《数字电路基础》模拟题b
一、双互补对和反相器引出端如图所示，试连接成3输入端与非门。
说明： NMOS管（P91） 常用简化符号 或 表示；
PMOS管（P77） 常用简化符号 或 表示。
在COMS电路中，NMOS管和PMOS管通常是配对使用，以“互补对”的形式出现在电路中。
若各互补对中的NMOS管串联后接地，PMOS管并联后接电源即可实现“与非”功能； 若各互补对中的NMOS管并联后接地，PMOS管串联后接电源即可实现“或非”功能；
对题图中所给出的三个互补对，按“NMOS串，PMOS并”连接（如图中红线所示）就可实现三输入与非门，其中6，3，10分别为输入，12为输出。
VDD
二、试分析如图所示逻辑电路的功能，写出逻辑表达式和真值表。
L1 L4
L2
L5
解:为便于讨论，设置部分中间变量如图示，可写出 （1）表达式
L1?ABA?AB?A?A?B
L3
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L2?ABB?AB?B?A?B ，
L3?L1?L2?C?(A?B)(A?B)?C
L4?L1?L2?L3?L1?L2?L3?(A?B)(A?B)?(A?B)(A?B)C?(A?B)(A?B)?C
L5?L3?C?L3?C?(A?B)(A?B)C?C?(A?B)(A?B)?C
S?L4?L5?((A?B)(A?B)?C)((A?B)(A?B)?C)?(AB?AB?C)(AB?AB?C)? ?(AB?AB)C?AB?AB?C?AB?AB?C?(AB?AB)C?A?B?C （2）真值表 （3）逻辑功能 三位奇偶校验电路
?A B C 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 S 0 1 1 0 1 0 0 1
三、 主从结构JK触发器，已知J，K，CP端的电压波形如图所示，试画出Q，
Q端对应的电压波形。设触发器的初始状态为Q=0。
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解：图中所给触发器为CP上跳沿触发的JK触发器（P225～P227），其特性方程为 Qn?1?JQn?KQn， CP↑
在CP脉冲的每个上跳沿，对给定输入，按特性方程，可逐次推导出输出波形如图中红线所示。
四、用2输入非门和反相器设计一个三位的奇偶校验器，即当3位数中有
奇数个1时输出为1，否则输出为0。
解：（1）定变量
输入：A，B，C 各变量取值均可为0或1
输出：Y 当A，B，C中有奇数个1时Y=1，否则Y=0 （2）做图表
Y
Y AB
00 01 11 10 & C
0 0 1 0 1
& & 1 1 0 1 0
& & （3）表达式 Y?ABC?ABC?ABC?ABC ?(AB?AB)C?(AB?AB)C
?(AB?AB)C?(AB?AB)C& & & &
A
B
C ?(AB?AB)?C?(AB?AB)?C（4）电路图
五、电路如图所示，写出驱动方程，状态方程，列出状态表，画出状态图，并确定逻辑功能。
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解：电路中有两个正沿D触发器，所用时钟脉冲不同，为异步时序电路。分析中要注意时钟条件。 （1）输出方程 Z=Q0·Q1
（2）驱动方程 D0?Q0， D1?Q1D1=Q0， D2=Q1 时钟方程 CP0=CP ， CP1=Q0
(输出和驱动中所用到的Q均为“现态”，即Qn）
（3）状态方程 （将驱动方程代入到所用触发器的特性方程即可）
n?1n Q0?D0?Q0 ，CP0↑=CP↑
Q1n?1?D1?Q1 ，CP1=Q0↑
n（4）状态转换表
Q1nnQ0 Q1n?1Q0n?1 Z CP1 CP0 ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ ↑ Q1Q0 /Z ——→ 00/0 11/1
0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 01/0 10/ 0
（5）状态转换图
（6）逻辑功能 异步四进制减法计数器。
六、如图所示电路为由CMOS门电路组成的多谐振荡器。
1、画出V1，V01和V02的波形图 2、求出振荡周期T的表达式
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说明：本题参见教材P388～P391 （2） 工作波形
VI t V01 VR VDD VTH t1 t2 tw V02
（2）输出脉冲宽度
t1时：VI变高 → V01变低→V02变高， V02=VDD经电阻R给电容C充电； 此后随着充电过程的进行，VR逐渐降低；
当VR≤VTH（VTH是CMOS输入端高低电平的分界值，见P78）时，使V01变高→V02变低。
取t1为计时起点，则有 VR（0+）=VDD，VR（∞）=0，VR（t2）=VTH, VTH=VDD/2 由RC充电过程表达式
?
tRCVR(t)?VR(?)?(VR(0?)?VR(?))e?t2RC?VTH
代入相关参数，可得 VR(t2)?VDDe?V
DD?输出脉冲宽度为 tw?t2?RCln??RCln2?0.7RC ?V??TH??
七、N位权电阻D/A转换器如图所示。 1、试推导输出电压V0与输入数字量的关系式； 2、如N=8，VREF=-10V，当Rf=值。
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18R时，如输入数码为20H，试求输出电压