但构成振荡器中的反相器必须工作在电压传输特性的转折区。
电路中的负反馈会使电路产生振荡的条件：利用门电路的传输延迟时间将奇数个反相器首尾相接。
14. 在教材P477图10.4.1给出的对称式多谐振荡器电路中，若RF1= RF2=1kΩ ，C1=C2=0.1 μF ，G1和G2为74LS04（六反相器）中的两个反相器，G1和G2的VOH=3.4V ， VTH=1.1V ，VIK=-1.5V ，R1=20kΩ ，求电路的振荡频率。
VE?VIK
VE?VTHR1RF20?1??0.95kΩ 其中 RE?R1?RF20?1RF?VCC?VOH?VBE?VE?VOH?R1?RF 解： T?2RECln
?3.4? 故得到振荡频率为 f?1?5?3.4?0.7??3.44V20?1
1?7.04kHz T15. 在教材P477图10.4.1给出的对称式多谐振荡器电路中，试判断为提高振荡频率所采取的下列措施哪些是对的，哪些是错的。如果是对的，在（ ）内打√；如果是错的，在（ ）内打×：
（1）加大电容C（C1=C2=C）的电容量（ × ）； （2）减小电阻R（RF1=RF2=R）的阻值（ √ ）； （3）提高电源电压（ × ）。
16. 图P10-16是由五个同样的与非门接成的环形振荡器。今测得输出信号的重复频率为10MHz，试求每个门的平均传输延迟时间。假定所有与非门的传输延迟时间相同，而且tPHL=tPLH=tpd。
解： tpd?
T11?8???10s?10ns 62n2nf2?5?10?1017．在教材P487图10.4.17给出的脉冲占空比可调的多谐振荡器电路中，已知CMOS集成施密特触发器的电源电压VDD＝15V，VT+=9V，VT-＝4V，试问：
(1) 为了得到占空比为q＝50％的输出脉冲，R1与R2 的比值应取多少？
(2) 若给定R1=3kΩ ， R2=8.2kΩ ，C=0.05μF ，电路的振荡频率为多少？输出脉冲的占 空比又是多少？
解：（1） T1?T2?R2Cln R2/R1?lnVT?VT?VDD?VT-V?R1ClnT?
VDD?VT?VT?V?VT?119lnDD?lnln?34 VDD?VT?64 36
T?T1?T2?R2ClnVDD?VT-V?R1ClnT?VDD?VT?VT?119s?3?103?0.05?10?6lns 64??0.25?0.12?ms?0.37ms1（2） f??2.7kHz
TT0.25?0.68 q?1?T0.37?8.2?103?0.05?10?6ln18．为什么石英晶体能稳定振荡器的振荡频率？
答：当在多谐振荡器电路中接入石英晶体时，振荡器的振荡频率将取决于石英晶体的固 有谐振频率f0，而与外接电阻、电容无关。固有谐振频率由石英晶体的结晶方向和外形尺寸决定。所以，频率稳定度极高，石英晶体振荡器的频率稳定度能达到10-10~10-11。 19．在555定时器电路中，改变控制电压输入端VCO的电压，可以改变○。 ① 阈值端TH、触发端TR′的电平； ② 555定时器电路输出的高、低电平； ③ 放电三极管TD的导通与截止电平； ④ 置零输入端RD′的置零电平。
答：在555定时器电路中，改变控制电压输入端VCO的电压，可以改变①。 20．施密特触发器具有○。
① 一个稳定状态； ② 两个稳定状态； ③ 多个稳定状态； ④ 没有稳定状态 答：施密特触发器具有②。
21．欲将输入的不规则波形转换为脉冲宽度和幅度都相等的矩形波可选用○。
① 施密特触发器； ② 多谐振荡器； ③ 单稳态触发器； ④ 数据选择器 答：欲将输入的不规则波形转换为脉冲宽度和幅度都相等的矩形波可选用③。 22．可以用做延时的电路是○。
① 译码器； ② 多谐振荡器； ③ 施密特触发器； ④ 单稳态触发器 答：可以用做延时的电路是④。
23．555定时器接成单稳态触发器，为改变输出脉冲宽度，可以改变○○○。
① 电阻R ； ② 电容C ； ③ 电源电压VDD ；
④ 控制电压输入端的接法 ； ⑤ 输入信号的脉冲宽度。
答：555定时器接成单稳态触发器，为改变输出脉冲宽度，可以改变①②④。 24．555定时器接成的多谐振荡器时，为使输出波形的周期T增加，可以○○○○。
① 增大R1 ； ② 增大R2 ； ③ 增大C ； ④ 增加电源电压 ； ⑤ 增加控制电压输入端的电压。
答：555定时器接成的多谐振荡器时，为使输出波形的周期T增加，可以①②③⑤。 实际⑤是改变了比较器的基准电压，即改变了电容器的充放电起始值和转换值。
25．在图10.5.2（教材P492）用555定时器接成的施密特触发器电路中，用什么方法能调节回差电压的大小？
答：电源电压或外接控制电压改变时，可以改变回差电压的大小。
26．在图10.5.4（教材P493）用555定时器接成的单稳态触发器电路中，若触发脉冲宽度大于单稳态持续时间，电路能否正常工作？如果不能，则电路应做何修改？
答：若触发脉冲宽度大于单稳态持续时间后，输出脉冲宽度将等于触发脉冲的低电平持 续时间，而不再取决于电路本身的参数，电路不能正常工作。因此，出现这种情况时，输入端一定要加微分电路。
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27．在图10.5.4（教材P493）用555定时器接成的单稳态触发器电路中，对触发脉冲的幅度有什么要求？
答：当输入信号vI发生负跳变时，负脉冲电压应低于555定时器内比较器C2的基准电 压VR2 ，才能使定时器的输出vO变成高电平，电路进入暂稳态。
28．在图10.5.6（教材P495）用555定时器接成的多谐振荡器电路中，如果用vO端代替 vO′端接到R2C电路输入端，去掉R1，电路能否正常工作？
答：电路不能正常工作。因为去掉R1，就断开了电源经R1对电容C的充电通路，振荡 器无法形成振荡。若R1存在，电路可以振荡，但会使vO端的负载加重，vO波形变差。 29. 图P10-29是由555定时器构成的施密特触发器电路。 (1) 在图P10-29(a)中，当VDD＝15V时，没有外接控制电压，求VT+、VT- 及△VT各为多少？ (2) 在图P10-29(b)中，当VDD＝9V时，外接控制电压VCO＝5V，求VT+、VT-及△VT各为多 少？
图P10-29
解：（1）当VDD＝15V时，
21VT??VDD?10V，VT??VDD?5V，ΔVT?VT??VT??5V
33（2）当VCO＝5V时，
1VT??VCO?5V，VT??VCO?2.5V，ΔVT?VT??VT??2.5V
2
30. 图P10-30是用555定时器组成的开机延时电路。若给定C=25μF，R=91kΩ，VCC＝12V，试计算常闭开关S断开以后经过多长的延迟时间vO才跳变为高电平。
图P10-30
38
解：TD?RCln0?VCC?RCln3?1.1?91?103?25?10?6?2.5s 10?VCC331. 在图P10-31所示由555定时器构成的多谐振荡器中，若R1=R2=5.1 kΩ ，C＝0.01μF， VCC＝12V。试求脉冲宽度tW、振荡周期T、振荡频率f 、占空比q 。
图P10-31
解：
tW?T1?(R1?R2)Cln2?10.2?103?0.01?10?6?0.69?0.07msT?T1?T2?(R1?2R2)Cln2?15.3?103?0.01?10?6?0.69?0.106ms1f??9.47kHz
TTR?R22q?1?1??66.7%
TR1?2R23
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习题答案
第十一章 数—模和模—数转换
1. 在教材P508图11.2.1所示的权电阻网络D/A转换器中，若取VREF=5V，试求当输入数字量为d3d2d1d0=0101时输出电压的大小。
vO??解：
VREF3210d2?d2?d2?d2321024
5??40?23?1?22?0?21?1?20??1.5625V2????2. 在权电阻D/A转换器中，若n＝6，并选MSB权电阻R5=10 kΩ，试选取其它各位权电阻。
RR5??10kΩR?2?10kΩ 可得出n?16?122R25?10kΩ?20kΩ R4?n?2?224 R3?40kΩR2?80kΩR1?160kΩR0?R?320kΩ
解：根据已知条件R5?3. n位权电阻D/A转换器如图P11-3所示。
（1）试推导输出电压vO与输入数字量之间的关系式；
1（2）如n＝8，VREF=10V，当Rf?8R时，如输入数字量为（20）H，试求输出电压值。
2图P11-3
解：（1）vO??
VREFRfdn?12n?1?dn?22n?2????d121?d020 R?? （2）十六进制数（20）H=（0010 0000）2 vO??10Rf108?35d2???1?2??1.25V 8?388(2Rf)2??4. 在教材P510图11.2.3所示的倒T形电阻网络D/A转换器中，已知VREF=-8V，试计算当
d3、d2、d1、d0每一位输入代码分别为1时在输出端所产生的模拟电压值。 解：d3?1 d2?1 d1?1 d0?18248vO?428vO?428vO?42vO??d2??1?1?22333?4V
?d??1?1?22?2V 21d121??1?21?1V
21d020??1?20?0.5V
22?22???5. 在教材P511图11.2.5所示的倒T形电阻网络D/A转换器中，给定VREF=5V，试计算
（1）输入数字量的d9~d0每一位为1时在输出端所产生的模拟电压值。
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