1、第六章 脉冲波形的产生和整形题 6.1 用施密特触发器能否寄存 1 位二值数据，说明理由。解 不能，因为施密特触发器不具备记忆功能。题 6.2 在图 P6.2（a）所示的施密特触发器电路中，已知 kR10，kR302。G 1 和 G2 为 CMOS 反相器，V DD=15。（1）试计算电路的正向阈值电压 、负向阈值电压 和回差电压V T。（2）若将图 P6.2（b）给出的电压信号加到 P6.2（a）电路的输入端，试画出输出电压的波形。解(1) VVRTHT 102531012 2TT5(2) 见图 A6.2。题 6.3 图 P6.3 是用MOS 反相器接成的压控施密特触发器电路，试分析它的转换
2、电平 T+、V T- 以及回差电压 T 与控制电压 CO 的关系。解 设反相器 G1 输入端电压为 ,I则根据叠加定理得到 312021332 / RRVRCOI （1）在 I升高过程中 0。当升至 THI时， TIV，因而得到213321 /VCOTH213/RRCOT COTHVR31231（2）在 I降低过程中 D0。当降至 IV时， I，于是可得 312213321 /VDCOTH 321 / RRRDCO COTHV3231（3） DTHV21（与 VCO 无关）根据以上分析可知，当 Vco 变小时，V T+ 和 VT- 均增大，但回差电压V T 不变。题 6.4 在图 P6.4 施
3、密特触发器电路中，若 G1 和 G2 为 74LS 系列与非门和反相器它们的阈值电压 VTH=1.1V，R 1=1K，二极管的导通压降 VD=0.7V，试计算电路的正向阈值电压 VT+、负向阈值电压 VT- 和回差电压V T。解 （1） 01 ,0OI， 。 )(2DII VR I 增加， I也增加，当 I = VT+ 时， I=V TH =1.1V，即)(21TTHV所以 V35.2701.2VRVDTH21T （2） 0OI ， I 减小，D 截止， I O =1，当 I = VT- = VTH 时， 01O，所以 TH1.VRDTHT 2570.221 题 6.5 图 P6.5 是具有电
4、平偏移二极管的施密特触发器电路，试分析它的工作原理。并画出电压传输特性，G 1、G 2、G 3 均为 TTL 电路。解 设门的阈值电压为 VTH，二极管导通电压为 VD，当输入电压为 I = 0 时，D导通，G 2 输入 I为“0” ， 0 为高电平，G 3 输出为 1，所以 0为低电平；随着 I 增大，当 I VTH（ I VTH ） ，G 3 输出为 0，使 为高电平，此时 G2输入均为 1，所以 0 变为低电平。若 I 继续增大， 0 不会发生变化。若将 I 从高电位逐渐减小，则只有使 G1 输入电压 I小于 VTH 时， I 才会又变为高电平，而此时 I RF 的条件下， RF / R
5、1R F ，这时可得到其振荡周期近似公式： THOIKTHln21题 6.17 图 P6.17 是用反相器接成的环形振荡器电路。某同学在用示波器观察输出电压 vo 的波形时发现，取 n=3 和 n=5 所测得的脉冲频率几乎相等，试分析其原因。解 当示波器的输入电容和接线电容所造成的延迟时间远大于每个门电路本身的传输延迟时间时，就会导致这种结果。题 6.18 在图 P6.18 所示环形振荡器电路中，试说明：（1）R 、 C、 RS 各起什么作用？（2）为降低电路的振荡频率可以调节哪能些电路参数？是加大还是减小？（3）R 的最大值有无限制？解（1）当 RR 1+R S（R 1 为 TTL 门电路内
6、部电阻）时振荡频率决定于 R、 C，R S 的作用是限制 G3 输入端流过的电流。（2）增大 R、 C 数值可使振荡频率降低。（3）根据反相器的输入端负载特性可知，R 不能过大。否则由于 R 和 RS 上的压降过大，当 vO2 为低电平时 vI 3 将被抬高到逻辑 1 电平。题 6.19 在上题所示的环形振荡器电路中，若给定 R=200, R S =100，C =0.01 F，G 1、G 2 和 G3 为 74 系列 TTL 门电路（V OH=3V，V OL0，V TH=1.3V） ，试计算电路的振荡频率。解 根据式（6.4.8）得到 sRCTTHOTOH 4.3.1.6ln10.2 ln振荡
7、频率为 kzf27题 6.20 在图 P6.20 电路中，己知 CMOS 集成施密特触发器的电源电压VDD=15V，V T+ = 9V，V T- = 4V。试问：（1）为了得到占空比为 q=50%的输出脉冲，R 1 与 R 2 的比值应取多少？（2）若给定 R 1=3k，R 2 =8.2k，电路的振荡频率为多少？输出脉冲的占空比是多少？解 （）q=50%，则 t1 / t2 =1，即 439ln61 ln212 RVCRTDT（） TTDVCt lln12 ms37.049n05.36105.12.8 63 f =1 / T 2.7 k Hz， q = t1 / T0.67题 6.21 图 P
8、6.21 是用 LM566 接成的压控振荡器（原理图见图 6.4.21） 。给定Rext=10k，C ext=0.01F，V CC=12V，试求输入控制电压 vI 在 912V 范围内变化时，输出脉冲 v 02 频率变化范围有多大？解 由式（6.4.22）知，振荡频率为 120.10)(2)(263ICextI vVRvf当 v1 =9V 时，代入上式得到 f=5kHz。当 v1=12V 时，f=0。题 6.22 上题中若输出矩形脉冲的高、低电平分别为 11V 和 5V，试问用什么办法能把它的高、低电平变换成 5V 和 0.1V？解 可采用图 A6.22 所示的方法。在图（a）电路中，电路参数
9、的配合应保证 vI =5V 时三极管 T 截止，v I =11V 时 T 饱和导通。在图（b）电路中，稳压管的工作电压取略大于 5V，并应保证 v1=11V 时 R2 上的电压高于 OC 门的阈值电压。题 6.23 图 P6.23 是用 LM331 接成的温度/频率变换器。其中 R L 是热敏电阻，它的阻值和温度的关系为 R L = R 0（1-T） 。R 0 为 t =25时的阻值， 为温度系数，T为偏离基准温度（25）的温度增量。若给定 R 0 =100k，=0.05，其它元件参数如图中所标注，试求：（1）t =25时的初始振荡频率。（2）温度每变化 1振荡频率改变多少？解 （1）根据式（6.4.27）可求出 t =25时的振荡频率 f 0。因为 v1= VREF，故得 kHzRCVfTEFS 1.18.60929209.2 363 （2）由式（6.4.27）得出
