shù)電路。(10分)蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
電子1412
姓名:孫瑋
圖5 圖5所示為基于74HC161的計數(shù)電路。該電路是由兩片74HC161級聯(lián)實現(xiàn)的256進制計數(shù)器。其輸入端邏輯電平如下圖所示。
圖6
’74HC161為十六進制計數(shù)器,其從0000到1111計數(shù)。RD為0時,74HC161不論其他引
’’腳的接法直接異步置零,當(dāng)CLK為上升沿時,且RD為1,LD=0是芯片工作在預(yù)置數(shù)狀態(tài),’’同步置數(shù);CLK上升沿,RD=LD=1,芯片處于計數(shù)狀態(tài),每來一次上升沿,芯片會有一次加一。圖中芯片處于計數(shù)狀態(tài),~LOAD和~CLR接1,ENP與ENT接1,芯片開始正常計數(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)加到1111時,在RCO處產(chǎn)生進位。此外,通過多個級聯(lián)可以實現(xiàn)多進制的計數(shù)器。
1.3、基于74151數(shù)據(jù)選擇器的功能電路。(10分)
圖7所示為基于74151數(shù)據(jù)選擇器的功能電路。圖8所示為74151數(shù)據(jù)選擇器的邏輯轉(zhuǎn)換表。74151是八選一的數(shù)據(jù)選擇器,使用ABC輸入地址代碼,可以選擇八個數(shù)據(jù)中的一個,并在Y輸出,~W輸出Y的取反值。例如如圖中所示,當(dāng)輸入為D0=D1=D2=D4=D5=1,D3=D6=D7=0,A=0,B=C=1,數(shù)據(jù)選擇器選擇了D3,所以表現(xiàn)在二極管上是不導(dǎo)通。
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姓名:孫瑋
圖7
圖8 1.4、基于JK觸發(fā)器的時序電路。(10分)
圖9 圖9所示為由四個JK觸發(fā)器構(gòu)成的十六進制計數(shù)電路。其輸出波形如下圖所示。
圖10 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
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姓名:孫瑋
由圖可見,各觸發(fā)器驅(qū)動方程分別為T0=1 T1=Q0 T2=Q0Q1 T3=Q0Q1Q2。將上式代入T觸發(fā)器
*’*’’*’(由JK觸發(fā)器構(gòu)成)的特性方程可得Q0=Q0Q1=Q0Q1+Q0Q1 Q2=Q0Q1Q2 *’’’Q3=Q0Q1Q2Q3+(Q0Q1Q2)Q3+(Q0Q1Q2)Q3。電路輸出方程為C= Q0Q1Q2Q3。其電路狀態(tài)轉(zhuǎn)換表如下圖所示。
圖11
1.5、555的信號產(chǎn)生電路、施密特觸發(fā)電路各一個。(15分)
圖12 如圖12所示為基于施密特觸發(fā)器的整波電路。它的功能是將正弦波轉(zhuǎn)化為方波信號。仿真的示波器截圖如下圖所示。蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
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圖13 如圖14所示為基于555定時器的多諧振蕩電路。其充電周期T1=Ln2*(R1+R2)C2,放電周期T2=Ln2*R1*C2,T=T1+T2。因此,圖中電路所產(chǎn)生信號頻率為f=1/T=476Hz。測量波形如下圖所示。
圖14 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
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姓名:孫瑋
二、提高部分(40分)
2.1、制作一個時鐘電路,具有時、分、秒顯示、重置、預(yù)置等功能,要求寫出必要的設(shè)計過程,并畫出對應(yīng)的邏輯圖,實現(xiàn)仿真。(15分)計數(shù)部分截圖如圖15所示;置數(shù)如圖16所示;復(fù)位如圖17所示。
1、秒鐘設(shè)計:
秒鐘是六十進制,用兩片74HC160實現(xiàn),第一片作為秒,十進制,第二片作為十秒,設(shè)置成六進制,并將第一片的進位信號連接到第二片的ENT與ENP;秒位滿十進制進位溢出給十秒位計數(shù)信號,所以秒位計十次,十秒位計一次,從而實現(xiàn)六十進制。74HC160輸出端接數(shù)碼管讀出計數(shù)。
2、分鐘設(shè)計:
原理和秒鐘一樣,也是采用六十進制。
3、時鐘設(shè)計:
時鐘與之前兩個不一樣,設(shè)置為二十四進制,整體進行置數(shù),當(dāng)時鐘達到24時直接置零,從頭開始計數(shù)。
4、秒鐘與分鐘之間的連接:
當(dāng)秒鐘計到59時,會對分鐘產(chǎn)生進位。所以用與門將秒位的二進制九和十秒位上的二進制五通過與門連接到分鐘的ENT/ENP使得分鐘正常計數(shù)開始,從而實現(xiàn)秒鐘計數(shù)六十次,分鐘計數(shù)一次。
5、分鐘與時鐘的連接:
原理與秒鐘和分鐘的連接類似,將秒鐘和分鐘上的二進制位的59通過一個與門連接到時鐘的ENP/ENT,使得時鐘得以正常計數(shù),從而實現(xiàn)分鐘計數(shù)60,時鐘計數(shù)一次。
6、整體時鐘的置零:
將各個位的CLR位引出來和六進制的復(fù)位連線經(jīng)與門之后連接到單刀雙擲開關(guān)上,CLR是低電平有效,所以當(dāng)單刀雙擲開關(guān)接地時,整個時鐘電路時置零。
7、整體時鐘電路置數(shù):
將每一片的74HC160的輸入端連接到一個開關(guān),通過控制開關(guān)的連接控制輸入1或者0。將所有芯片的Load端引至一個單刀雙擲開關(guān),低電平有效,從而實現(xiàn)同時置數(shù)。
以上就是設(shè)計時鐘電路的簡要思路。
圖15 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
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圖16
圖17
2.2、用兩片四位全加器74283和必要的邏輯門設(shè)計一個數(shù)制轉(zhuǎn)換電路,實現(xiàn)將輸入的兩位十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù),十進制數(shù)的輸入采用8421BCD碼來表示,要求寫出必要的設(shè)計過程,并畫出對應(yīng)的邏輯圖,實現(xiàn)仿真。(15分)
圖18 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
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姓名:孫瑋
如圖18所示為仿真的截圖。其左端輸入BCD碼10001001,右端LED顯示的是01011001,均分別為十進制數(shù)89。設(shè)計思路:
假設(shè)有一個兩位十進制數(shù)X,其對應(yīng)的八位BCD碼為ABCDEFGH,即ABCD*(10000)BCD +EFGH=(X)10。上式=ABCD*(1000)B+ABCD*(10)B+EFGH,所以二進制為ABCD000+ABCD0 +EFGH=ABCD000+ ABCD0+0EFG0+H。由上式可知,H可以直接輸出,其為二進制的最低位。然后我們可以用第一片74283將ABCD與0EFG求和,將得到的結(jié)果設(shè)為KLMN,進位為O。于是二進制數(shù)可以表示為KLMN0+ O00000+ABCD000+H。由此可見,M與N分別為二進制的倒數(shù)第三與第二位。而其前四位可由74283將ABCD與OKL相加得到,最終輸出七位二進制數(shù)。
2.3、自主設(shè)計一個具有特定功能,且包含4個以上不同類型芯片的系統(tǒng),要求寫出必要的設(shè)計過程,并畫出對應(yīng)的邏輯圖,實現(xiàn)仿真。(10分)
本部分我自主設(shè)計了一個四位二進制乘法器,其仿真截圖如下所示。圖中兩個輸入端分別輸入了1011與1101,其乘法運算結(jié)果為10001111,與仿真結(jié)果相符。
圖19 蘇州科技大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計報告
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姓名:孫瑋
設(shè)計思路:
假設(shè)一個四位二進制數(shù)為ABCD,另外一個為EFGH,則其相乘的運算過程為:ABCD*EFGH=(A*E)(B*E)(C*E)(D*E)000+(A*F)(B*F)(C*F)(D*F)00+(A*G)(B*G)(C*G)(D*G)0+(A*H)(B*H)(C*H)(D*H)。因此我們可以將EFGH每一位提出來與ABCD每一位相乘,然后將其加起來求和。這里提出EFGH中每一位的過程可以通過移位寄存器實現(xiàn)。此外,因為74HC283只能實現(xiàn)4位二進制的全加過程,因此每次相加完都需要將和的最低位取出進行保存。此處保存使用移位寄存器(因為前面我們使用了移位寄存器,且其也移動四位,所以可以使用前面使用的移位寄存器來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的保存)。另外,因為74HC283不是時序邏輯電路,所以需要將它輸出的用于下一步求和的數(shù)據(jù)(此處的數(shù)據(jù)為求和結(jié)果的高三位與進位)存于寄存器中。等待下個上升沿到來后,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?4HC283的B輸入口(B4輸入進位,B3~B1輸入前一次求和結(jié)果的高三位)。由此,經(jīng)過四個周期之后,乘法運算就全部計算完畢。但由于在運行完四個周期后還會繼續(xù)運行,導(dǎo)致數(shù)據(jù)無法保存,所以需要加一個計數(shù)器(這里采用74HC160)。當(dāng)計數(shù)計到0100的時候,通過邏輯電路將時鐘信號與計數(shù)器停止。下次運行時只需摁下復(fù)位開關(guān)將寄存器與計數(shù)器復(fù)位即可進行下次運算。
第三篇:《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)大綱》
6040201 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱
適用專業(yè)及層次:電子信息工程本科和通信工程本科(4學(xué)分)
推薦教材及參考書:
邏輯與數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計,第1版,李晶皎,清華大學(xué)出版社,2008 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ),第4版,閻石編,高等教育出版社,1998 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ),第4版,康華光編,高等教育出版社,1998 Digital Fundamentals,第7版,Thomas L.Floyd著,科學(xué)出版社,2002 Digital Electronics,第4版,James Bignell著,機械工業(yè)出版社,2003
一、本課程的地位、作用和任務(wù) 電氣工程及其自動化本科、自動化本科(4學(xué)分)
學(xué)時:6
4學(xué)分:4
本課程是電氣、電子信息類專業(yè)本科生在電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課,具有自身的體系和很強的實踐性。本課程通過對常用電子器件、數(shù)字電路及其系統(tǒng)的分析和設(shè)計的學(xué)習(xí),使學(xué)生獲得數(shù)字電子技術(shù)方面的基本知識、基本理論和基本技能,為深入學(xué)習(xí)電子技術(shù)及其在專業(yè)中的應(yīng)用打下基礎(chǔ)。
二、課程內(nèi)容、要求及學(xué)時分配
理論講授:
64學(xué)時 實驗:單獨設(shè)課,在《數(shù)字電子技術(shù)實驗》課程內(nèi)。1.?dāng)?shù)制和碼制
2學(xué)時
(1)掌握二進制、十六進制數(shù)及其與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換。(2)掌握8421編碼,了解其他常用編碼。
2.邏輯代數(shù)基礎(chǔ)
4學(xué)時(1)掌握邏輯代數(shù)中的基本定律和定理。(2)掌握邏輯關(guān)系的描述方法及其相互轉(zhuǎn)換。(3)掌握邏輯函數(shù)的化簡方法。
3.門電路
4學(xué)時(1)了解半導(dǎo)體二極管、晶體管和MOS管的開關(guān)特性。(2)了解TTL、CMOS門電路的組成和工作原理。
(3)理解典型TTL、CMOS門電路的邏輯功能、特性、主要參數(shù)和使用方法。
4.組合邏輯電路
8學(xué)時(1)掌握組合電路的特點、分析方法和設(shè)計方法。
(2)掌握編碼器、譯碼器、加法器、數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)值比較器等常用組合電路的邏輯功能及使用方法。
(3)了解組合電路的競爭冒險現(xiàn)象及其消除方法。5.觸發(fā)器
4學(xué)時(1)掌握觸發(fā)器邏輯功能的描述方法。
(2)理解基本RS觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及動態(tài)特性。(3)了解典型時鐘觸發(fā)器的電路結(jié)構(gòu)及觸發(fā)方式。
6.時序邏輯電路
10學(xué)時(1)掌握時序電路的特點、描述方法和分析方法。
(2)掌握計數(shù)器、寄存器等常用時序電路的工作原理、邏輯功能及使用方法。(3)掌握異步時序電路的分析方法
(4)掌握同步時序電路的分析設(shè)計方法。
7.脈沖的產(chǎn)生和整形電路
6學(xué)時(1)了解脈沖信號參數(shù)的定義。
(2)理解施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器的工作原理、主要參數(shù)的分析方法及應(yīng)用。
(3)掌握555定時器的工作原理及應(yīng)用。
8.半導(dǎo)體存儲器
6學(xué)時(1)了解ROM、RAM的電路結(jié)構(gòu)、工作原理,掌握擴展存儲容量的方法。(2)理解用ROM實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的方法。
9.可編程邏輯器件及硬件描述語言基礎(chǔ)
14學(xué)時(1)理解可編程邏輯器件的基本特征及編程原理。
(2)了解PAL、GAL、FPGA和CPLD的特點及電路結(jié)構(gòu)。(3)了解VHDL語言及編程環(huán)境。
(4)掌握使用VHDL語言實現(xiàn)簡單數(shù)字邏輯功能的方法。
10. 數(shù)-模轉(zhuǎn)換器和模-數(shù)轉(zhuǎn)換器
6學(xué)時(1)了解D/A、A/D轉(zhuǎn)換器的功能及主要參數(shù)。
(2)理解常見的D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的電路組成、工作原理、特點及應(yīng)用。
三、說明
1. 先修課程
高等數(shù)學(xué)、大學(xué)物理、電路。2. 表述說明
根據(jù)教學(xué)要求的程度不同,依次采用了“掌握”、“理解”、“了解”等表述方式。
3.本課程是電氣、電子信息類專業(yè)在電子技術(shù)方面入門性質(zhì)的技術(shù)基礎(chǔ)課,教學(xué)中應(yīng)給以極大的重視,務(wù)必達到本課程提出的各項基本要求。本課程的重點難點在各章有詳細(xì)說明,供教師在教學(xué)中參考。
第四篇:《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》教學(xué)大綱
《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)大綱
(供五年制生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)使用)
醫(yī)學(xué)信息學(xué)院智能醫(yī)療與物聯(lián)網(wǎng)教研室編寫
2014年9月
前 言
一、本課程的學(xué)科性質(zhì)、學(xué)科主要內(nèi)容及特點
《數(shù)字電子技術(shù)》是電類各專業(yè)的一門必修技術(shù)基礎(chǔ)課。其任務(wù)是使學(xué)生掌握邏輯代數(shù)、組合邏輯電路、時序邏輯電路、A/D轉(zhuǎn)換電路等的有關(guān)知識,從而為后續(xù)專業(yè)課打好基礎(chǔ)。通過本課程的學(xué)習(xí),還要培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀點和辯證思維能力,實事求是的科學(xué)態(tài)度,分析和解決問題的能力及自學(xué)能力,為學(xué)習(xí)后續(xù)課程及從事實際工作作準(zhǔn)備。
二、課程的學(xué)習(xí)要求
通過本課程的學(xué)習(xí),應(yīng)使學(xué)生達到以下要求:
1、掌握邏輯代數(shù)的基本知識;
2、掌握門電路中半導(dǎo)體器件的開關(guān)特性,集成門電路的組成、工作原理及性能參數(shù);
3、掌握組合邏輯電路,尤其是集成組合邏輯電路的分類、邏輯功能分析及應(yīng)用;
4、掌握觸發(fā)器和時序邏輯電路的組成、功能分析方法;
5、掌握A/D、D/A轉(zhuǎn)換電路的組成、工作原理及應(yīng)用;
6、培養(yǎng)學(xué)生獨立分析和解決問題的能力;
7、能夠用計算機輔助電路分析;
8、使學(xué)生掌握一定的實驗技能。課程的其余內(nèi)容均作了解要求。本大綱制訂依據(jù)的教材是高等教育出版社出版的《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》教程,再結(jié)合我校實際情況編寫的。
1.余孟嘗.版
2.沈尚賢.3.康光華.參考書目
1989出,高等教育出版社,1985出版 ,高等教育出版社,1988出版 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》第三版,高等教育出版社,《電子技術(shù)導(dǎo)論上冊》《電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分》
目錄
第一章第二章第三章第四章第五章第六章第七章第八章第九章
邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 邏輯門電路 組合邏輯電路 觸發(fā)器 時序邏輯電路 脈沖波形的產(chǎn)生與整形 數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器 存儲器和可編程邏輯器件 數(shù)字電路應(yīng)用舉例
教學(xué)時數(shù)分配表(共72學(xué)時)
教學(xué)內(nèi)容
第一章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ) 第二章 邏輯門電路 第三章 組合邏輯電路 第四章 觸發(fā)器
第五章 時序邏輯電路 第六章 脈沖的產(chǎn)生與整形 第七章 數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路 合計
理論課學(xué)時 9 6 12 6 12 6 3 54
實驗課學(xué)時 6 6
第一章 邏輯代數(shù)基礎(chǔ)
一、目的要求
1、掌握邏輯代數(shù)的基本概念、公式、定理及應(yīng)用;
2、掌握邏輯函數(shù)的5種表示方法及其特點;
3、掌握邏輯函數(shù)5種表示方法之間的相互轉(zhuǎn)換;
4、掌握邏輯函數(shù)的公式化簡法和卡諾圖化簡法。
二、教學(xué)內(nèi)容
第一節(jié) 邏輯代數(shù)的基本概念、公式和定理
1、基本和常用邏輯運算
2、公式和定理
第二節(jié) 邏輯函數(shù)的化簡方法
1、邏輯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)與或式和最簡式
2、邏輯函數(shù)的公式化簡法
3、邏輯函數(shù)的圖形化簡法
4、具有約束的邏輯函數(shù)的化簡
第三節(jié) 邏輯函數(shù)的表示方法及其相互之間的轉(zhuǎn)換
1、幾種表示邏輯函數(shù)的方法
2、幾種表示方法之間的轉(zhuǎn)換
三、教學(xué)方法
理論課:多媒體、講解、演示。
實踐課:動手操作。
四、重點、難點 卡諾圖化簡的方法
第二章 邏輯門電路
一、目的要求
1、掌握半導(dǎo)體二極管、三極管和場效應(yīng)管的開關(guān)特性;
2、掌握分立元件門電路的內(nèi)部組成、工作原理;
3、掌握CMOS集成門電路的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用規(guī)則;
4、掌握TTL集成門電路的結(jié)構(gòu)、工作原理及使用規(guī)則;
5、掌握CMOS門電路與TTL門電路的接口技術(shù)。
二、教學(xué)內(nèi)容
第一節(jié) 半導(dǎo)體二極管、三極管和MOS管的開關(guān)特性
1、理想開關(guān)的開關(guān)特性
2、半導(dǎo)體二極管的開關(guān)特性
3、半導(dǎo)體三極管的開關(guān)特性
4、MOS管的開關(guān)特性
第二節(jié) 分立元器件門電路
1、二極管與門和或門
2、三極管非門(反相器)
第三節(jié) CMOS集成門電路
1、CMOS反相器
2、CMOS與非門、或非門、與門和或門
3、CMOS與或非門和異或門
4、CMOS傳輸門、三態(tài)門和漏極開路門
5、CMOS電路產(chǎn)品系列、主要特點和使用中應(yīng)注意的幾個問題
第四節(jié) TTL集成門電路
1、TTL反相器
2、TTL與非門、或非門、與門、或門、與或非門和異或門
3、TTL集電極開路門和三態(tài)門
4、TTL集成電路和其他雙極型集成電路
三、教學(xué)方法
理論課:多媒體、講解、演示。
實踐課:動手操作。
四、重點、難點
TTL反相器的電路分析
第三章
組合邏輯電路
一、目的要求
1、掌握組合電路的結(jié)構(gòu)和邏輯功能特點;
2、掌握組合電路的分析方法和設(shè)計方法;
3、掌握編碼器、譯碼器的功能、工作原理及應(yīng)用;
4、掌握加法器和數(shù)值比較器的功能、工作原理及實際應(yīng)用;
5、掌握數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)值比較器的功能、工作原理及應(yīng)用;
6、掌握用集成譯碼器、數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)的理論依據(jù)及實現(xiàn)方法;
7、掌握組合邏輯電路中競爭冒險的概念、產(chǎn)生原因和消除方法。
二、教學(xué)內(nèi)容
第一節(jié) 組合電路的基本分析方法和設(shè)計方法
1、組合電路的基本分析方法
2、組合電路的基本設(shè)計方法
第二節(jié) 加法器和數(shù)值比較器
1、加法器
2、數(shù)值比較器
第三節(jié)編碼器和譯碼器
1、編碼器
2、譯碼器
第四節(jié) 數(shù)據(jù)選擇器和分配器
1、數(shù)據(jù)選擇器
2、數(shù)據(jù)分配器
第五節(jié) 用中規(guī)模集成電路實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)
1、用數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)
2、用二進制譯碼器實現(xiàn)組合邏輯函數(shù)
第五節(jié)
1、ROM的結(jié)構(gòu)及工作原理
2、ROM應(yīng)用舉例及容量擴展
第六節(jié)
組合電路中的競爭冒險
只讀存儲器
1、競爭冒險的概念及產(chǎn)生原因
2、消除競爭冒險的方法
三、教學(xué)方法
理論課:多媒體、講解、演示。
實踐課:動手操作。
四、重點、難點
中規(guī)模集成電路的應(yīng)用
第四章觸發(fā)器
一、目的要求
1、掌握觸發(fā)器的分類及功能特點;
2、掌握基本RS觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析、邏輯功能表示方法及特點;
3、掌握時鐘觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析、邏輯功能表示方法及特點;
4、掌握主從觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析、邏輯功能表示方法及特點;
5、掌握邊沿觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析、邏輯功能表示方法及特點;
6、掌握不同觸發(fā)器之間的相互轉(zhuǎn)換。
二、教學(xué)內(nèi)容
第一節(jié) 基本觸發(fā)器
1、用與非門組成的基本觸發(fā)器
2、用或非門組成的基本觸發(fā)器
3、集成基本觸發(fā)器半導(dǎo)體三極管的開關(guān)特性
第二節(jié) 同步觸發(fā)器
1、同步RS觸發(fā)器
2、同步D觸發(fā)器
第三節(jié) 邊沿觸發(fā)器
1、邊沿D觸發(fā)器
2、邊沿脹觸發(fā)器
3、邊沿觸發(fā)器的功能分類、功能表示方法及轉(zhuǎn)換
第四節(jié) 觸發(fā)器的電氣特性
1、靜態(tài)特性
2、動態(tài)特性
三、教學(xué)方法
理論課:多媒體、講解、演示。
實踐課:動手操作。
四、重點、難點
邊沿觸發(fā)器的工作原理
第五章 時序邏輯電路
一、學(xué)習(xí)要求
1、掌握時序邏輯電路的結(jié)構(gòu)和功能特點;
2、掌握時序電路的分析方法和設(shè)計方法;
3、掌握計數(shù)器的分類;
4、掌握同步計數(shù)器和異步計數(shù)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析方法和表示方法;
5、掌握異步計數(shù)器的結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析方法和表示方法;
6、掌握用集成計數(shù)器構(gòu)成N進制計數(shù)器的方法;
7、掌握寄存器的分類、結(jié)構(gòu)、邏輯功能分析方法;
8、掌握寄存器的應(yīng)用。
二、教學(xué)內(nèi)容
第一節(jié) 時序電路的基本分析和設(shè)計方法
1、時序電路的基本分析方法
2、時序電路的基本設(shè)計方法
第二節(jié) 計數(shù)器
1、計數(shù)器的特點和分類
2、二進制計數(shù)器
3、十進制計數(shù)器
4、N進制計數(shù)器
第三節(jié) 寄存器和讀/寫存儲器
1、寄存器的主要特點和分類
2、基本寄存器
3、移位寄存器
4、移位寄存器型計數(shù)器
5、讀/寫存儲器
第四節(jié) 順序脈沖發(fā)生器
1、計數(shù)型順序脈沖發(fā)生器
2、移位型順序脈沖發(fā)生器
3、用MSI構(gòu)成順序脈沖發(fā)生器
三、教學(xué)方法
理論課:多媒體、講解、演示。
實踐課:動手操作。
四、重點、難點
計數(shù)器的原理及其計數(shù)進制之間的轉(zhuǎn)換。
第六章 脈沖產(chǎn)生與整形電路
一、目的要求
1、掌握555定時器結(jié)構(gòu)及基本功能;
2、掌握單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的電路組成、工作原理及應(yīng)用;
3、掌握多諧振蕩器的電路組成、工作原理及應(yīng)用;
4、掌握施密特觸發(fā)器的電路組成、工作原理及應(yīng)用。
二、教學(xué)內(nèi)容
第一節(jié) 施密特觸發(fā)器
1、用555定時器構(gòu)成的施密特觸發(fā)器
2、集成施密特觸發(fā)器
3、施密特觸發(fā)器應(yīng)用舉例
第二節(jié) 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
1、用555定時器構(gòu)成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
2、集成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
3、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器應(yīng)用舉例
第三節(jié) 多諧振蕩器
1、用555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器
2、集成多諧振蕩器
3、多諧振蕩器應(yīng)用舉例
三、教學(xué)方法
理論課:多媒體、講解、演示。
實踐課:動手操作。
四、重點、難點 1、555定時器的工作原理。
2、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的工作原理。
第七章數(shù)/模和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器
一、目的要求
1、掌握D/A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)及工作原理;
2、掌握倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和工作原理;
3、掌握D/A轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo);
4、掌握A/D轉(zhuǎn)換的一般步驟;
5、掌握逐次漸近型A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和工作原理;
6、掌握雙積分型A/D轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu)和工作原理;
7、掌握A/D轉(zhuǎn)換器的主要技術(shù)指標(biāo)。
二、教學(xué)內(nèi)容
第一節(jié) D/A轉(zhuǎn)換器
1、權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器
2、倒T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器
3、D/A轉(zhuǎn)換器的精度與速度
第二節(jié) A/D轉(zhuǎn)換器
1、A/D轉(zhuǎn)換的基本要求
2、取樣-保持電路
3、直接A/D轉(zhuǎn)換器
4、間接A/D轉(zhuǎn)換器
5、A/D轉(zhuǎn)換器的精度與速度
三、教學(xué)方法
理論課:多媒體、講解、演示。
實踐課:動手操作。
四、重點、難點
1、取樣-保持電路的理解
2、雙積分型A/D轉(zhuǎn)換電路的原理
第五篇:數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)試卷及答案
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)1
一.1.(15分)
試根據(jù)圖示輸入信號波形分別畫出各電路相應(yīng)的輸出信號波形L1、L2、L3、L4、和L5。設(shè)各觸發(fā)器初態(tài)為“0”。
二.(15分)
已知由八選一數(shù)據(jù)選擇器組成的邏輯電路如下所示。試按步驟分析該電路在M1、M2取不同值時(M1、M2取值情況如下表所示)輸出F的邏輯表達式。
八選一數(shù)據(jù)選擇器輸出端邏輯表達式為:Y=ΣmiDi,其中mi是S2S1S0最小項。
三.(8分)
試按步驟設(shè)計一個組合邏輯電路,實現(xiàn)語句“A>B”,A、B均為兩位二進制數(shù),即A(A1、A0),B(B1、B0)。要求用三個3輸入端與門和一個或門實現(xiàn)。
四.(12分)
試按步驟用74LS138和門電路產(chǎn)生如下多輸出邏輯函數(shù)。
74LS138邏輯表達式和邏輯符號如下所示。
五.(15分)
已知同步計數(shù)器的時序波形如下圖所示。試用維持-阻塞型D觸發(fā)器實現(xiàn)該計數(shù)器。要求按步驟設(shè)計。
六.(18分)
按步驟完成下列兩題
1.分析圖5-1所示電路的邏輯功能:寫出驅(qū)動方程,列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,畫出完全狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序波形,說明電路能否自啟動。
2.分析圖5-2所示的計數(shù)器在M=0和M=1時各為幾進制計數(shù)器,并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
圖5-1
圖5-2
七.
八.(10分)
電路下如圖所示,按要求完成下列問題。
1.指出虛線框T1中所示電路名稱.2.對應(yīng)畫出VC、V01、A、B、C的波形。并計算出V01波形的周期T=?。
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)2
一.(20分)電路如圖所示,晶體管的β=100,Vbe=0.7v。
(1)求電路的靜態(tài)工作點;
(2)
畫出微變等效電路圖,求Au、ri和ro;
(3)若電容Ce開路,則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化?并定性說明變化趨勢.二.(15分)求圖示電路中、、、及。
三.(8分)邏輯單元電路符號和具有“0”、“1”邏輯電平輸入信號X1如下圖所示,試分別畫出各單元電路相應(yīng)的電壓輸出信號波形Y1、Y2、Y3。設(shè)各觸發(fā)器初始狀態(tài)為“0”態(tài)。
四.(8分)判斷下面電路中的極間交流反饋的極性(要求在圖上標(biāo)出瞬時極性符號)。如為負(fù)反饋,則進一步指明反饋的組態(tài)。
(a)
(b)
五.(8分)根據(jù)相位平衡條件判斷下列各電路能否產(chǎn)生自激振蕩(要求在圖上標(biāo)出瞬時極性符號)。
(a)
(b)
六.(12分)某車間有A、B、C、D四臺電動機,今要求:
(1)A機必須開機;
(2)其他三臺電動機中至少有兩臺開機。
如果不滿足上述要求,則指示燈熄滅。設(shè)指示燈熄滅為0亮為1,電動機的開機信號通過某種裝置送到各自的輸入端,使該輸入端為1,否則為0。試用與非門組成指示燈亮的邏輯圖。
七.(16分)設(shè)圖示電路初始狀態(tài)是“000”,要求完成以下各問:
(1)
寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動方程;
(2)
寫出各觸發(fā)器的狀態(tài)方程;
(3)
列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表;
(4)
試分析圖示電路是幾進制計數(shù)器。
八.(12分)下圖為由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器電路。
(1)對應(yīng)畫出圖中Vc和Vo的波形(要求標(biāo)出對應(yīng)電壓值);
(2)設(shè)圖中二極管為理想器件,計算Vo波形的周期T及占空比q
(%)。
附:
555功能表
復(fù)位端(4)
觸發(fā)端(2)
閾值端(6)
放電端
(7)
輸出端
(3)
0
×
×
對地短路
0
>1/3Vcc
>2/3Vcc
對地短路
0
<1/3Vcc
<2/3Vcc
對地開路
>1/3Vcc
<2/3Vcc
保持原態(tài)
保持原態(tài)
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)3
一.(20分)電路如圖所示,晶體管的β=100,Vbe=0.7v。
(1)求電路的靜態(tài)工作點;
(2)畫出微變等效電路圖,求Au、ri和ro;
(3)若電容Ce開路,則將引起電路的哪些動態(tài)參數(shù)發(fā)生變化?并定性說明變化趨勢。
二.(15分)計算圖a和圖c中的UO和圖b中IL的值,設(shè)所有運放均為理想運算放大器。
三.(9分)邏輯單元電路符號和具有“0”、“1”邏輯電平輸入信號X1如下圖所示,試分別畫出各單元電路相應(yīng)的電壓輸出信號波形Y1、Y2、Y3。設(shè)各觸發(fā)器初始狀態(tài)為“0”態(tài)。
四.(8分)判斷下面電路中的極間交流反饋的極性(要求在圖上標(biāo)出瞬時極性符號)。如為負(fù)反饋,則進一步指明反饋的組態(tài)。
(a)
(b)
五.(8分)根據(jù)相位平衡條件判斷下列各電路能否產(chǎn)生自激振蕩(要求在圖上標(biāo)出瞬時極性符號)。
(a)
(b)
六.(12分)某車間有3臺電機,兩臺以上電機停機時為故障發(fā)生,此時報警燈亮,設(shè)計一個顯示故障情況的電路,并用與非門加以實現(xiàn),寫出具體實現(xiàn)步驟。
七.(16分)設(shè)圖示電路初始狀態(tài)是“000”,要求完成以下各問:
(5)
寫出各觸發(fā)器的驅(qū)動方程;
(6)
寫出各觸發(fā)器的狀態(tài)方程;
(7)
列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表;
(8)
試分析圖示電路是幾進制計數(shù)器。
八.(12分)下圖為由555定時器構(gòu)成的多諧振蕩器電路。
(1)對應(yīng)畫出圖中Vc和Vo的波形(要求標(biāo)出對應(yīng)電壓值);
(2)設(shè)圖中二極管為理想器件,計算Vo波形的周期T及占空比q
(%)。
附:
555功能表
復(fù)位端(4)
觸發(fā)端(2)
閾值端(6)
放電端
(7)
輸出端
(3)
0
×
×
對地短路
0
>1/3Vcc
>2/3Vcc
對地短路
0
<1/3Vcc
<2/3Vcc
對地開路
>1/3Vcc
<2/3Vcc
保持原態(tài)
保持原態(tài)
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)4
1.(20分)
試根據(jù)圖示輸入信號波形分別畫出下列各TTL電路的輸出波形,設(shè)圖中觸發(fā)器初態(tài)為“0”。
2.(15分)
(1)指出圖中由555定時器所組成電路的名稱;
(2)已知R1=
R2=2kΩ,C=0.01μ計算的VO頻率以及占空比;
(3)畫出VC和VO對應(yīng)波形并標(biāo)出相應(yīng)坐標(biāo)。
3.(20分)
(1)試通過邏輯表達式、真值表分析圖示電路的邏輯功能。
(2)試用74138和與非門實現(xiàn)該電路的邏輯功能。
4.(10分)
試用74161和與非門實現(xiàn)下列脈沖產(chǎn)生電路:
(要求說明74161實現(xiàn)幾進制計數(shù)器,并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖、電路圖)
5.(20分)
設(shè)計一裁判表決電路,一個主裁判兩票,三個副裁判每人一票,多數(shù)票同意為通過。
(1)畫出真值表。
(2)限用最少的與非門實現(xiàn)該電路并畫出電路圖。(化簡時用卡諾圖)。
(3)用一片數(shù)據(jù)選擇器74LS151實現(xiàn)
6.(15分)
按步驟分析圖示電路:寫出驅(qū)動方程,狀態(tài)方程,列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序波形圖。
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)5
1.(20分)
試根據(jù)圖示輸入信號波形分別畫出下列各TTL電路的輸出波形,設(shè)圖中觸發(fā)器初態(tài)為“0”。
2.(15分)
(1)分析圖示邏輯電路:寫出輸出X、Y的表達式,列真值表,簡述邏輯功能;
(2)用3線-8線譯碼器74138實現(xiàn)該電路(允許附加與非門)。
3.(15分)設(shè)計一裁判表決電路,一個主裁判兩票,三個副裁判每人一票,多數(shù)票同意為通過。
(1)畫出真值表。
(2)限用最少的與非門實現(xiàn)該電路并畫出電路圖。(化簡時用卡諾圖)。
4.(20分)按步驟分析圖示電路:寫出驅(qū)動方程和狀態(tài)方程,列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表,畫出完全狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖和時序波形,說明電路能否自啟動。
5.(15分)試用74161、74151和與非門實現(xiàn)下列脈沖產(chǎn)生電路:
(1)
說明74161實現(xiàn)幾進制計數(shù)器,并畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖;
(2)
根據(jù)題目中要實現(xiàn)的脈沖波形確定74151的輸入;
(3)
畫出邏輯電路圖。
6.(15分)
下圖為由555定時器構(gòu)成的應(yīng)用電路。
(1)說明該電路的名稱,以及電容C上的充電回路和放電回路;
(2)對應(yīng)畫出圖中Vc和Vo的波形(要求標(biāo)出對應(yīng)電壓值);
(3)設(shè)圖中二極管為理想器件,計算Vo波形的周期T及占空比q
(%)。
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)6
1.(20分)填空:
(1)目前,最常用的兩種半導(dǎo)體材料是()和()。
(2)場效應(yīng)管屬于()控制器件,反映其控制能力的參數(shù)為();雙極型三極管屬于()控制器件,反映其控制能力的參數(shù)為()。
(3)集成運放只有()截止頻率,當(dāng)信號頻率高于此頻率時,增益會顯著()。
(4)電壓放大電路共有()種組態(tài),分別為()組態(tài)、()組態(tài)和()組態(tài)。
(5)理想運放只有在()應(yīng)用條件下,兩個輸入端才同時符合虛短和虛斷的原則。
(6)在調(diào)試共射放大電路時,輸出波形同時出現(xiàn)了截止失真和飽和失真,為減小失真,應(yīng)首先調(diào)整()。
(7)差放兩個輸入端的信號分別為2.1v和2v,差模信號為()v,共模信號為()v。
(8)功放電路效率是指()功率與()功率的比值。
(9)集成三端穩(wěn)壓器W7805的額定輸出電壓為()v;W7912的額定輸出電壓為()v。
2.(18分)
多級放大電路如下圖所示。已知T的β=100,VBE0.6v,C1,C2,的容量足夠大。
(1)估算T的靜態(tài)工作點并求出其rbe;
(2)畫出該放大電路的簡化微變參數(shù)等效電路;
(3)計算電壓放大倍數(shù)、輸入電阻Ri和輸出電阻Ro。
第1頁(共4頁)
第2頁(共4頁)
3.(12分)電流擴大電路如圖所示。已知圖示電路中各三極管的β均為60,VBE均為0.7v,飽和壓降VCES均為2V,二極管的導(dǎo)通壓降為0.7v,Vcc=24v.求:
(1).確定電路反饋極性及反饋類型。
(2).估算電路的電壓放大倍數(shù)Avf。
(3).電路輸出最大電壓Vomax時,它的Vi為多大?
(4).求電路的最大輸出功率Pmax(設(shè)T1、T2的Vces=1v)。
4.(15分)
圖示各電路由無級間交流反饋,若有,則用瞬時極性法判斷其反饋極性。對其中的負(fù)反饋需說明反饋類型,并按深度負(fù)反饋條件寫出電路的電壓放大倍數(shù)的表達式(要求必要的步驟);對正反饋,則只須說明反饋極性。
5.(10分)
根據(jù)相位平衡條件判斷下列各電路能否產(chǎn)生自激振蕩(要求在圖上標(biāo)出瞬時極性符號),各圖中標(biāo)明C1的電容為耦合電容或旁路電容。
(1)圖(a)、(b)電路若可振蕩,試說明理由并寫出其振蕩頻率的表達式;若不能振蕩,請修改成能振蕩的電路。
(2)圖(c)電路中當(dāng)Rs=1kΩ,Rf取何值時才能使電路起振,寫出振蕩頻率的表達式。
6.(10分)
圖示電路,已知變壓器副邊電壓V2=12v,穩(wěn)壓管Dz的穩(wěn)定電壓Vz=4.5v,R1=R2=3KΩ。解答:
(1)說明D1、D2、D3、D4構(gòu)成什么電路,其最高反向電壓應(yīng)不低于多少;
(2)簡述電容C的作用。若C的容量較大,Vd大約時多少伏?
(3)計算Vo的大小。
7.(15分)
解答下列各題,設(shè)圖中運放為理想器件。
1)求圖(a)、(b)中的輸入電壓Vo1、Vo2和Vo;
2)已知圖(c)中的輸入電壓V
i波形如圖(d)所示,Dz1和Dz2的穩(wěn)定電壓為5.3v,正向壓降為0.7v。畫出對應(yīng)的Vo波形,設(shè)在t=0時Vo=6v。
第4頁(共4頁)
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)7
1填空(20分)
⑴雙極型三極管屬于()控制器件,反映這種控制能力的參數(shù)叫()。場效應(yīng)管屬于()控制器件,反映這種控制能力的參數(shù)叫()。
⑵測得某NPN三極管各電極對地電位如下圖,試將下列三種情況下管子的工作狀態(tài)(即放大、截止、飽和)分別填入括號內(nèi)。
⑶
差動放大電路對差模信號有()作用,對共模信號有()作用;運算放大器第一級通常采用()放大電路,以克服直接耦合帶來的()漂移。
⑷
乙類互補對稱功率放大電路的輸出電壓波形存在()失真。
⑸
放大電路中引入負(fù)反饋會使放大器放大倍數(shù)(),放大倍數(shù)的穩(wěn)定性()。
⑹
正弦波振蕩電路要產(chǎn)生持續(xù)振蕩,必須同時滿足()平衡和()平衡條件。
⑺集成三端穩(wěn)壓器W7805的額定輸出電壓為()V;W7912的額定輸出電壓為()V。
⑻運算放大器只有()截止頻率,當(dāng)信號頻率高于此截止頻率時,運算放大器的增益會顯
著()。
2.(18分)
圖示放大電路,已知三極管T的,VBE=0.6V。
⑴
估算T的靜態(tài)工作點(IB、IC、VCE)并求其rbe;
⑵
畫放大電路的微變等效電路;
⑶
計算放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。
3.(12分)
已知圖示電路中各三極管的β均為60,VBE均為0.7v,飽和壓降VCES均為2V,二極管的導(dǎo)通壓降為0.7v,Vcc=24v.求:
(1)靜態(tài)電流Ic1、Ic2;
(2)按深度反饋計算電壓放大倍數(shù);
(3)計算輸入電壓為0.5v(有效值)時電路的輸出功率和效率。
(4)計算不失真最大輸出功率和效率。
4.(10分)
⑴
圖(a)所示RC串并聯(lián)正弦振蕩電路接好后,不能振蕩
①
請找出圖中的錯誤并在圖中加以改正。
②
改正后的電路如振蕩頻率f0=480HZ,試確定R的值(其中C=0.01μF)。
③
若將負(fù)反饋支路上的電阻R1改為可穩(wěn)幅的熱敏電阻,問R1應(yīng)有怎樣的溫度系數(shù)?
⑵
利用相位平衡條件判斷圖(b)電路能否產(chǎn)生振蕩(標(biāo)出瞬時極性),如能,求振蕩頻率(其中C1=C2=47pF,L=1.6mH)。
5.(12分)
⑴
圖示各電路有無級間交流反饋,若有,則用瞬時極性法判斷其反饋極性(在圖上標(biāo)出瞬時極性)。對其中的負(fù)反饋說明反饋類型。
⑵
對于其中的負(fù)反饋,試分別定性說明其反饋對放大電路輸入、輸出電阻的影響,指出是穩(wěn)定輸出電壓還是穩(wěn)定輸出電流。
⑶
試計算其中兩個負(fù)反饋放大器的電壓放大倍數(shù)。
6.(20分)
圖(a)、(b)、(c)(e)中的運放均為理想器件,試解答:
(1)
寫出圖(a)中VO的表達式
(2)
圖(b)電路中穩(wěn)壓管Dz1、Dz2穩(wěn)壓值為6v(穩(wěn)壓管正向可忽略),求:當(dāng)Vi=3v時Vo=?
(3)
設(shè)VO的初始值為0伏,對應(yīng)圖(d)輸入波形VI畫輸出波形VO,并標(biāo)出VO的峰值大小。
(4)
已知圖(e)電路中Vi波形如圖(f)所示,畫出對應(yīng)的Vo波形。
7.(8分)
串聯(lián)型穩(wěn)壓電路如下圖所示,V2=12V(有效值),穩(wěn)壓管DZ的穩(wěn)定電壓VZ=4.5V,R1=R2=3kΩ。
求:
(1)
說明D1、D2、D3、D4構(gòu)成什么電路?
(2)
當(dāng)C足夠大時,估算整流濾波電路的輸出電壓Vd;
(3)
計算Vo的大小。
數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)8
一、(20分)放大電路如圖1-1所示,已知三極管β=100,VBE=0.6V,VCES=0V
Vi=10sinωt(mV)。
試求:1。確定當(dāng)
Rb1”=30K時電路的靜態(tài)工作點
2.畫出放大電路中頻時微變等效電路
3.確定當(dāng)
Rb1”=30K時該電路的中頻Av、Ri、Ro。
4.回答下列問題
:
①當(dāng)Rb1”調(diào)至零時,在圖1-2中定性畫出電路輸出VO相應(yīng)的波形。
②當(dāng)Vim≥VCC/AV
時,在圖1-3中定性畫出電路輸出VO相應(yīng)的波形。
③當(dāng)f=
fL時放大倍數(shù)AV
=?
④電路中Ce接至三極管T的發(fā)射極時,放大倍數(shù)增大還是減小?
二、(18分)功率放大電路如圖2-1所示,已知
三極管的β=100,VCES=0
V,T1、T2完全對稱。
試求:1.電路的最大輸出功率Pom、效率η。
2.每只功放管的最大管耗。
3.回答下列問題:
①
T5、T6和R3構(gòu)成什么電路?說出它在電路中的作用。
②
T3、R1和R2構(gòu)成的電路在該功率放大
電路所起的作用是什么?
③
若VBE3=0.7V,試確定靜態(tài)時VAB、VBE1和VBE2的值。
三、(18分)圖示3-1是用運算放大器構(gòu)成的音
頻信號發(fā)生器的簡化電路。
試求:1。
①判斷電路是否滿足振蕩的相位條件?
②接通電源后,若出現(xiàn)如圖3-2所示的失真應(yīng)如何調(diào)整R1。
圖2-1
③Rp為聯(lián)動可調(diào)電阻,可從0調(diào)到14.4KΩ,試求振蕩頻率的調(diào)節(jié)范圍。
④若RT為可穩(wěn)幅的熱敏電阻,應(yīng)該具有什么樣的溫度系數(shù)。
圖3-1
2.利用相位條件判斷圖3-3、圖3-4電路能否振蕩。
四、(20分)圖(a)、(b)、(d)、(f)中的運放均為理想器件,試解答:
(1)寫出圖(a)、圖(f)電路VO的表達式。
(2)求出圖(b)上門限觸發(fā)電壓VT+
和下門限觸發(fā)電壓VT—;對應(yīng)圖(c)輸入波形VI畫輸出波形VO,并標(biāo)出VT+、VT—
和VO的幅值Vom等參數(shù)。
(3)寫出圖(d)VO的表達式;設(shè)VO的初始值為0伏,對應(yīng)圖(e)輸入波形VI畫輸出波形VO,并標(biāo)出VO的峰值大小。
五、(12分)(1)
圖示各電路有無級間交流反饋,若有,則用瞬時極性法判斷其反饋極性(在圖上標(biāo)出瞬時極性)。對其中的負(fù)反饋說明反饋類型。
(2)
對于其中的負(fù)反饋,試分別定性說明其反饋對放大電路輸入、輸出電阻的影響,指出是穩(wěn)定輸出電壓還是穩(wěn)定輸出電流。
(3)試寫出兩個負(fù)反饋放大器的電壓放大倍數(shù)表達式。
六、(12)如圖所示橋式整流濾波及穩(wěn)壓電路,已知變壓器副邊電壓有效值為6V。
⑴
二極管D1—D4
構(gòu)成什么電路,其最高反向電壓應(yīng)不低于多少伏。
⑵
電容C(已知
C足夠大)兩端的電壓為多少伏?
7805的3、2端之間的電壓為多少伏?
⑶
求該電路輸出電壓的最大值Vomax和最小值Vomin的表達式。
一、填空題:(每空3分,共15分)
1.邏輯函數(shù)有四種表示方法,它們分別是(真值表、)、(邏輯圖式)、(、邏輯表達)和(卡諾圖)。
2.將2004個“1”異或起來得到的結(jié)果是()。
3.由555定時器構(gòu)成的三種電路中,()和()是脈沖的整形電路。
4.TTL器件輸入腳懸空相當(dāng)于輸入()電平。
5.基本邏輯運算有:
()、()和()運算。
6.采用四位比較器對兩個四位數(shù)比較時,先比較()位。
7.觸發(fā)器按動作特點可分為基本型、()、()和邊沿型;
8.如果要把一寬脈沖變換為窄脈沖應(yīng)采用
()
觸發(fā)器
9.目前我們所學(xué)的雙極型集成電路和單極型集成電路的典型電路分別是()電路和()電路。
10.施密特觸發(fā)器有()個穩(wěn)定狀態(tài).,多諧振蕩器有()個穩(wěn)定狀態(tài)。
11.?dāng)?shù)字系統(tǒng)按組成方式可分為、兩種;
12.兩二進制數(shù)相加時,不考慮低位的進位信號是
()
加器。
13.不僅考慮兩個____________相加,而且還考慮來自__________相加的運算電路,稱為全加器。
14.時序邏輯電路的輸出不僅和_________有關(guān),而且還與_____________有關(guān)。
15.計數(shù)器按CP脈沖的輸入方式可分為___________和___________。
16.觸發(fā)器根據(jù)邏輯功能的不同,可分為___________、___________、___________、___________、___________等。
17.根據(jù)不同需要,在集成計數(shù)器芯片的基礎(chǔ)上,通過采用___________、___________、___________等方法可以實現(xiàn)任意進制的技術(shù)器。
18.4.一個
JK
觸發(fā)器有
個穩(wěn)態(tài),它可存儲
位二進制數(shù)。
19.若將一個正弦波電壓信號轉(zhuǎn)換成同一頻率的矩形波,應(yīng)采用
電路。
20.把JK觸發(fā)器改成T觸發(fā)器的方法是。
21.N個觸發(fā)器組成的計數(shù)器最多可以組成進制的計數(shù)器。
22.基本RS觸發(fā)器的約束條件是。
23.對于JK觸發(fā)器,若,則可完成T
觸發(fā)器的邏輯功能;若,則可完成D
觸發(fā)器的邏輯功能。
二.?dāng)?shù)制轉(zhuǎn)換(5分):
1、(11.001)2=()16=()10
2、(8F.FF)16=()2=()10
3、(25.7)10=()2=()16
4、(+1011B)原碼=()反碼=()補碼
5、(-101010B)原碼=()反碼=()補碼
三.函數(shù)化簡題:(5分)
1、化簡等式,給定約束條件為:AB+CD=0
用卡諾圖化簡函數(shù)為最簡單的與或式(畫圖)。
四.畫圖題:(5分)
1.試畫出下列觸發(fā)器的輸出波形
(設(shè)觸發(fā)器的初態(tài)為0)。
(12分)
1.2.3.2.已知輸入信號X,Y,Z的波形如圖3所示,試畫出的波形。
圖3
波形圖
五.分析題(30分)
1、分析如圖所示組合邏輯電路的功能。
2.試分析如圖3所示的組合邏輯電路。
(15分)
1).寫出輸出邏輯表達式;
2).化為最簡與或式;
3).列出真值表;
4).說明邏輯功能。
3.七、分析如下時序電路的邏輯功能,寫出電路的驅(qū)動方程、狀態(tài)方程和輸出方程,畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
(20)圖4
4.74161組成的電路如題37圖所示,分析電路,并回答以下問題
(1)畫出電路的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖(Q3Q2Q1Q0);
(2)說出電路的功能。(74161的功能見表)
題37圖
六.設(shè)計題:(30分)
1.要求用與非門設(shè)計一個三人表決用的組合邏輯電路圖,只要有2票或3票同意,表決就通過(要求有真值表等)。
2.試用JK觸發(fā)器和門電路設(shè)計一個十三進制的計數(shù)器,并檢查設(shè)計的電路能否自啟動。(14分)
七.(10分)試說明如圖
5所示的用555
定時器構(gòu)成的電路功能,求出U
T+、U
T-
和ΔU
T,并畫出其輸出波形。
(10分)
圖5
答案:
一.填空題
1.真值表、邏輯圖、邏輯表達式、卡諾圖;
2.0;
3.施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器
4.高
5.與、或、非
6.最高
7.同步型、主從型;
8.積分型單穩(wěn)態(tài)
9.TTL、CMOS
;
10.兩、0;
11.功能擴展電路、功能綜合電路;
12.半
13.本位(低位),低位進位
14.該時刻輸入變量的取值,該時刻電路所處的狀態(tài)
15.同步計數(shù)器,異步計數(shù)器
16.RS觸發(fā)器,T觸發(fā)器,JK觸發(fā)器,Tˊ觸發(fā)器,D觸發(fā)器
17.反饋歸零法,預(yù)置數(shù)法,進位輸出置最小數(shù)法
18.兩,一
19.多諧振蕩器
20.J=K=T
21.2n
22.RS=0
二.?dāng)?shù)制轉(zhuǎn)換(10):
1、(11.001)2=(3.2)16=(3.125)10
2、(8F.FF)16=(10001111.11111111)2=(143.9960937)10
3、(25.7)10=(11001.1011)2=(19.B)16
4、(+1011B)原碼=(01011)反碼=(01011)補碼
5、(-101010B)原碼=(1010101)反碼=(1010110)補碼
三.化簡題:
:
1、利用摩根定律證明公式
?
?
?
í
ì
×
=
+
+
=
×
B
A
B
A
B
A
B
A
反演律(摩根定律):
2、畫出卡諾圖
化簡得
四.畫圖題:
2.五.分析題20分)
1.1、寫出表達式
2、畫出真值表
3、當(dāng)輸入A、B、C中有2個或3個為1時,輸出Y為1,否則輸出Y為0。所以這個電路實際上是一種3人表決用的組合電路:只要有2票或3票同意,表決就通過。
2.(1)邏輯表達式
(2)最簡與或式:
(3)
真值表
A
B
C
Y1
Y2
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
(4)邏輯功能為:全加器。
3.1)據(jù)邏輯圖寫出電路的驅(qū)動方程:
2)
求出狀態(tài)方程:
3)
寫出輸出方程:C=
4)
列出狀態(tài)轉(zhuǎn)換表或狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖或時序圖:
5)
從以上看出,每經(jīng)過16個時鐘信號以后電路的狀態(tài)循環(huán)變化一次;同時,每經(jīng)過16個時鐘脈沖作用后輸出端C輸出一個脈沖,所以,這是一個十六進制記數(shù)器,C端的輸出就是進位。
CP
Q3
Q2
Q1
Q0
等效十進制數(shù)
C
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
……
0
0
0
0
0
0
0
解:(1)狀態(tài)轉(zhuǎn)換表:
Qn3
Qn2
Qn1
Qn0
Qn+13
Qn+12
Qn+11
Qn+10
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖:
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
1001
1010
1011
Q3Q2Q1Q0
(2)功能:11進制計數(shù)器。從0000開始計數(shù),當(dāng)Q3Q2Q1Q0
為1011時,通過與非門異步清零,完成一個計數(shù)周期。
六.設(shè)計題:
1.1、畫出真值表
2寫出表達式
3畫出邏輯圖
2.解:根據(jù)題意,得狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下:
所以:
能自啟動。因為:
七.,,波形如圖5
所示
圖