圖P63是用CMOS反相器接成的壓控施密特觸發(fā)器電路

1、 題6.3 圖P6.3是用CMOS反相器接成的壓控施密特觸發(fā)器電路，試分析它的轉(zhuǎn)換電平VT+、VT-以及回差電壓VT與控制電壓VCO的關(guān)系。解 設(shè)反相器G1輸入端電壓為V/1，則根據(jù)疊加定理得到（1） 在vI升高過程中vO=0。當(dāng)升至?xí)r，因而得到 圖P6.3（2） 在vI降低過程中。當(dāng)時(shí)，于是可得（3）（與VCO無(wú)關(guān)）題6.4 在圖的施密特觸發(fā)器電路中，若G1和G2為74LS系列與非門和反相器，他們的閾值電壓VTH=1.2V，R1=1K,R2=2K，二極管的導(dǎo)通壓降VD=0.7V，試計(jì)算電路的正向閾值電壓VT+、負(fù)向閾值電壓VT-和回差電壓VT。解 題6.5 圖P6.5是具有電平偏移二極管的施

2、密特觸發(fā)器電路，試分析它的工作原理，并畫出電壓傳輸特性。G1、G2、G3均為TTL電路。VOVIVTHVTH-VD0 圖 P6.5 圖A6.5解 設(shè)門電路的閾值電壓為VTH，二極管的導(dǎo)通壓降為VD。則輸入電壓時(shí)，門G2輸出高電平，、。 在升高的過程中，當(dāng)時(shí)，門G3輸出低電平，使變成高電平而變?yōu)榈碗娖剑?0、=1。所以VT+=VTH。 在降低過程中，當(dāng)VTH-VD時(shí)，門G2的輸出變?yōu)楦唠娖?，而此時(shí)門G3輸出已經(jīng)是高電平，所以門G1輸出變?yōu)榈碗娖剑娐纷優(yōu)?1、=0的狀態(tài)。因此電路的VT-=VTH-VD。電壓傳輸特性如圖A6.5。t0tt0題6.6 在圖P6.6的整形電路中，試畫出輸出電壓的波形

3、。輸入電壓的波形如圖中所示，假定它的低電平持續(xù)時(shí)間比R、C電路的時(shí)間常數(shù)大得多。0t0 圖P6.6 圖A6.6解 見圖A6.6。圖中的為反相器輸入端的電壓波形。題6.7 能否用圖P6.6中的電路作單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器使用？試說明理由。解 由于反相器輸入端電壓（圖A6.6中的）隨脈沖的幅度變化和下降沿的好壞而改變，所以嚴(yán)格地講，這不是一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路。只有在輸入脈沖的幅度和下降沿不變的情況下，才可以產(chǎn)生固定寬度的輸出脈沖。 題6.10 在圖P6.9的微分型單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路中，若G1和G2為74系列TTL門電路，它們的VOH=3.2V，VOL=1.3V，R=0.3K，C=0.01F，試計(jì)算電路輸出負(fù)脈

4、沖的寬度。解 由圖A6.9可見，輸出脈沖寬度等于從電容開始充電到降至VTH的一段時(shí)間。電容充電的回路如圖A6.10所示。忽略門G2的輸出電阻R0及門G1高電平輸入電流，則充電回路可簡(jiǎn)化為R和C串聯(lián)的簡(jiǎn)單回路。從VOH（電容開始充電瞬時(shí)的值）下降至VTH的時(shí)間（也就是輸出脈沖的寬度）為 圖A6.10 題6.13 在圖所示的對(duì)稱式多諧振蕩器電路中，若RF1=RF2=1K，C1=C2=0.1F，G1和G2為74LS04（六反相器）中的兩個(gè)反相器，G1和G2的VOH=3.4V，VTH=1.1V，VIK=-1.5V，R1=20K，求電路的振蕩頻率。解 根據(jù)式（）可知，振蕩周期為 其中 故得到 振蕩頻率為

5、 題6.14 圖P6.14是用CMOS反相器組成的對(duì)式多諧振蕩器。若RF1=RF2=10K，C1=C2=0.01F，RP1=RP2=33K，試求電路的振蕩頻率，并畫出、圖P6.14、各點(diǎn)的電壓波形。 解 在RP1、RP2足夠大的條件下，反相器的輸入端電流可以忽略不計(jì)。在電路參數(shù)對(duì)稱的情況下，電容的充電時(shí)間和放電時(shí)間相等，據(jù)此畫出的各點(diǎn)電壓波形如圖A6.14（a）所示。圖A6.14（b）是電容充、放電的等效電路。由等效電路求得振蕩周期為 故得振蕩頻率為 t0t00tC2放電的等效電路C1充電的等效電路0tms題6.15 在圖非對(duì)稱式多諧振蕩器電路中，若G1、G2為CMOS反相器，RF=9.1K，

6、C=0.001F，RP =100K，VDD=5V，VTH=2.5V，試計(jì)算電路的振蕩頻率。解 振蕩頻率為 題6.16 如果將圖非對(duì)稱式多諧振蕩器中的G1和G2改用TTL反相器，并將RP短路，試畫出電容C充、放電時(shí)的等效電路，并求出計(jì)算電路振蕩頻率的公式。解 根據(jù)電路工作原理得到的波形如圖A6.16（a）所示。電容C放電（指下降的過程）的回路如圖A6.16（b），電容充電（指上升的過程）的回路如圖A6.16（c）。由此求得電容放電時(shí)間T1和充電時(shí)間T2分別為 其中 在R1R的條件下，RER，VEVOH，這時(shí)可得到周期的近似計(jì)算公式0tVTH+VOH-VIKT1T2 VTH （a） (b)CVCC

7、VOHR1 （C） 圖A6.16題6.17 圖P6.17是用反相器接成的環(huán)行振蕩器電路。某同學(xué)在用示波器觀察輸出電壓的波形時(shí)發(fā)現(xiàn)，取n=3和n=5所測(cè)得的脈沖頻率幾乎相等，試分析其原因。解 當(dāng)示波器的輸入電容和接線電容所造成的延遲時(shí)間遠(yuǎn)大于每個(gè)門電路本身的傳輸延遲時(shí)間時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致這種結(jié)果。題6.18 在圖（b）的環(huán)行振蕩器電路中，試說明：（1）R、C、RS各起什么作用？（2）為降低電路的振蕩頻率可以調(diào)節(jié)哪些電路參數(shù)？是加大還是減小？（3）R的最大值有無(wú)限制？解 （1）R和C用于增加門G2到G3間的傳輸延遲時(shí)間，RS是門G3的輸入端限流保護(hù)電阻。（2）加大R或加大C。（3）根據(jù)反相器的輸入端負(fù)載

8、特性可知，R不能過大。否則由于R和RS上的壓降過大，當(dāng)為低電平時(shí)將被抬高到邏輯1電平。題6.19 在圖（b）所示的環(huán)行振蕩器電路中，若給定R=200，RS=100，C=0.01F，G1、G2和G3為74系列TTL門電路（VOH=3V，VOL0，VTH=1.3V），試計(jì)算電路的振蕩頻率。解 根據(jù)式（）得到振蕩頻率為 Rext8+12V題6.21 圖P6.21是用LM566接成的壓控振蕩器（原理圖見圖）。給定REXT=10K，CEXT=0.01F，VCC=12V，試求輸入控制電壓在912V范圍內(nèi)變化時(shí)，輸出脈沖頻率變化范圍有多大？4VCCRext10k解 由式（）知，振蕩頻率為3756VO2VO1

9、LM566CextVI0.01F1CextGND當(dāng)=9V時(shí)，代入上式得到f=5kHz。當(dāng)=12V時(shí)，f=0。 題6.22 上題中若輸出矩形脈沖的高、低電平分別為 圖P6.2111V和5V，試問用什么辦法能把它的高、低電平變換為5V和0.1V？解 可采用圖A6.22所示的方法。在圖（a）電路中，電路參數(shù)的配合應(yīng)保證=5V時(shí)三極管T截止，=11V時(shí)T飽和導(dǎo)通。+5V+5V 在圖（b）電路中，穩(wěn)壓管的工作電壓取略大于5V，并應(yīng)保證=11V時(shí)R2上的電壓高于OC門的閾值電壓。RLDZRC1RITR2R2R1-VEEVCC=10V（a） (b) 圖A6.2218RU22K題6.23 圖P6.23是用LM

10、331接成的溫0.1F63度/頻率變換器。其中RL是熱敏電阻，它的CL7LM331RT6.8k阻值和溫度的關(guān)系為RL=R0（1-T）。R0為t25RLt=25時(shí)的阻值，為溫度系數(shù)，T為4RSCT0.01F偏離基準(zhǔn)溫度（25）的溫度增量。若給8.2k定R0=100K，=0.05，其他元件參數(shù)如圖中所標(biāo)注，試求：（1）t=25時(shí)的初始振蕩頻率。 圖P6.23（2）溫度每變化1振蕩 改變多少？解 （1）根據(jù)式（）可求出t=25時(shí)的振蕩頻率。因?yàn)?VREF，固得（3） 由式（）得出在溫度為25附近（T很?。r(shí)，上式可近似為：即在25附近每升高1頻率增加55Hz。 題6.26 在使用圖由555定時(shí)器組成

11、的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路時(shí)對(duì)觸發(fā)脈沖的寬度有無(wú)限制？當(dāng)輸入脈沖的低電平持續(xù)時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，電路應(yīng)作何修改？解 觸發(fā)脈沖的寬度必須小于1.1RC（即正常觸發(fā)時(shí)產(chǎn)生的輸出脈沖寬度）。在觸發(fā)脈沖低電平持續(xù)時(shí)間大于1.1RC的情況下，應(yīng)將觸發(fā)脈沖經(jīng)過微分電路以后再加到輸入端。題6.27 試用555定時(shí)器設(shè)計(jì)一個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，要求輸出脈沖寬度在110s的范圍內(nèi)可動(dòng)手調(diào)節(jié)。給定555定時(shí)器的電源為15V。觸發(fā)信號(hào)來(lái)自TTL電路，高低電平分別為3.4V和0.1V。解 （1）若使圖A6.27的單穩(wěn)態(tài)電路正常工作，觸發(fā)信號(hào)必須能將觸發(fā)輸入端電壓（2端）拉到VT-以下，而在觸發(fā)信號(hào)到來(lái)之前，2端電壓高于VT-。由于VT-=

12、5V，而觸發(fā)脈沖最高電平僅為3.4V，所以需要在輸入端加分壓電阻，使2端電壓在沒有觸發(fā)脈沖時(shí)略高于5V?？扇1=22K、R2=18K，分壓后VCC48RR12端電壓為6.75V。觸發(fā)脈沖經(jīng)微36Cd分電容Cd加到2端。52555取C=100F，為使TW=110秒，可7R20.01F求出1CR的阻值變化范圍 圖A6.27取100K的電位器與8.2K電阻串聯(lián)作為R，即可得到TW=110s的調(diào)節(jié)范圍。VCC題6.29 圖P6.29是用555定時(shí)器構(gòu)成的壓控振蕩器，試求輸入控制電壓和振蕩頻率之間的關(guān)系式。當(dāng)升高時(shí)頻率是升高還是降低？R1解 由式（）及式（6.5.3）知，振蕩周期為R248375551

13、625將VT+=，VT-=代入上式后得到C當(dāng)升高時(shí)，T變大，振蕩頻率下降。 圖P6.29題6.30 圖P6.30是一個(gè)簡(jiǎn)易電子琴電路，當(dāng)琴鍵S1Sn均未按下時(shí)，三極管T接近飽和導(dǎo)通，約為0V，使555定時(shí)器組成的振蕩器停振。當(dāng)按下不同琴鍵時(shí)，因R1Rn的阻值不等，揚(yáng)聲器發(fā)出不同的聲音。 若RB=20K，R1=10K，RE=2K，三極管的電流放大系數(shù)=150，VCC=12V，振蕩器外接電阻、電容參數(shù)如圖所示，試計(jì)算按下S1時(shí)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音的頻率。解 當(dāng)按下S1時(shí)，如果忽略三極管T的基極電流，則流過R1的電流與流過RB的電流相同，所以R1上的電壓為設(shè)T為PNP型鍺三極管，導(dǎo)通時(shí)VBE=0.3V，則

14、RE上的電壓為 因此得到 由于接到了555定時(shí)器的VCO端，則根據(jù)上題的結(jié)果可得 VCC=12VRnRER2R1100F10k4+387SnS2S110k65555T120.1FRB 圖P6.30VCC=12V題6.32 圖P6.32是救護(hù)車揚(yáng)聲器發(fā)音電路。在圖中給出的電路參數(shù)下，試計(jì)算揚(yáng)聲器發(fā)出聲音的高、低音頻率以及高、低音的持續(xù)時(shí)間。當(dāng)VCC=12V時(shí)，555定時(shí)器輸出的高、低電平分別為11V和0.2V，輸出電阻小于100。R4C310kR184810k373+30FR5R27150k100kR35555556810k26C225001FC111C110F100 圖P6.32解 圖P6.32中兩個(gè)555定時(shí)器均接成了多諧振蕩器。（1）的高電平持續(xù)時(shí)間為 這時(shí)=11V。由圖A6.32可以疊加定理計(jì)算