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文檔簡介

1、第1章 檢測題 (共100分,120分鐘)一、填空題:(每空分,共25分)1、N型半導體是在本征半導體中摻入極微量的 五 價元素組成的。這種半導體內的多數載流子為 自由電子 ,少數載流子為 空穴 ,不能移動的雜質離子帶 正 電。P型半導體是在本征半導體中摻入極微量的 三 價元素組成的。這種半導體內的多數載流子為 空穴 ,少數載流子為 自由電子 ,不能移動的雜質離子帶 負 電。2、三極管的內部結構是由 發射 區、 基 區、 集電區 區及 發射 結和 集電 結組成的。三極管對外引出的電極分別是 發射 極、 基 極和 集電 極。3、PN結正向偏置時,外電場的方向與內電場的方向 相反 ,有利于 多數載

2、流子 的 擴散 運動而不利于 少數載流子 的 漂移 ;PN結反向偏置時,外電場的方向與內電場的方向 一致 ,有利于 少子 的 漂移 運動而不利于 多子 的 擴散 ,這種情況下的電流稱為 反向飽和 電流。4、PN結形成的過程中,P型半導體中的多數載流子由 P 向 N 區進行擴散,N型半導體中的多數載流子由 N 向 P 區進行擴散。擴散的結果使它們的交界處建立起一個 空間電荷區 ,其方向由 N 區指向 P 區。 空間電荷區 的建立,對多數載流子的 擴散 起削弱作用,對少子的 漂移 起增強作用,當這兩種運動達到動態平衡時, PN結 形成。5、檢測二極管極性時,需用萬用表歐姆擋的 R×1K

3、檔位,當檢測時表針偏轉度較大時,與紅表棒相接觸的電極是二極管的 陰 極;與黑表棒相接觸的電極是二極管的 陽 極。檢測二極管好壞時,兩表棒位置調換前后萬用表指針偏轉都很大時,說明二極管已經被 擊穿 ;兩表棒位置調換前后萬用表指針偏轉都很小時,說明該二極管已經 絕緣老化。6、單極型晶體管又稱為 場效應(MOS) 管。其導電溝道分有 N 溝道和 P 溝道。7、穩壓管是一種特殊物質制造的 面 接觸型 硅晶體 二極管,正常工作應在特性曲線的 反向擊穿 區。8、MOS管在不使用時應避免 柵 極懸空,務必將各電極短接。二、判斷正誤:(每小題1分,共10分)1、P型半導體中不能移動的雜質離子帶負電,說明P型半

4、導體呈負電性。 (錯)2、自由電子載流子填補空穴的“復合”運動產生空穴載流子。 (對)3、用萬用表測試晶體管時,選擇歐姆檔R×10K檔位。 (錯)4、PN結正向偏置時,其內外電場方向一致。(PN結反向偏置時,其內外電場方向一致 ) (錯)5、無論在任何情況下,三極管都具有電流放大能力。 (錯)6、雙極型晶體管是電流控件,單極型晶體管是電壓控件。 (對)7、二極管只要工作在反向擊穿區,一定會被擊穿。 (錯)8、當三極管的集電極電流大于它的最大允許電流ICM時,該管必被擊穿。 (錯)9、雙極型三極管和單極型三極管的導電機理相同。 (錯)10、雙極型三極管的集電極和發射極類型相同,因此可以

5、互換使用。 (錯)三、選擇題:(每小題2分,共20分)1、單極型半導體器件是( C )。A、二極管; B、雙極型三極管; C、場效應管; D、穩壓管。2、P型半導體是在本征半導體中加入微量的( A )元素構成的。A、三價; B、四價; C、五價; D、六價。3、穩壓二極管的正常工作狀態是( C )。A、導通狀態; B、截止狀態; C、反向擊穿狀態; D、任意狀態。4、用萬用表檢測某二極管時,發現其正、反電阻均約等于1K,說明該二極管( C )。A、已經擊穿; B、完好狀態; C、內部老化不通; D、無法判斷。5、PN結兩端加正向電壓時,其正向電流是( A )而成。A、多子擴散; B、少子擴散;

6、 C、少子漂移; D、多子漂移。6、測得NPN型三極管上各電極對地電位分別為VE,VB,VC,說明此三極管處在( A )。A、放大區; B、飽和區; C、截止區; D、反向擊穿區。7、絕緣柵型場效應管的輸入電流( C )。A、較大; B、較小; C、為零; D、無法判斷。8、正弦電流經過二極管整流后的波形為( C )。A、矩形方波; B、等腰三角波; C、正弦半波; D、仍為正弦波。9、三極管超過( C )所示極限參數時,必定被損壞。A、集電極最大允許電流ICM; B、集射極間反向擊穿電壓U(BR)CEO;C、集電極最大允許耗散功率PCM; D、管子的電流放大倍數。10、若使三極管具有電流放大

7、能力,必須滿足的外部條件是( C )A、發射結正偏、集電結正偏; B、發射結反偏、集電結反偏;C、發射結正偏、集電結反偏; D、發射結反偏、集電結正偏。四、簡述題:(每小題4分,共28分)1、N型半導體中的多子是帶負電的自由電子載流子,P型半導體中的多子是帶正電的空穴載流子,因此說N型半導體帶負電,P型半導體帶正電。上述說法對嗎為什么 答:這種說法是錯誤的。因為,晶體在摻入雜質后,只是共價鍵上多出了電子或少了電子,從而獲得了N型半導體或P型半導體,但整塊晶體中既沒有失電子也沒有得電子,所以仍呈電中性。2、某人用測電位的方法測出晶體管三個管腳的對地電位分別為管腳12V、管腳3V、管腳,試判斷管子

8、的類型以及各管腳所屬電極。答:管腳和管腳電壓相差,顯然一個硅管,是基極,一個是發射極,而管腳比管腳和的電位都高,所以一定是一個NPN型硅管。再根據管子在放大時的原則可判斷出管腳是發射極,管腳是基極,管腳是集電極。圖1-293、圖1-29所示電路中,已知E=5V,V,二極管為理想元件(即認為正向導通時電阻R=0,反向阻斷時電阻R=),試畫出u0的波形。u/Vt0uiu0105答:分析:根據電路可知,當ui>E時,二極管導通u0=ui,當ui<E時,二極管截止時,u0=E。所以u0的波形圖如下圖所示:4、半導體和金屬導體的導電機理有什么不同單極型和雙極型晶體管的導電情況又有何不同答:金

9、屬導體中只有自由電子一種載流子參與導電,而半導體中則存在空穴載流子和自由電子兩種載流子,它們同時參與導電,這就是金屬導體和半導體導電機理上的本質不同點。單極型晶體管內部只有多數載流子參與導電,因此和雙極型晶體管中同時有兩種載流子參與導電也是不同的。5、圖1-34所示電路中,硅穩壓管DZ1的穩定電壓為8V,DZ2的穩定電壓為6V,正向壓降均為,求各電路的輸出電壓U0。答:(a)圖:兩穩壓管串聯,總穩壓值為14V,所以U0=14V;(b)圖:兩穩壓管并聯,輸出電壓按小值計,因此U0=6V;(c)圖:兩穩壓管反向串聯,U0=;(d)圖:兩穩壓管反向并聯,可認為DZ1截止不通,則U0=。6、半導體二極

10、管由一個PN結構成,三極管則由兩個PN結構成,那么,能否將兩個二極管背靠背地連接在一起構成一個三極管如不能,說說為什么答:將兩個二極管背靠背地連接在一起是不能構成一個三極管的。因為,兩個背靠背的二極管,其基區太厚,不符合構成三極管基區很薄的內部條件,即使是發射區向基區發射電子,到基區后也都會被基區中大量的空穴復合掉,根本不可能有載流子繼續向集電區擴散,所以這樣的“三極管”是不會有電流放大作用的。圖1-30 7、如果把三極管的集電極和發射極對調使用三極管會損壞嗎為什么答:集電極和發射極對調使用,三極管不會損壞,但是其電流放大倍數大大降低。因為集電極和發射極的雜技濃度差異很大,且結面積也不同。五、

11、計算分析題:(共17分)1、圖1-31所示三極管的輸出特性曲線,試指出各區域名稱并根據所給出的參數進行分析計算。(8分)(1)UCE=3V,IB=60A,IC= (2)IC=4mA,UCE=4V,ICB= (3)UCE=3V,IB由4060A時,= IC (mA)UCE (V)54321100A 80A 60A 40A 20AIB0圖1-3101 2 3 4 5 6 7 8ABC解:A區是飽和區,B區是放大區,C區是截止區。(1)觀察圖6-25,對應IB=60A、UCE=3V處,集電極電流IC約為;(2)觀察圖6-25,對應IC=4mA、UCE=4V處,IB約小于80A和大于70A;(3)對應

12、IB=20A、UCE=3V處,IC1mA,所以1000/2050。2、已知NPN型三極管的輸入輸出特性曲線如圖1-32所示,當(1)UBE=,UCE=6V,IC=(2)IB=50A,UCE=5V,IC= 圖1-32IC (mA)UCE (V)108642100A 80A 60A 40A 20AIB001 2 3 4 5 6 7 8(b)輸出特性曲線(a)輸入特性曲線IB (A)12080604020UBE (V)0 (3)UCE=6V,UBE從變到時,求IB和IC的變化量,此時的(9分)解:(1)由(a)曲線查得UBE=時,對應IB=30A,由(b)曲線查得IC;(2)由(b)曲線可查得此時I

13、C5mA;(3)由輸入特性曲線可知,UBE從變到的過程中,IB30A,由輸出特性曲線可知,IC,所以2400/3080。第2章 檢測題 (共100分,120分鐘)一、填空題:(每空分,共21分)1、基本放大電路的三種組態分別是: 共發射極 放大電路、 共集電極 放大電路和 共基極 放大電路。2、放大電路應遵循的基本原則是: 發射 結正偏; 集電 結反偏。3、將放大器 輸出信號 的全部或部分通過某種方式回送到輸入端,這部分信號叫做 反饋 信號。使放大器凈輸入信號減小,放大倍數也減小的反饋,稱為 負 反饋;使放大器凈輸入信號增加,放大倍數也增加的反饋,稱為 正 反饋。放大電路中常用的負反饋類型有

14、電壓串聯 負反饋、 電流串聯 負反饋、 電壓并聯 負反饋和 電流并聯 負反饋。4、射極輸出器具有 電壓增益 恒小于1、接近于1, 輸入信號 和 輸出信號 同相,并具有 輸入電阻 高和 輸出電阻 低的特點。5、共射放大電路的靜態工作點設置較低,造成截止失真,其輸出波形為 上 削頂。若采用分壓式偏置電路,通過 反饋環節 調節 合適的基極電位 ,可達到改善輸出波形的目的。6、對放大電路來說,人們總是希望電路的輸入電阻 越大 越好,因為這可以減輕信號源的負荷。人們又希望放大電路的輸出電阻 越小 越好,因為這可以增強放大電路的整個負載能力。7、反饋電阻RE的數值通常為 幾十至幾千歐 ,它不但能夠對直流信

15、號產生 負反饋 作用,同樣可對交流信號產生 負反饋 作用,從而造成電壓增益下降過多。為了不使交流信號削弱,一般在RE的兩端 并聯一個約為幾十微法的較大射極旁路電容CE 。8、放大電路有兩種工作狀態,當ui0時電路的狀態稱為 靜 態,有交流信號ui輸入時,放大電路的工作狀態稱為 動 態。在 動 態情況下,晶體管各極電壓、電流均包含 直流 分量和 交流 分量。放大器的輸入電阻越 大 ,就越能從前級信號源獲得較大的電信號;輸出電阻越 小 ,放大器帶負載能力就越強。9、電壓放大器中的三極管通常工作在 放大 狀態下,功率放大器中的三極管通常工作在 極限 參數情況下。功放電路不僅要求有足夠大的 輸出電壓

16、,而且要求電路中還要有足夠大的 輸出電流 ,以獲取足夠大的功率。10、晶體管由于在長期工作過程中,受外界 溫度 及電網電壓不穩定的影響,即使輸入信號為零時,放大電路輸出端仍有緩慢的信號輸出,這種現象叫做 零點 漂移。克服 零點 漂移的最有效常用電路是 差動 放大電路。二、判斷下列說法的正確與錯誤:(每小題1分,共19分)1、放大電路中的輸入信號和輸出信號的波形總是反相關系。 (錯)2、放大電路中的所有電容器,起的作用均為通交隔直。 (對)3、射極輸出器的電壓放大倍數等于1,因此它在放大電路中作用不大。 (錯)4、分壓式偏置共發射極放大電路是一種能夠穩定靜態工作點的放大器。 (對)5、設置靜態工

17、作點的目的是讓交流信號疊加在直流量上全部通過放大器。 (對)6、晶體管的電流放大倍數通常等于放大電路的電壓放大倍數。 (錯)7、微變等效電路不能進行靜態分析,也不能用于功放電路分析。 (對)8、共集電極放大電路的輸入信號與輸出信號,相位差為180°的反相關系。(錯)9、微變等效電路中不但有交流量,也存在直流量。 (錯)10、基本放大電路通常都存在零點漂移現象。 (對)11、普通放大電路中存在的失真均為交越失真。 (錯)12、差動放大電路能夠有效地抑制零漂,因此具有很高的共模抑制比。 (對)13、放大電路通常工作在小信號狀態下,功放電路通常工作在極限狀態下。 (對)14、輸出端交流短路

18、后仍有反饋信號存在,可斷定為電流負反饋。 (對)15、共射放大電路輸出波形出現上削波,說明電路出現了飽和失真。 (錯)16、放大電路的集電極電流超過極限值ICM,就會造成管子燒損。 (錯)17、共模信號和差模信號都是電路傳輸和放大的有用信號。 (錯)18、采用適當的靜態起始電壓,可達到消除功放電路中交越失真的目的。 (對)19、射極輸出器是典型的電壓串聯負反饋放大電路。 (對)三、選擇題:(每小題2分,共20分)1、基本放大電路中,經過晶體管的信號有(C)。A、直流成分; B、交流成分; C、交直流成分均有。2、基本放大電路中的主要放大對象是(B)。A、直流信號; B、交流信號; C、交直流信

19、號均有。3、分壓式偏置的共發射極放大電路中,若VB點電位過高,電路易出現(B)。A、截止失真; B、飽和失真; C、晶體管被燒損。4、共發射極放大電路的反饋元件是(B)。A、電阻RB; B、電阻RE; C、電阻RC。5、功放首先考慮的問題是(A)。A、管子的工作效率; B、不失真問題; C、管子的極限參數。6、電壓放大電路首先需要考慮的技術指標是(A)。A、放大電路的電壓增益; B、不失真問題; C、管子的工作效率。7、射極輸出器的輸出電阻小,說明該電路的(A)A、帶負載能力強; B、帶負載能力差; C、減輕前級或信號源負荷。8、功放電路易出現的失真現象是(C)。A、飽和失真; B、截止失真;

20、 C、交越失真。9、基極電流iB的數值較大時,易引起靜態工作點Q接近(B)。A、截止區; B、飽和區; C、死區。10、射極輸出器是典型的(C)。A、電流串聯負反饋; B、電壓并聯負反饋; C、電壓串聯負反饋。四、簡答題:(共23分)1、共發射極放大器中集電極電阻RC起的作用是什么(3分)答:RC起的作用是把晶體管的電流放大轉換成放大器的電壓放大。2、放大電路中為何設立靜態工作點靜態工作點的高、低對電路有何影響(4分)答:設立靜態工作點的目的是使放大信號能全部通過放大器。Q點過高易使傳輸信號部分進入飽和區;Q點過低易使傳輸信號部分進入截止區,其結果都是信號發生失真。3、指出圖2-22所示各放大

21、電路能否正常工作,如不能,請校正并加以說明。(8分)圖2-22 檢測題2-4-3電路圖RB2RCC1C2 TVCC(c)RB2RCC1C2 TVCC(d)RB1RB1RECERB2RCC1C2 TVCC(a)RB2RB1C1C2 VCC(b)答:(a)圖缺少基極分壓電阻RB1,造成VB=UCC太高而使信號進入飽和區發生失真,另外還缺少RE、CE負反饋環節,當溫度發生變化時,易使放大信號產生失真;(b)圖缺少集電極電阻RC,無法起電壓放大作用,同時少RE、CE負反饋環節;(c)圖中C1、C2的極性反了,不能正常隔直通交,而且也缺少RE、CE負反饋環節;(d)圖的管子是PNP型,而電路則是按NPN

22、型管子設置的,所以,只要把管子調換成NPN型管子即可。4、說一說零點漂移現象是如何形成的哪一種電路能夠有效地抑制零漂(4分)答:直接耦合的多級放大電路,當輸入信號為零時,輸出信號電壓并不為零的現象稱為零點漂移。晶體管參數受溫度的影響是產生零漂的根本和直接原因。采用差動放大電路可以有效地解決零漂問題。5、為削除交越失真,通常要給功放管加上適當的正向偏置電壓,使基極存在的微小的正向偏流,讓功放管處于微導通狀態,從而消除交越失真。那么,這一正向偏置電壓是否越大越好呢為什么(4分)答:這一正向電壓較小,僅使兩個管子都工作在微導通狀態即可。因為,交越失真實際上是兩個功放管都存在正向死區電壓造成的,消除交

23、越失真,實際上就是解決死區電壓的問題。如果這一正向偏置電壓大于死區電壓較多,勢必造成兩個功放管不能正常工作。五、計算題:(共17分)25VRCRB1C1C2uiu0圖2-23 檢測題2-5-1電路圖RB2RECE1、如圖2-23所示分壓式偏置放大電路中,已知RC,RB140K,RB210K,RE,=70。求靜態工作點IBQ、ICQ和UCEQ。(8分,圖中晶體管為硅管)解:靜態工作點為:2、畫出圖2-23所示電路的微變等效電路,并對電路進行動態分析。要求解出電路的電壓放大倍數Au,電路的輸入電阻ri及輸出電阻r0。(9分)解:圖2-23的微變等效電路如下圖所示。uiRB1RB2iiibu0ibr

24、beRC動態分析: ri=RB1/ RB2/ rbe=40000/10000/943843 r0=RC=第3章 檢測題 (共100分,120分鐘)一、填空題(每空分,共20分)1、若要集成運放工作在線性區,則必須在電路中引入 深度負 反饋;若要集成運放工作在非線性區,則必須在電路中引入 正 反饋或者在 開環工作 狀態下。集成運放工作在線性區的特點是輸入電流 等于零和 輸出電阻 等于零;工作在非線性區的特點:一是輸出電壓只具有 兩種 狀態和凈輸入電流等于 零 ;在運算放大器電路中,集成運放工作在 線性 區,電壓比較器工作在 非線性 區。2、集成運算放大器具有 同相 和 反相 兩個輸入端,相應的輸

25、入方式有 同相 輸入、 反相 輸入和 雙端 輸入三種。3、理想運算放大器工作在線性區時有兩個重要特點:一是差模輸入電壓 相等 ,稱為 虛短 ;二是輸入電流 等于零 ,稱為 虛斷 。4、理想集成運放的Au0 ,ri ,ro 0 ,KCMR 。5、 反相 比例運算電路中反相輸入端為虛地, 同相 比例運算電路中的兩個輸入端電位等于輸入電壓。 同相 比例運算電路的輸入電阻大, 反相 比例運算電路的輸入電阻小。6、 同相 比例運算電路的輸入電流等于零, 反相 比例運算電路的輸入電流等于流過反饋電阻中的電流。 同相 比例運算電路的比例系數大于1,而 反相 比例運算電路的比例系數小于零。7、 同相輸入 運算

26、電路可實現Au1的放大器, 反相輸入 運算電路可實現Au0的放大器, 微分 運算電路可將三角波電壓轉換成方波電壓。8、 滯回 電壓比較器的基準電壓UR0時,輸入電壓每經過一次零值,輸出電壓就要產生一次 躍變 ,這時的比較器稱為 過零 比較器。9、集成運放的非線性應用常見的有 單門限比較器 、 滯回比較器 和 方波 發生器。10、 滯回 比較器的電壓傳輸過程中具有回差特性。二、判斷下列說法的正確與錯誤:(每小題1分,共10分)1、電壓比較器的輸出電壓只有兩種數值。 (對)2、集成運放使用時不接負反饋,電路中的電壓增益稱為開環電壓增益。 (錯)3、“虛短”就是兩點并不真正短接,但具有相等的電位。

27、(對)4、“虛地”是指該點與“地”點相接后,具有“地”點的電位。 (錯)5、集成運放不但能處理交流信號,也能處理直流信號。 (對)6、集成運放在開環狀態下,輸入與輸出之間存在線性關系。 (錯)7、同相輸入和反相輸入的運放電路都存在“虛地”現象。 (錯)8、理想運放構成的線性應用電路,電壓增益與運放本身的參數無關。 (錯)9、各種比較器的輸出只有兩種狀態。 (對)10、微分運算電路中的電容器接在電路的反相輸入端。 (對)三、選擇題:(每小題2分,共20分)1、理想運放的開環放大倍數Au0為(A),輸入電阻為(A),輸出電阻為(B)。A、; B、0; C、不定。2、國產集成運放有三種封閉形式,目前

28、國內應用最多的是(C)。A、扁平式; B、圓殼式; C、雙列直插式。3、由運放組成的電路中,工作在非線性狀態的電路是(C)。A、反相放大器; B、差分放大器; C、電壓比較器。4、理想運放的兩個重要結論是(B)。A、虛短與虛地; B、虛斷與虛短; C、斷路與短路。5、集成運放一般分為兩個工作區,它們分別是(B)。A、正反饋與負反饋; B、線性與非線性; C、虛斷和虛短。6、(B)輸入比例運算電路的反相輸入端為虛地點。A、同相; B、反相; C、雙端。7、集成運放的線性應用存在(C)現象,非線性應用存在(B)現象。A、虛地; B、虛斷; C、虛斷和虛短。8、各種電壓比較器的輸出狀態只有(B)。A

29、、一種; B、兩種; C、三種。9、基本積分電路中的電容器接在電路的(C)。A、反相輸入端; B、同相輸入端; C、反相端與輸出端之間。10、分析集成運放的非線性應用電路時,不能使用的概念是(B)。A、虛地; B、虛短; C、虛斷。四、問題:(共20分)1、集成運放一般由哪幾部分組成各部分的作用如何(4分)答:集成運放一般由輸入級、輸出級和中間級及偏置電路組成。輸入級一般采用差動放大電路,以使運放具有較高的輸入電阻及很強的抑制零漂的能力,輸入級也是決定運放性能好壞的關鍵環節;中間級為獲得運放的高開環電壓放大倍數(103107),一般采用多級共發射極直接耦合放大電路;輸出級為了具有較低的輸出電阻

30、和較強的帶負載能力,并能提供足夠大的輸出電壓和輸出電流,常采用互補對稱的射極輸出器組成;為了向上述三個環節提供合適而又穩定的偏置電流,一般由各種晶體管恒流源電路構成偏置電路滿足此要求。2、何謂“虛地”何謂“虛短”在什么輸入方式下才有“虛地”若把“虛地”真正接“地”,集成運放能否正常工作(4分)答:電路中某點并未真正接“地”,但電位與“地”點相同,稱為“虛地”;電路中兩點電位相同,并沒有真正用短接線相連,稱為“虛短”,若把“虛地”真正接“地”,如反相比例運放,把反相端也接地時,就不會有ii=if成立,反相比例運算電路也就無法正常工作。3、集成運放的理想化條件主要有哪些(3分)答:集成運放的理想化

31、條件有四條:開環差模電壓放大倍數AU0=;差模輸入電阻rid=;開環輸出電阻r0=0;共模抑制比KCMR=。4、在輸入電壓從足夠低逐漸增大到足夠高的過程中,單門限電壓比較器和滯回比較器的輸出電壓各變化幾次(3分)答:在輸入電壓從足夠低逐漸增大至足夠高的過程中,單門限電壓比較器和滯回比較器的輸出電壓均只躍變一次。5、集成運放的反相輸入端為虛地時,同相端所接的電阻起什么作用(3分)答:同相端所接電阻起平衡作用。1MU010V圖3-17 檢測題電路圖RxV6、應用集成運放芯片連成各種運算電路時,為什么首先要對電路進行調零(3分)答:調零是為了抑制零漂,使運算更準確。五、計算題:(共30分)1、圖3-

32、17所示電路為應用集成運放組成的測量電阻的原理電路,試寫出被測電阻Rx與電壓表電壓U0的關系。(10分)解:從電路圖來看,此電路為一反相比例運算電路,因此: 2、圖3-18所示電路中,已知R12K,Rf5K,R22K,R318K,Ui圖3-181V,求輸出電壓Uo。(10分)解:此電路為同相輸入電路。3、圖3-19所示電路中,已知電阻Rf 5R1,輸入電壓Ui5mV,求輸出電壓U0。(10分)圖3-19解:U01=Ui=5mV= Ui2,第二級運放是反向比例運算電路,所以:第4章 檢測題 (共80分,100分鐘)一、填空題(每空分,共25分)1、在時間上和數值上均作連續變化的電信號稱為 模擬

33、信號;在時間上和數值上離散的信號叫做 數字 信號。2、在正邏輯的約定下,“1”表示 高 電平,“0”表示 低 電平。3、數字電路中,輸入信號和輸出信號之間的關系是 邏輯 關系,所以數字電路也稱為 邏輯 電路。在 邏輯 關系中,最基本的關系是 與邏輯 、 或邏輯 和 非邏輯 。4、用來表示各種計數制數碼個數的數稱為 基數 ,同一數碼在不同數位所代表的 位權 不同。十進制計數各位的 基 是10, 位權 是10的冪。5、 8421 BCD碼和 2421 碼是有權碼; 余3 碼和 格雷 碼是無權碼。6、 進位制 是表示數值大小的各種方法的統稱。一般都是按照進位方式來實現計數的,簡稱為 數 制。任意進制

34、數轉換為十進制數時,均采用 按位權展開求和 的方法。7、十進制整數轉換成二進制時采用 除2取余 法;十進制小數轉換成二進制時采用 乘2取整 法。8、十進制數轉換為八進制和十六進制時,應先轉換成 二進 制,然后再根據轉換的 二進制 數,按照 三位 一組轉換成八進制;按 四位 一組轉換成十六進制。9、8421BCD碼是最常用也是最簡單的一種BCD代碼,各位的權依次為 8 、 4 、 2 、 1 。8421BCD碼的顯著特點是它與 二進制 數碼的4位等值 09 完全相同。10、 原碼 、 反碼 和 補碼 是把符號位和數值位一起編碼的表示方法,是計算機中數的表示方法。在計算機中,數據常以 補碼 的形式

35、進行存儲。11、邏輯代數的基本定律有 分配 律、 結合 律、 交換 律、 反演 律和 非非 律。12、最簡與或表達式是指在表達式中 或項 最少,且 與項 也最少。13、卡諾圖是將代表 最小項 的小方格按 相鄰 原則排列而構成的方塊圖。卡諾圖的畫圖規則:任意兩個幾何位置相鄰的 最小項 之間,只允許 一位變量 的取值不同。14、在化簡的過程中,約束項可以根據需要看作 “1” 或 “0” 。二、判斷正誤題(每小題1分,共8分)1、輸入全為低電平“0”,輸出也為“0”時,必為“與”邏輯關系。 (錯)2、或邏輯關系是“有0出0,見1出1”。 (錯)3、8421BCD碼、2421BCD碼和余3碼都屬于有權

36、碼。 (錯)4、二進制計數中各位的基是2,不同數位的權是2的冪。 (對)5、格雷碼相鄰兩個代碼之間至少有一位不同。 (錯)6、是邏輯代數的非非定律。 (錯)7、卡諾圖中為1的方格均表示一個邏輯函數的最小項。 (對)8、原碼轉換成補碼的規則就是各位取反、末位再加1。 (對)三、選擇題(每小題2分,共12分)1、邏輯函數中的邏輯“與”和它對應的邏輯代數運算關系為( B )。A、邏輯加 B、邏輯乘 C、邏輯非2、十進制數100對應的二進制數為( C )。A、1011110 B、1100010 C、1100100 D、3、和邏輯式表示不同邏輯關系的邏輯式是( B )。A、 B、 C、 D、4、數字電路

37、中機器識別和常用的數制是( A )。A、二進制 B、八進制 C、十進制 D、十六進制5、56的補碼是( D )。A、00111000B B、B C、01000111B D、01001000B6、所謂機器碼是指( B )。A、計算機內采用的十六進制碼 B、符號位數碼化了的二進制數碼C、帶有正負號的二進制數碼 D、八進制數四、簡述題(每小題3分,共12分)1、數字信號和模擬信號的最大區別是什么數字電路和模擬電路中,哪一種抗干擾能力較強答:數字信號是離散的,模擬信號是連續的,這是它們的最大區別。它們之中,數字電路的抗干擾能力較強。2、何謂數制何謂碼制在我們所介紹范圍內,哪些屬于有權碼哪些屬于無權碼答

38、:數制是指計數的進制,如二進制碼、十進制碼和十六進制碼等等;碼制是指不同的編碼方式,如各種BCD碼、循環碼等。在本書介紹的范圍內,8421BCD碼和2421BCD碼屬于有權碼;余3碼和格雷碼屬于無權碼。3、試述補碼轉換為原碼應遵循的原則及轉換步驟。答:一般按照求負數補碼的逆過程,數值部分應是最低位減1,然后取反。但是對二進制數來說,先減1后取反和先取反后加1得到的結果是一樣的,因此也可以采用取反加1 的方法求其補碼的原碼。4、試述卡諾圖化簡邏輯函數的原則和步驟。答:用卡諾圖化簡時,合并的小方格應組成正方形或長方形,同時滿足相鄰原則。利用卡諾圖化簡邏輯函數式的步驟如下:根據變量的數目,畫出相應方

39、格數的卡諾圖;根據邏輯函數式,把所有為“1”的項畫入卡諾圖中;用卡諾圈把相鄰最小項進行合并,合并時就遵照卡諾圈最大化原則;根據所圈的卡諾圈,消除圈內全部互非的變量,每一個圈作為一個“與”項,將各“與”項相或,即為化簡后的最簡與或表達式。 五、計算題(共43分)1、用代數法化簡下列邏輯函數(12分)2、用卡諾圖化簡下列邏輯函數(12分) 3、完成下列數制之間的轉換(8分)(365)10(1)2(555)8(16D)16()2()10()8()16()10()8()164、完成下列數制與碼制之間的轉換(5分)(47)10(01111010)余3碼(01000111)8421碼 (3D)16(001

40、01101)格雷碼5、寫出下列真值的原碼、反碼和補碼(6分)360 0100100B原0 1011011B 反0 1011100B補491 0110001B原1 1001110B反1 1001111B補第5章 檢測題(共100分,120分鐘)一、填空題(每空分,共25分)1、具有基本邏輯關系的電路稱為 門電路 ,其中最基本的有 與門 、 或門 和非門。2、具有“相異出1,相同出0”功能的邏輯門是 異或 門,它的反是 同或 門。3、數字集成門電路按 開關 元件的不同可分為TTL和CMOS兩大類。其中TTL集成電路是 雙極 型,CMOS集成電路是 單極 型。集成電路芯片中74LS系列芯片屬于 雙極

41、 型集成電路,CC40系列芯片屬于 單極 型集成電路。4、功能為“有0出1、全1出0”的門電路是 或非 門;具有“ 有1出1,全0出0 ”功能的門電路是或門;實際中集成的 與非 門應用的最為普遍。5、普通的TTL與非門具有 圖騰 結構,輸出只有 高電平“1” 和 低電平“0” 兩種狀態;經過改造后的三態門除了具有 “1” 態和 “0” 態,還有第三種狀態 高阻 態。6、使用三態門可以實現總線結構;使用 OC 門可實現“線與”邏輯。7、一般TTL集成電路和CMOS集成電路相比, TTL 集成門的帶負載能力強, CMOS集成門的抗干擾能力強; CMOS 集成門電路的輸入端通常不可以懸空。8、一個

42、PMOS 管和一個 NMOS 管并聯時可構成一個傳輸門,其中兩管源極相接作為 輸入 端,兩管漏極相連作為 輸出 端,兩管的柵極作為 控制 端。9、具有圖騰結構的TTL集成電路,同一芯片上的輸出端,不允許 并 聯使用;同一芯片上的CMOS集成電路,輸出端可以 并 聯使用,但不同芯片上的CMOS集成電路上的輸出端是不允許 并 聯使用的。10、TTL門輸入端口為 “與” 邏輯關系時,多余的輸入端可 懸空 處理;TTL門輸入端口為 “或” 邏輯關系時,多余的輸入端應接 低 電平;CMOS門輸入端口為“與”邏輯關系時,多余的輸入端應接 高 電平,具有“或”邏輯端口的CMOS門多余的輸入端應接 低 電平;

43、即CMOS門的輸入端不允許 懸空 。11、能將某種特定信息轉換成機器識別的 二進 制數碼的 組合 邏輯電路,稱之為 編碼 器;能將機器識別的 二進 制數碼轉換成人們熟悉的十進 制或某種特定信息的 邏輯電路,稱為 譯碼 器;74LS85是常用的 集成 邏輯電路 數值比較 器。12、在多路數據選送過程中,能夠根據需要將其中任意一路挑選出來的電路,稱之為 數據選擇 器,也叫做 多路 開關。二、判斷正誤題(每小題1分,共10分)1、組合邏輯電路的輸出只取決于輸入信號的現態。 (對)2、3線8線譯碼器電路是三八進制譯碼器。 (錯)3、已知邏輯功能,求解邏輯表達式的過程稱為邏輯電路的設計。 (錯)4、編碼

44、電路的輸入量一定是人們熟悉的十進制數。 (錯)5、74LS138集成芯片可以實現任意變量的邏輯函數。 (錯)6、組合邏輯電路中的每一個門實際上都是一個存儲單元。 (錯)7、74系列集成芯片是雙極型的,CC40系列集成芯片是單極型的。 (對)8、無關最小項對最終的邏輯結果無影響,因此可任意視為0或1。 (對)9、三態門可以實現“線與”功能。 (錯)10、共陰極結構的顯示器需要低電平驅動才能顯示。 (錯)三、選擇題(每小題2分,共20分)1、具有“有1出0、全0出1”功能的邏輯門是( B )。A、與非門 B、或非門 C、異或門 D、同或門2、下列各型號中屬于優先編譯碼器是( C )。A、74LS8

45、5 B、74LS138 C、74LS148 D、74LS483、七段數碼顯示管TS547是( B )。A、共陽極LED管 B、共陰極LED管 C、極陽極LCD管 D、共陰極LCD管4、八輸入端的編碼器按二進制數編碼時,輸出端的個數是( B )。A、2個 B、3個 C、4個 D、8個5、四輸入的譯碼器,其輸出端最多為( D )。A、4個 B、8個 C、10個 D、16個6、當74LS148的輸入端按順序輸入時,輸出為( B )。A、101 B、010 C、001 D、1107、一個兩輸入端的門電路,當輸入為1和0時,輸出不是1的門是( D )。A、與非門 B、或門 C、或非門 D、異或門8、多余

46、輸入端可以懸空使用的門是( B )。A、與門 B、TTL與非門 C、CMOS與非門 D、或非門9、譯碼器的輸出量是( A )。A、二進制 B、八進制 C、十進制 D、十六進制10、編碼器的輸入量是( C )。A、二進制 B、八進制 C、十進制 D、十六進制四、簡述題(每小題3分,共15分)1、何謂邏輯門何謂組合邏輯電路組合邏輯電路的特點答:數字電路中的門電路,其輸入和輸出之間的關系屬于邏輯關系,因此常稱為邏輯門。若邏輯電路的輸出僅取決于輸入的現態,則稱為組合邏輯電路,其中輸出僅取決于輸入的現態就是組合邏輯電路的顯著特點。2、分析組合邏輯電路的目的是什么簡述分析步驟。答:分析組合邏輯電路的目的是

47、找出已知組合邏輯電路的功能,分析的步驟為四步:根據已知邏輯電路圖用逐級遞推法寫出對應的邏輯函數表達式;用公式法或卡諾圖法對的寫出的邏輯函數式進行化簡,得到最簡邏輯表達式;根據最簡邏輯表達式,列出相應的邏輯電路真值表;根據真值表找出電路可實現的邏輯功能并加以說明,以理解電路的作用。3、何謂編碼二進制編碼和二十進制編碼有何不同答:編碼就是把人們熟悉的特定信息編成機器識別的二進制代碼的過程。二十進制編碼是每四位二進制數對應一個十進制數,其中具有無效碼;而二進制編碼中不存在無效碼。4、何謂譯碼譯碼器的輸入量和輸出量在進制上有何不同答:譯碼是編碼的逆過程,就是把機器識別的二進制代碼還原成人們識別的特定信

48、息或十進制。譯碼器的輸入量是二進制代碼;輸出量則為十進制。5、TTL門電路中,哪個有效地解決了“線與”問題哪個可以實現“總線”結構答:TTL門電路中,OC門有效地解決了“線與”問題,三態門可以實現“總線”結構。五、分析題(共20分)1、根據表5-11所示內容,分析其功能,并畫出其最簡邏輯電路圖。(8分)表5-11 組合邏輯電路真值表輸 入輸 出A B CF0 0 010 0 100 1 000 1 101 0 001 0 101 1 001 1 11解:uAtuBt圖5-332、圖5-33所示是uA、uB兩輸入端門的輸入波形,試畫出對應下列門的輸出波形。(4分)與門異或門或非門與非門與門與非門或非門異或門解:對應輸入波形,可畫出各門的輸出 波形如右圖紅筆所示。2、寫出圖5-34所示邏輯電路的邏輯函數表達式。(8分)&1=1AFBCD(a)11&AFBC1(b)圖5-34 5.5.2邏輯電路圖&1=1AFBCD(a)11&AFBC1(b)圖9-43 9.5.2邏輯電路圖解:(a)圖邏輯函數表達式:(b)圖邏輯函數表達式:六、設計題(共10分)1、畫出實現邏輯函數的邏輯電路。(5分)設計:本題邏輯函數式可化為最簡式為,邏輯電路為:&F1ABC2、設計一個三變量的判偶邏輯

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